论文部分内容阅读
摘要：现代化建筑工程中混凝土结构应用越来越广泛，混凝土裂缝是建筑施工中普遍存在的问题，本文对建筑工程混凝土裂缝的产生因素进行了探讨分析，并针对列举了一些修整措施。
关键词：混凝土；裂缝；因素；措施
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列原因，经常出现很多裂缝，科学研究和大量的混凝土施工实践证明，建筑工程中混凝土出现裂缝是通病，并且当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时，甚至会威胁到人们的生命和财产安全。想要控制解决混凝土中裂缝问题，需要从混凝土裂缝的形成原因入手，正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效途径。
1建筑施工中混凝土裂缝产生的原因分析
1.1建筑结构设计因素
建筑设计中局部不合理因素会导致混凝土结构中出现裂缝，主要表现在：结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝；对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝；构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝；未充分考虑混凝土构件的收缩变形；采用的混凝土等级过高，造成水泥用量过大，对收缩不利。
1.2混凝土材料的因素
1.2.1水泥：不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大，而粉煤灰水泥收缩值较小，快硬性水泥收缩大。一般来说，其水灰比不变，水泥用量越多，混凝土的收缩率越大。
1.2.2水：混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩，水灰比越大水泥浆越稀，收缩率越大开裂的可能性也越大。同时减少用水量和水泥量对于改善干缩、提高混凝土的抗裂更为有效，但必须保证混凝土达到设计强度要求。
1.2.3骨料：粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大，从而诱导裂缝的发生，骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度、拌和用水量、收缩和徐变，从而会对混凝土的开裂产生影响。
1.3混凝土材料的配合比
1.3.1集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。混凝土水灰比过大，或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。当用同一品种及相同强度等级水泥时，混凝土强度等级主要取决于水灰比。当水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡或蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中，使楼板表面出现裂缝，而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，拉力强度低，容易因塑性而产生裂缝。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。
1.4施工工艺及养护的原因
1.4.1施工工艺：混凝土拌和不匀、拌和时间过长，运输时间过长、运输泵送时改变了配合比，浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量，降低混凝土的性能，引起浇筑后混凝土结构的裂缝。现场振捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣抽撤过快，都会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的发生。
1.4.2混凝土的养护：混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度，影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热，对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度，使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小，外界对混凝土的约束最小。混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短，保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大，会引起裂缝。
1.5混凝土成型后的变形因素
1.5.1干缩引起的裂缝：干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形收到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。
1.5.2塑性收缩裂缝：塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态，其产生主要原因是混凝土在终凝前或在混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
1.5.3沉降裂缝：沉降裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。
1.5.4温度裂缝：温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外较大温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
1.5.5化学反应引起的裂缝：碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的与化学反应而引起的裂缝。
混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周圍环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中通过严格控制碱含量（碱活性骨料）等措施进行预防。
2.混凝土裂缝的修整措施 根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待，采取正确的修整措施才能减小或消除混凝土裂缝带来的安全隐患。
2.1表面修补法：表面修补法是一种简单、常见的修补方法，主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。
2.2灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
2.3结构加固法：当裂缝影响到混凝土结构飞性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。
2.4混凝土置换法：混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是现将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
2.5电化学防护法：电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。
2.6仿生自愈合法：仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的機能，在混凝土的传统成分中加入某些特殊成分（如含粘接剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
3结论
混凝土裂缝是混凝土建筑中普遍存在的一种质量通病，出现裂缝会影响建筑物的使用功能，更主要的是它带来的安全隐患严重威胁人民群众的生命和财产安全。建筑工程施工质量事无巨细，小小的混凝土裂缝有可能就会导致楼体的坍塌，因此要对混凝土裂缝有足够的认识，认真研究，针对不同的裂缝不同对待，采取相应的修整措施。
参考文献：
[1]吴刚.建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术[J].黑龙江科学，2014（5）.
[2]张弢.建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术[J].新材料新装饰，2014（7）.
[3]戴广强.建筑混凝土裂缝的主要因素及处理[J].城市建筑，2013（4）.
[4]包启明.民用建筑混凝土结构裂缝的鉴定、修补及加固[D].浙江大学，2006年.
[5]黎平.大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用研究[D].重庆大学，2006年.
