分析建筑混凝土结构裂缝的形成与治理

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摘要：混凝土结构有着一定的使用时限，其裂缝的形成会使混凝土结构发生一些变化。由此可见，对混凝土裂缝的治理是延长混凝土结构使用时限的首要问题。本文对混凝土结构裂缝的形成原因作了简单的分析，并针对这些原因提出一些有效治理的方法。

关键词：裂缝 混凝土结构 治理

一、混凝土结构裂缝的形成原因分析

1.由于原材料的质量问题而导致的裂缝

因为使用了质量不合格的混凝土原材料而导致裂缝的出现。比如：砂石的含泥量超过了相关规定，其砂石的颗粒过于细化，级配较差，使用这种材料所拌制的混凝土经常会导致产生侧面的裂缝。

2.由于设计的不足而导致的裂缝

结构或者是构件的抗力大于或等于作用效应是中国设计规范中的规定。虽然设计者在前期的工作中会选择采用抗力大于或等于作用效应，此做法可以取得一定的经济效益，但设计者却往往不能重视结构的耐久度，构件的尺寸较小，混凝土的抗侵蚀与腐蚀的能力非常低，整体的强度低下，大大降低了其使用的年限。

3.由于施工的不合理性而导致的裂缝

施工质量是对混凝土结构裂纹的形成有着非常大的影响，一些常见的原因包括以下几个方面的内容：运输、搅拌的时间过长；浇筑的速度过于快速；施工缝接茬处理不得当；早期的养护不合理，或初期受冻等等都有可能产生裂缝。

4.由于温度原因而导致的裂缝

产生温度裂缝的时间多发生在施工期间内，温度对于裂缝的宽度影响比较大，其中夏天比较窄小，冬天比较宽大，其宽度一般都是在0.5mm之下，产生的原因主要是因为混凝土的内部以及表面的温差过大而导致。这种类型的裂缝可能会出现表、深层或者是贯穿性裂缝。其中，表屋的裂缝无规律性可言，深层或贯穿性裂缝与主筋的方向呈水平态势。

5.收缩性裂缝的简介

在施工的过程中，最为常见的混凝土收缩裂缝有三种：干燥收缩性裂缝、沉降收缩裂缝、塑性收缩裂缝。

（1）干燥收缩性裂缝

这种裂缝一般多数会出现在混凝土养护完成后的一段时间之后出现，其为表面性的浅细裂缝，一般情况沿着短方向分布。产生这种裂纹的主要原因是因为混凝土的养护不周全，受到风吹或日晒等自然因素的影响，表面的水分过快地散失，但其内部的湿度变化却较小，导致表面干缩变形，受到了混凝土内部的约束力的作用产生较大的拉应力，而这种拉应力就导致了裂缝的产生。

（2）沉降收缩裂缝

该裂缝一般情况下在混凝土的表面出现，沿着主筋的通长的方向，往往是在浇灌后才发生。产生这种裂缝的原因是由于混凝土浇捣后骨料颗粒有所沉落，水泥浆上浮，受到钢筋或者是大骨料的阻止而使混凝土相互分开；又或者是混凝土本身的组成材料沉落不均匀所造成的开裂。

（3）塑性收缩裂缝

产生这种裂纹一般是在干燥且温度高或者刮风的天气情况下所产生的，裂缝多数是中间宽，两头细，而且长短不一样，相互之间是不连贯的。产生塑性收缩裂纹的主要原因是因为混凝土在塑性状态的时候刚刚开始终凝，但受到了阳光直射、天气燥热、大风等自然因素的原因，使混凝土的表面水分过快流失，混凝土表面产生了急速的体积收缩。因为这时的混凝土还没有强度，所以极容易导致混凝土的表面出现裂缝。

二、防治混凝土结构裂缝的处理方法

1.选择质量合格的材料及合理的配比

首先，应该选择使用水化热较小的水泥。粗骨料宜为使用表面较为粗糙且质地坚硬的石料。级配较为良好而且空隙率小，没有碱性反应；而且粘土含量和有害物质都不超过相关的规定。细骨料宜为使用颗粒较粗且空隙小，含泥量低的中砂。

