摘要：混凝土裂縫產生的危害十分嚴重，隨著施工管理逐漸規范，施工技術設備不斷改良，通過對工程實例的調查研究、總結分析，提出了新形勢下防治混凝土裂縫應該堅持和改善的措施，盡可能減少混凝土裂縫的產生。
關鍵詞：混凝土,裂縫,原因,預防,治理,措施
混凝土是土木工程中廣泛應用的建筑材料之一。生產方式亦多樣化：有施工單位自建拌合站在施工現場預制構件，有施工單位自建拌合站將混凝土運至施工現場澆注，有商品預制構件運至施工現場使用，有商品混凝土運至施工現場澆注等形式。但總的流程是一致的：原材料→配合比設計→拌合站生產→混凝土運輸→混凝土振搗→混凝土養護→缺陷修復。筆者工作以來參加了不同地區高速公路、地鐵、市政隧道的建設，混凝土結構施工每個流程都采取了嚴格的防治措施，混凝土結構仍出現或多或少的裂縫，雖都在規范允許的范圍內，混凝土裂縫的防治工作不容松懈，仍需因地制宜、與時俱進。
一、 混凝土裂縫產生的機理
1、塑性收縮裂縫
塑性收縮是指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。多在新澆注的暴露于空氣中的混凝土結構的上表面出現，尤其在夏季高溫或大風天氣。
產生的主要原因：混凝土結構澆注后，在沒有形成強度或強度很小時，受夏季高溫或大風天氣的影響下，若混凝土表面失水過快，毛細管中產生的較大負壓則使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度無法抵抗其本身收縮，混凝土裂縫由此產生。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間，環境溫度、風速等。
2、沉降收縮裂縫
沉降裂縫多由于結構地基土質不勻、松軟等承載力不能滿足上部結構施工要求而造成不均勻沉降所致，或者高大模板施工中模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致。
3、溫度裂縫
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土結構內部而不易散發，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內外的較大溫差，較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝土表面溫度急劇下降，而產生收縮，表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫。
4、干縮裂縫
干縮裂縫多出現在混凝土澆筑完畢后的一段時間?；炷林兄兴值恼舭l會產生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果：混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。
5、化學反應引起的裂縫
最常見的化學反應引起的裂縫是堿集料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫。
堿集料反應是由于混凝土拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性集料產生化學反應并吸收周圍環境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。
鋼筋銹蝕引起的裂縫是由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕，或者銹蝕的鋼筋未經處理用于混凝土結構，銹蝕的鋼筋體積膨脹，導致混凝土脹裂。
二、 混凝土裂縫的預防措施
1、把好材料關
①水泥質量：根據混凝土結構的需要，合理選擇水泥品種、等級。如大體積混凝土易選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥。水泥的物理指標和化學成分對混凝土質量影響重大：水泥的標準稠度用水量、水泥細度影響混凝土用水量，若用水量過大，混凝土表面失水較快會產生收縮裂縫;若水泥的安定性不合格、化學成分不滿足要求，混凝土則易出現化學反應引起的裂縫。水泥質量必須經過檢驗合格后方可用于混凝土結構施工，對水泥質量有懷疑時需隨時抽檢。
?、诩腺|量：各個地區細集料的來源、材質都有所差別：有河砂、海砂、地面砂、機制砂。這就需要因地制宜的去控制細集料的質量。粗集料是混凝土的骨架，材質直接決定了混凝土的質量，粗集料應是連續級配，含泥量應在規定范圍內，并且強度高、化學成分穩定，這樣才能保證混凝土均勻、密實，減少收縮裂縫。
?、蹞胶狭希涸诜勖夯抑袚饺牒细竦姆勖夯?、礦粉等摻合料，可以減少水泥用量、改善混凝土和易性，而且能降低水灰比和水化熱，有利于減小混凝土的收縮。
?、芑炷镣饧觿簻p水劑可以減少用水量，在水灰比不變的情況下，可降低水泥用量，減少混凝土的收縮;緩凝劑能減緩混凝土水化放熱，一定程度上抑制混凝土裂縫的產生;膨脹劑能使混凝土適度膨脹而補償混凝土的收縮，在大體積和抗滲混凝土結構中應用效果明顯。
根據混凝土的收縮機理，根據混凝土結構的實際情況，因地制宜的原則混凝土原材料，嚴格控制原材料質量是預防混凝土裂縫產生的第一關，是避免和減少混凝土裂縫的首要措施。
