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【摘 要】混凝土裂缝的成因往往是很复杂的，本文通过对混凝土裂缝产生的原因进行分析并找到了影响因素和防止措施，因此，通过对裂缝的采取的必要措施和处理方法，减少裂缝甚至达到没有裂缝是可以实现的。
【关键词】预应力；混凝土；裂缝；防治措施
Prestressed concrete structure cracks causes and prevention measures
Sun Cui-li
(Baoding Highway Engineering Quality Supervision Station Baoding Hebei 071000)
【Abstract】Causes of concrete cracks are often very complex, this paper, the concrete analysis of the causes of cracks and find the factors and preventive measures, therefore, through the cracks take the necessary measures and treatment methods to reduce the crack or cracks is not reached can be achieved.
【Key words】Prestressed;Concrete;Cracks;Control measures
1. 前言
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早的出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土的，可以设法在结构构件受荷载作用前，使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态，这种构件就是预应力混凝土构件。虽然预应力混凝土构件可以延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，并节约钢筋，减轻自重的效果，克服了钢筋混凝土的缺点，但是由于许多施工技术人员对预应力混凝土结构的性能尚未完全掌握，以致后浇带设置、模板的支撑与布置、模板拆除的时间与方式，仍然采用钢筋混凝土结构的方法；设计人员对预应力混凝土结构设计的特点还不完全了解，规范也缺乏相应的条文，有的设计只是简单地用预应力筋代替普通钢筋。不少设计单位将预应力混凝土结构部分委托给预应力专业公司，无法进行综合考虑。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。因此对裂缝的控制是很重要的。
2. 混凝土裂缝产生的原因
在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。对混凝土裂缝的调查和修补中，对调查的原则、普查、详查方法主要有：裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。 混凝土裂缝的处理：
2.1 表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
2.2 填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。
2.3 灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
2.4 结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。
3. 影响因素和防止措施
3.1 水泥品种。
一般来说，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大，不同水泥混凝土的干燥收缩。
3.2 水泥用量。
混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大，但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量。
3.3 用水量。
混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。
沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为此，在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170Kg/m3以下，对于浇筑单方混凝土用水量的控制尤为重要。特别值得注意的是，施工混凝土的坍落度(即用水量)绝对不允许大于配合比设计给定的坍落度(即用水量)。
为了降低用水量，掺加适当数量、减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。
3.4 砂率。
混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。如泵送混凝土宜加大砂率，但不是笼统的和无限的，也应在最佳砂率范围内，可以通过理论计算和工程实践确定。
3.5 掺合料。
矿渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料，掺加到混凝土中，一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但是质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小、需水量少，故能降低混凝土干燥收缩值。
3.6 化学外加剂。
掺加减水剂、，特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩，但是对于某些减水剂、，尤其是具有引气作用时，有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时，必须选用干燥收缩小的减水剂。
3.7 膨胀剂。
在地下室和防水工程中，混凝土中加掺加膨胀剂，掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂，一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度，否则会使混凝土肿胀和开裂。
3.8 养护时间和方法。
混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温、保温养护，对减少干燥收缩有一定作用。
综上所述混凝土在高强度、大流动性条件下，由于水泥用量多，单位用水量大，砂率高和掺化学外加剂，使混凝土干燥收缩，产生裂缝的潜在危险大，对此必须引起足够重视。为此要按施工要求选择较低的坍落度，在满足流动性和泵送性的条件下，使单位用水量降低到170Kg/m3以下，在满足强度条件下，尽可能降低水泥用量。同时，在采用泵送时应选用对混凝土干燥收缩影响小的泵送剂。必要时掺加适量膨胀剂。在施工中采用二次振捣，加强抹面和湿养护也是必不可少的技术措施。
4. 结论
预应力混凝土结构产生裂缝很常见，但可避免或减少。混凝土裂缝的成因往往是很复杂的，单靠某一方面的努力不可能最终避免裂纹的产生，需要在各各方面同时采取必要措施，方可保证工程质量。对易出现裂缝部位的严格控制，尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量，减少裂缝的长度和宽度，通过对裂缝的妥善处理，控制裂缝的发展，使裂缝不至于对结构产生危害，通过以上措施是可以保证的。
因此，通过对裂缝的采取的必要措施和处理方法，减少裂缝甚至达到没有裂缝是可以实现的。
［文章编号］1006-7619（2011）06-30-676
【关键词】预应力；混凝土；裂缝；防治措施
Prestressed concrete structure cracks causes and prevention measures
Sun Cui-li
(Baoding Highway Engineering Quality Supervision Station Baoding Hebei 071000)
【Abstract】Causes of concrete cracks are often very complex, this paper, the concrete analysis of the causes of cracks and find the factors and preventive measures, therefore, through the cracks take the necessary measures and treatment methods to reduce the crack or cracks is not reached can be achieved.