配比方面的设计：应该使用低用水量、低水灰比，从而减少混凝土的收缩，对于水灰比以及水泥的用量要严格的控制。

2.在相关的规定下进行设计的优化

设计者不能因为只追求经济效益而对结构的耐久度以及安全性忽视，应该要严格地按照相关规定进行设计。建筑平面的选型应该在使用要求的基础上简单不复杂。平面复杂的建筑物非常容易产生扭曲等开裂。控制建筑物的长与高之比。长高比率小，建筑物的整体刚度越大。正确地设置相应的沉降缝，其位置与缝宽的选定要合适，构造合理，而且可以和其它结构缝进行合并。

3.严格规定施工流程，未雨绸缪

（1）混凝土的养护工作

混凝土的养护工作主要是要控制好构件的湿润方面的养护，对于一些大体积的混装土在具有条件的下比较合适使用蓄水或者是流水方面的养护。

（2）混装土的保温、降温工作

1）保温。在浇捣成型之后就非常有必要使用蓄水的方法进行系列的保温措施，这样有利于防止混凝土内部由于内、外温差过大而导致的温度裂缝的产生。

2）降温。对于一些厚大体积的混凝土而言，施工的时候应该充分的考虑到水泥水化热的相关问题，采用必要的降温方法，避免水化热高峰的集中出现或降低峰值，安排合理的施工工序，分块或分层进行浇筑，以便于散热，减少约束力。

（3）浇捣的工作

按照不一样的混凝土坍落度的正常把控相应的振捣时间，有效的避开过多的振捣或者是漏振，最好可以是采用二次的振捣、二次抹面的技术，以此来排除泌水、混凝土内容的气泡以及水分。

4、做好预防工作，对于问题裂纹进行及时的修补

（1）混凝土的转换方法

该方法是处理是较为严重破坏混凝土的有效方法：将损坏的混装土除去——置换入新的混凝土或者其他的材料（经常使用的转换材料包括：普通混凝土、水泥砂浆、聚合物或者改性聚合物混凝土及砂浆）。

（2）结构加固方法

结构加固法是对混凝土的结构进行相应的处理。常用的方法有以下几种：使用预应力法进行加固、粘贴钢板的加固、加大混凝土结构的截面的面积、增加支点加固或喷射混凝土补强的加固。

（3）表面的修补方法

表面修补法是最常见和简单的修补法，主要用于稳定以及对结构能力无影响的表面裂纹和深度裂纹的处理。一般情况下其方法是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥，或者是在混凝土表面上涂上油漆或是沥青等等防腐的材料，在保护的同时可防止混凝土受到各种作用力的影响继续开裂，常常可以使用裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等等方法。

（4）嵌缝、灌浆的封堵方法

1）嵌缝法：该方法是裂缝封堵中最经常使用的一种方法。一般是沿裂缝凿槽，交在槽内嵌填进塑性或者是刚性的防止材料从而达到封闭裂缝的目的。最经常使用的塑性材料包括塑料油膏、丁基橡胶；最常使用刚性防止材料：聚合物的水泥砂浆。

2）灌浆法：该方法主要是适用于对于结构整体有着一定影响或者有防渗要求的混凝土裂缝的修补。操作方法：利用压力的设备将胶结构材料压入混凝土的裂缝中，胶结构材料硬化之后混凝土整合形成一个整体的结构，从而达到了封堵加固的目的。经常使用的胶材料包括有：水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等等化学材料。

（5）电化学的防护方法

该方法是利用了施加电场在介质中的电化学作用，改变了混凝土或是钢筋混凝土所处于的环境状态，钝化了钢筋，从而达到了防腐的目的。一般电化学最常使用的防护有效方法有三种：碱性复原法、氯盐的提取法、阴极防护法。电化学的防护法的优点是该方法受到环境制约的影响比较小，适合使用于钢筋、混凝土的长期防腐工作。

三、结语

本文已对混凝土的耐久度与安全性产生的危害以及各种裂纹的形成的原因进行分析探讨，且根据裂缝的性质以及结构特点和要求提出了相应的预防和修补的方法，最大限度的避免了裂缝的扩大以及存在，确保了混凝土结构的耐久度和安全性。

参考文献：

[1]韩志星，杨春风，分析建筑混凝土结构裂缝的形成与治理，城市建设，2010（24）

[2]佘林，分析建筑混凝土结构裂缝的形成与治理，低温建筑技术，2010，32（7）