关键词：混凝土；裂缝；因素；措施
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列原因，经常出现很多裂缝，科学研究和大量的混凝土施工实践证明，建筑工程中混凝土出现裂缝是通病，并且当混凝土裂缝的宽度超过规定的限值时，甚至会威胁到人们的生命和财产安全。想要控制解决混凝土中裂缝问题，需要从混凝土裂缝的形成原因入手，正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效途径。
1建筑施工中混凝土裂缝产生的原因分析
1.1建筑结构设计因素
建筑设计中局部不合理因素会导致混凝土结构中出现裂缝，主要表现在：结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝；对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝；构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝；未充分考虑混凝土构件的收缩变形；采用的混凝土等级过高，造成水泥用量过大，对收缩不利。
1.2混凝土材料的因素
1.2.1水泥：不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大，而粉煤灰水泥收缩值较小，快硬性水泥收缩大。一般来说，其水灰比不变，水泥用量越多，混凝土的收缩率越大。
1.2.2水：混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩，水灰比越大水泥浆越稀，收缩率越大开裂的可能性也越大。同时减少用水量和水泥量对于改善干缩、提高混凝土的抗裂更为有效，但必须保证混凝土达到设计强度要求。
1.2.3骨料：粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大，从而诱导裂缝的发生，骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度、拌和用水量、收缩和徐变，从而会对混凝土的开裂产生影响。
1.3混凝土材料的配合比
1.3.1集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。混凝土水灰比过大，或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。当用同一品种及相同强度等级水泥时，混凝土强度等级主要取决于水灰比。当水泥水化后，多余的水分就残留在混凝土中，形成水泡或蒸发后形成气孔，减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面，在荷载作用下，可能在孔隙周围产生应力集中，使楼板表面出现裂缝，而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，拉力强度低，容易因塑性而产生裂缝。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。
1.4施工工艺及养护的原因
1.4.1施工工艺：混凝土拌和不匀、拌和时间过长，运输时间过长、运输泵送时改变了配合比，浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量，降低混凝土的性能，引起浇筑后混凝土结构的裂缝。现场振捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣抽撤过快，都会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的发生。
1.4.2混凝土的养护：混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度，影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热，对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度，使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小，外界对混凝土的约束最小。混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短，保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大，会引起裂缝。
1.5混凝土成型后的变形因素
1.5.1干缩引起的裂缝：干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形收到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。
1.5.2塑性收缩裂缝：塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态，其产生主要原因是混凝土在终凝前或在混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
1.5.3沉降裂缝：沉降裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致，或因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。
1.5.4温度裂缝：温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外较大温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
1.5.5化学反应引起的裂缝：碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的与化学反应而引起的裂缝。
混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周圍环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中通过严格控制碱含量（碱活性骨料）等措施进行预防。
2.混凝土裂缝的修整措施 根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待，采取正确的修整措施才能减小或消除混凝土裂缝带来的安全隐患。
2.1表面修补法：表面修补法是一种简单、常见的修补方法，主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。
2.2灌浆、嵌缝封堵法：灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。
2.3结构加固法：当裂缝影响到混凝土结构飞性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。
2.4混凝土置换法：混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是现将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。
2.5电化学防护法：电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。
2.6仿生自愈合法：仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的機能，在混凝土的传统成分中加入某些特殊成分（如含粘接剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
3结论
混凝土裂缝是混凝土建筑中普遍存在的一种质量通病，出现裂缝会影响建筑物的使用功能，更主要的是它带来的安全隐患严重威胁人民群众的生命和财产安全。建筑工程施工质量事无巨细，小小的混凝土裂缝有可能就会导致楼体的坍塌，因此要对混凝土裂缝有足够的认识，认真研究，针对不同的裂缝不同对待，采取相应的修整措施。
参考文献：
[1]吴刚.建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术[J].黑龙江科学，2014（5）.
[2]张弢.建筑混凝土裂缝的主要因素及施工处理技术[J].新材料新装饰，2014（7）.
[3]戴广强.建筑混凝土裂缝的主要因素及处理[J].城市建筑，2013（4）.
[4]包启明.民用建筑混凝土结构裂缝的鉴定、修补及加固[D].浙江大学，2006年.
[5]黎平.大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用研究[D].重庆大学，2006年.