普通混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.荷載引起的裂縫
混凝土在常規(guī)靜
、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫
，歸納起來(lái)主要有直接應(yīng)力裂縫
、次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫, 次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫
。
荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)
。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動(dòng)嚴(yán)重部位
。但要指出，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫
，往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志
，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小
。
2.溫度引起的裂縫
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化
，混凝土將發(fā)生變形
，若變形遭到約束
，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力
，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中
，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力
。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。
3.收縮引起的裂縫
在實(shí)際工程中
，混凝土因收縮所引起的裂縫是常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中
，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因
，另外還有自生收縮和炭化收縮。
塑性收縮
，發(fā)生在施工過(guò)程中
、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈
，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)
，混凝土失水收縮
，同時(shí)骨料因自重下沉，因此時(shí)混凝土尚未硬化
，稱為塑性收縮
。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大
，可達(dá)1%左右。在骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋
，便形成沿鋼筋方向的裂縫
。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?div id="d48novz" class="flower left">
，因硬化前沉?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫
。為減小混凝土塑性收縮
，施工時(shí)應(yīng)控制水灰比
，避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的攪拌，下料不宜太快
，振搗要密實(shí)
，豎向變截面處宜分層澆筑。
縮水收縮（干縮）
，混凝土結(jié)硬以后
，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低
，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）
。因混凝土表層水分損失快
，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大
、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮
，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力
，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)生收縮裂縫
?div id="jfovm50" class="index-wrap">；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構(gòu)件（超過(guò)3%）
，鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯
，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋。
自生收縮
，自生收縮是混凝土在硬化過(guò)程中
，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)
，這種收縮與外界濕度無(wú)關(guān)
，且可以是正的（即收縮
，如普通硅酸鹽水泥混凝土），也可以是負(fù)的（即膨脹
，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土）
。
炭化收縮，大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形
。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快
。炭化收縮一般不做計(jì)算
。
混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)
，且縱橫交錯(cuò)
，成龜裂狀，形狀沒(méi)有任何規(guī)律
。
4.地基礎(chǔ)變形引起的裂縫
由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移
，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力
，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。
5.鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足
，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低
，或由于氯化物介入
，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞
，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)
，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2~4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力
，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離
，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫
，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕
，使得鋼筋有效斷面面積減小
，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降
，并將誘發(fā)其它形式的裂縫
，加劇鋼筋銹蝕
，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞
。
要防止鋼筋銹蝕
，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度（當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚
，否則構(gòu)件有效高度減小
，受力時(shí)將加大裂縫寬度）；施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比
，加強(qiáng)振搗
，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入
，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣
、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重
。
6.凍脹引起的裂縫
大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍
，游離的水轉(zhuǎn)變成冰
，體積膨脹9%，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力
；同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水（結(jié)冰溫度在-78度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓
，使混凝土中膨脹力加大
，混凝土強(qiáng)度降低
，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重
，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%~50%
。冬季施工時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。
7.施工材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥
、砂
、骨料、拌和水及外加劑組成
。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫
。
施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑
、構(gòu)件制作、起模
、運(yùn)輸
、堆放
、拼裝及吊裝過(guò)程中，若施工工藝不合理
、施工質(zhì)量低劣
，容易產(chǎn)生縱向的
、橫向的
、斜向的、豎向的
、水平的
、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫
，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)
。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異
。
8.普通混凝土裂縫的處理方法
1、表面修復(fù)
常用的方法有壓實(shí)抹平
，涂抹環(huán)氧粘結(jié)劑
，噴涂水泥砂漿或細(xì)石混凝土，壓抹環(huán)氧膠泥
，環(huán)氧樹(shù)脂粘貼下班絲布
，增加整體面層，鋼錨栓縫合等
。
表面涂抹和表面貼補(bǔ)法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫
，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫
。表面貼補(bǔ)（土工膜或其它防水片）法適用于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置
、變形縫）的防滲堵漏 。
2
、局部修復(fù)法
常用的方法有充填法
、預(yù)應(yīng)力法,部分鑿除重新澆筑混凝土等。
用修補(bǔ)材料直接填充裂縫
，一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫
，作業(yè)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低
。寬度小于0.3mm
，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物
，用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫
、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)Ｖ型槽
，然后作填充處理。
3、水泥壓力灌漿法
適用于縫補(bǔ)寬度≥0.5mm的穩(wěn)定裂縫
。
此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用
，處理效果好
。利用壓送設(shè)備（壓力0.2~0.4Mpa）將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙，達(dá)到閉塞的目的
，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好
。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫
，不用電力，十分方便效果也很理想
。
4
、化學(xué)灌漿
可灌入縫寬≥0.05mm的裂縫。
5
、減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力
常用的方法有卸荷或控制荷載，設(shè)置卸荷結(jié)構(gòu)
，增設(shè)支點(diǎn)或支撐
。改簡(jiǎn)支梁為連續(xù)梁等。
6
、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)
常用的方法有增加鋼筋
，加厚板
，外包鋼筋混凝土
，外包鋼，粘貼鋼板
，預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)體系等
。
因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí) 間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低
、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法
、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn)
；鉆心取樣試驗(yàn)；壓水試驗(yàn)
；壓氣試驗(yàn)等。
7
、改變結(jié)構(gòu)方案
，加強(qiáng)整體剛度
8、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
。
9、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。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護(hù)方法受環(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)
。
10
、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(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)能
，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(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
。
11
、其它方法
常用方法有拆除重做，改善結(jié)構(gòu)使用條件
，通過(guò)試驗(yàn)或分析論證不作處理等
此文關(guān)鍵字：