2、優化混凝土配合比設計
?、僭跐M足混凝土結構施工要求的前提下，選用較小的水灰比，減少混凝土用水量，有利于控制混凝土裂縫的產生。
?、诓捎眠B續級配的混凝土，并配比合理，混凝土和易性良好，能保證混凝土均勻密實，有利于控制混凝土裂縫的產生。
?、劭茖W運用混凝土外加劑，采用新材料，如膨脹劑、玻璃纖維等。
3、規范混凝土的生產和運輸
?、俑鶕牧虾孔兓皶r調整施工配合比，保證混凝土坍落度、和易性。
?、趯Π韬险居嬃吭O備定期進行標定，保證計量的準確。
?、酆侠磉x擇拌合站位置，減少混凝土運距，采用混凝土罐車運輸，杜絕采用農用車等?；炷吝\至澆筑地點澆筑前不得停止攪拌，這樣才能保證混凝土的均勻性，有利于控制混凝土裂縫的產生。
4、精細化施工
?、倩炷谅洳罡叨炔坏么笥?m，超過規范規定高度必須采取輔助措施。
?、诟邷?、大風、雨雪天氣施工采取輔助措施。
?、刍炷琳駬v作業人員必須經培訓、考核合格后方準許上崗作業，作業時按計劃的方案振搗，并有專業工程師現場監管，保證振實后的混凝土均勻、密實。
④混凝土澆注后就需做好防失水工作，尤其是地鐵車站、市政隧道等大結構物施工，由于混凝土坍落度較大，四季施工、晝夜作業，作業環境溫度、濕度都在變化，這就需要隨時調整防混凝土失水措施，在表面采用二次抹壓處理工藝，并及時用塑料薄膜覆蓋等，都是有效避免混凝土表面水分過快散失出現干縮裂縫，控制混凝土表面非結構性細小裂縫的出現和開展的有效措施。
5、做好混凝土養護
混凝土澆注后，需要適當的溫度和濕度條件，混凝土強度才能不斷增長，養護條件越接近標準養護室的條件則越有利于混凝土的硬化。混凝土澆注后，如環境溫度高、風大等，不及時進行養護，在混凝土尚未具備足夠的強度時，水分過早的蒸發還會產生較大的收縮變形，出現干縮裂紋，影響混凝土的耐久性和整體性。
養護方法多種多樣，比較常用的施工方法有：蓄水法養護、養護劑養護、節水保濕膜養護、商品預制構件廠采用的蒸汽養護、南方多于季節采用的覆蓋灑水養護。另外，冬季施工需做好混凝土的保溫工作。
混凝土養護是保證混凝土結構實體質量，防治混凝土裂縫的最后一道防線，也是最關鍵的措施。在做好混凝土施工每個流程的混凝土防治工作后，混凝土養護工作是一個投入少、見效快、收獲豐的工作?；炷翝沧⒑蟮沫h境越接近理想狀態，結構物的硬化、強度增長也越理想，越有助于預防混凝土裂縫。
三、 混凝土裂縫的治理
1、 表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2、灌漿、嵌逢封堵法
灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補，它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中，膠結材料硬化后與混凝土形成一個整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，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。
3、結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積，在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
4、混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方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。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
5、電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優點是防護方法受環境因素的影響較小，適用鋼筋、混凝土的長期防腐，既可用于已裂結構也可用于新建結構。
6、仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質，而使創傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統，當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
結論：混凝土是無機材料，施工過程中需把其作為有機的生命去精心對待。把好混凝土施工流程的每一關，盡量避免和減少混凝土裂縫的產生，科學治理已經產生的裂縫，這樣才能確?；炷恋目節B性能和耐久性，混凝土結構才能發揮其應有的功能。
參考文獻：
[1]章家海.大體積混凝土防裂控制措施及應用[J]. 工程與建設. 2011(04)
[2]曹振,賀農農.地鐵施工澆注大體積混凝土結構裂縫防治措施[J]. 工程建設與設計. 2011(05)
[3]鄔雄華,江春芳.淺述混凝土裂縫分析及預防控制技術[J]. 山西建筑. 2007(12)
[4]蔡健,王玲麗.混凝土橋梁裂縫修補方法研究[J]. 黑龍江交通科技. 2010(11)
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