□ 郭 強(qiáng) 胡其輝

一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土裂縫一般可以分為荷載裂縫和變形裂縫。荷載裂縫又分為外荷載裂縫和荷載次應(yīng)力裂縫；變形裂縫也可以分為材料自身變形裂縫和結(jié)構(gòu)變形裂縫。

（一）荷載裂縫產(chǎn)生的原因。在荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性不夠而出現(xiàn)的裂縫稱為荷載裂縫。這類裂縫主要是由于混凝土早期抗拉強(qiáng)度和彈性模量低，在外部荷載的作用下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，從而出現(xiàn)裂縫。

（二）變形裂縫產(chǎn)生的原因。由于溫度、收縮、不均勻沉降等原因所引起的裂縫稱為變形裂縫。這類裂縫是混凝土開(kāi)裂的主要原因，具體原因如下：

1.混凝土的收縮。收縮是混凝土的一個(gè)主要特征，對(duì)混凝土的性能有很大影響。由于收縮而產(chǎn)生的微觀裂縫一旦發(fā)展，則有可能引起結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂、變形甚至破壞。

2.溫度應(yīng)力?；炷羶?nèi)的水泥在水化反應(yīng)過(guò)程中散發(fā)出大量熱量，使混凝土升溫，并與外部氣溫形成一定的溫差，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小與溫差有關(guān)，并直接影響到混凝土的開(kāi)裂及裂縫的寬度。

3.配筋不足。配筋間距大、配筋率小的混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂多。無(wú)筋混凝土比有筋混凝土開(kāi)裂多。鋼筋的位置也要正確，保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小都有可能導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。

4.混凝土材料及配合比。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度，這是造成混凝土開(kāi)裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)是指水泥用量過(guò)大、水灰比大、含砂率不當(dāng)、骨料種類不佳及選用外加劑不當(dāng)?shù)龋硗?，這幾個(gè)因素也是互相影響的。

5.施工質(zhì)量。在混凝土澆筑施工中，由于振搗不均勻或是漏振等原因，都會(huì)造成混凝土離析、密實(shí)度差的現(xiàn)象，從而降低結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度?；炷羶?nèi)部氣泡不能完全排除時(shí)，鋼筋表面的氣泡則會(huì)降低混凝土與鋼筋的粘結(jié)力。鋼筋若受到過(guò)多振動(dòng)，則水泥漿會(huì)在鋼筋周圍密集，這將大大降低粘結(jié)力。

6.養(yǎng)護(hù)條件。養(yǎng)護(hù)是使混凝土正常硬化的重要手段。養(yǎng)護(hù)條件對(duì)裂縫的出現(xiàn)有著關(guān)鍵的影響。在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，混凝土硬化正常，不會(huì)開(kāi)裂，但是只適應(yīng)與試塊或是工廠的預(yù)制件生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工中不可能擁有這種條件?，F(xiàn)場(chǎng)混凝土養(yǎng)護(hù)越接近標(biāo)準(zhǔn)條件，混凝土開(kāi)裂的可能性就越小。

二、混凝土裂縫的處理方法

混凝土裂縫的處理方法主要有：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌縫封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法，以及仿生自愈合法。

（一）表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)辦法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)，為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

（二）灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲規(guī)定的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。

嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種辦法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

（三）結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)展處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要辦法是：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼，采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

（四）混凝土置換法。混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效辦法，此辦法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。

（五）電化學(xué)防護(hù)法。電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。這三種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)措施受環(huán)境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長(zhǎng)期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。

（六）仿生自愈合法。仿生自愈合法是一種新的裂縫處理辦法，它是模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)理。在混凝土的傳統(tǒng)成分中加入某些特殊成分（如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊），在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

三、結(jié)語(yǔ)

裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中是一種普遍存在的現(xiàn)象，在一定程度上不能完全避免。但是裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)影響到建筑物的美觀、結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕，加速混凝土的碳化，降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，影響建筑物的安全和使用壽命。當(dāng)混凝土裂縫出現(xiàn)時(shí)，我們要認(rèn)真研究，區(qū)別對(duì)待，及時(shí)采取相應(yīng)的處理措施將其控制在質(zhì)量允許的范圍內(nèi)，以消除安全隱患。