【Key words】Prestressed;Concrete;Cracks;Control measures
1. 前言
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早的出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土的，可以设法在结构构件受荷载作用前，使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态，这种构件就是预应力混凝土构件。虽然预应力混凝土构件可以延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，并节约钢筋，减轻自重的效果，克服了钢筋混凝土的缺点，但是由于许多施工技术人员对预应力混凝土结构的性能尚未完全掌握，以致后浇带设置、模板的支撑与布置、模板拆除的时间与方式，仍然采用钢筋混凝土结构的方法；设计人员对预应力混凝土结构设计的特点还不完全了解，规范也缺乏相应的条文，有的设计只是简单地用预应力筋代替普通钢筋。不少设计单位将预应力混凝土结构部分委托给预应力专业公司，无法进行综合考虑。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。因此对裂缝的控制是很重要的。
2. 混凝土裂缝产生的原因
在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。对混凝土裂缝的调查和修补中，对调查的原则、普查、详查方法主要有：裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。 混凝土裂缝的处理：
2.1 表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法，表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
2.2 填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。
2.3 灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
2.4 结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。
3. 影响因素和防止措施
3.1 水泥品种。
一般来说，水泥的需水量越大，混凝土的干燥收缩越大，不同水泥混凝土的干燥收缩。
3.2 水泥用量。
混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大，但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时，还是尽可能降低水泥用量。
3.3 用水量。
混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大，在同一水泥用量条件下，混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系；当水泥用量较高的条件下，混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说，水灰比越大，干燥收缩越大。
沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大，而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为此，在混凝土配合比设计中应尽可能将单方混凝土用水量控制在170Kg/m3以下，对于浇筑单方混凝土用水量的控制尤为重要。特别值得注意的是，施工混凝土的坍落度(即用水量)绝对不允许大于配合比设计给定的坍落度(即用水量)。
为了降低用水量，掺加适当数量、减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。
3.4 砂率。
混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大，但增加的数值不大。如泵送混凝土宜加大砂率，但不是笼统的和无限的，也应在最佳砂率范围内，可以通过理论计算和工程实践确定。
3.5 掺合料。
矿渣、硅藻土、煤矸石、火山灰、赤页岩等粉状掺合料，掺加到混凝土中，一般都会增大混凝土的干燥收缩值。但是质量良好、含有大量球形颗粒的一级粉煤灰，由于内比表面积小、需水量少，故能降低混凝土干燥收缩值。
3.6 化学外加剂。
掺加减水剂、，特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩，但是对于某些减水剂、，尤其是具有引气作用时，有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时，必须选用干燥收缩小的减水剂。
3.7 膨胀剂。
在地下室和防水工程中，混凝土中加掺加膨胀剂，掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用，有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂，一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度，否则会使混凝土肿胀和开裂。
3.8 养护时间和方法。
混凝土浇筑面受到风吹日晒，表面干燥过快，产生较大的收缩，受到内部混凝土的约束，在表面产生拉应力而开裂。如果混凝土终凝之前进行早期保温、保温养护，对减少干燥收缩有一定作用。
综上所述混凝土在高强度、大流动性条件下，由于水泥用量多，单位用水量大，砂率高和掺化学外加剂，使混凝土干燥收缩，产生裂缝的潜在危险大，对此必须引起足够重视。为此要按施工要求选择较低的坍落度，在满足流动性和泵送性的条件下，使单位用水量降低到170Kg/m3以下，在满足强度条件下，尽可能降低水泥用量。同时，在采用泵送时应选用对混凝土干燥收缩影响小的泵送剂。必要时掺加适量膨胀剂。在施工中采用二次振捣，加强抹面和湿养护也是必不可少的技术措施。
4. 结论
预应力混凝土结构产生裂缝很常见，但可避免或减少。混凝土裂缝的成因往往是很复杂的，单靠某一方面的努力不可能最终避免裂纹的产生，需要在各各方面同时采取必要措施，方可保证工程质量。对易出现裂缝部位的严格控制，尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量，减少裂缝的长度和宽度，通过对裂缝的妥善处理，控制裂缝的发展，使裂缝不至于对结构产生危害，通过以上措施是可以保证的。
因此，通过对裂缝的采取的必要措施和处理方法，减少裂缝甚至达到没有裂缝是可以实现的。
［文章编号］1006-7619（2011）06-30-676