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摘要：在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中，钢筋混凝土结构出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至于完全丧失其使用功能。目前，裂缝问题引起了人们的广泛关注。因此，探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其补救措施是很有必要的。本文介绍了钢筋混凝土裂缝类型及产生原因，从材料因素、设计因素和外界因素三方面论述了预防裂缝的具体方法。提出五条比较常用的裂缝处理措施。并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。
关键词：混凝土结构；裂缝成因；预防措施；处理方法
随着我国国民经济的高速发展，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。在建筑工程施工过程中，混凝土是城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。钢筋混凝土结构出现裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且较普遍，尤其是楼板的裂缝，轻者影响建筑物美观，造成渗漏水，重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。这类裂缝是在现有施工技术条件下较难克服的质量通病之一，特别是民用建筑工程结构楼面出现裂缝，往往会引起业主对工程质量提出异议，从而引发投诉、纠纷以及索赔等情况。因此，正确分析裂缝产生原因，切实加以防治十分必要，十分迫切。因此研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会意义和经济意义。现根据多年来现场施工实践经验和教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。
1钢筋混凝土结构裂缝类型、成因及危害
1.1钢筋混凝土结构裂缝的类型
钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm，宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面；按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝；按其影响因素可分为设计因素裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝、钢筋锈蚀裂缝等几大类。
1.2常见钢筋混凝土结构裂缝的危害
钢筋混凝土结构是多组分复合材料，在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下，微观裂缝的产生几乎是不可避免的，这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话，它对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的，有害与无害的界限由结构使用功能决定的。对钢筋混凝土，特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝，不会迅速导致破坏，只是限制裂缝宽度的问题，使其达不到有害程度。但实际使用过程中，钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下，细微裂缝会开始开展并相互贯通，从而发展成较大裂缝，对结构造成极大的影响，形成危害。常见危害有：
（1）影响钢筋混凝土结构的承载能力；
（2）引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；
（3）影响钢筋混凝土结构的正常使用；
（4）降低结构刚度，影响建筑物的整体性；
（5）影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；
（6）影响建筑物的美观；
（7）裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大的经济损失。
1.3钢筋混凝土结构裂缝的成因
混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当温度、湿度发生变化，地基产生不均匀沉降时，极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是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的途径。
1.3.1材料因素
（1）粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。
（2）骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收缩量增大。
（3）混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
（4）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
（5）水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。
1.3.2施工因素
（1）混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。
（2）水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
（3）模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。
（4）混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。
（5）避免在极端天气条件下施工，可以减少砼结构的开裂情况。
1.3.3设计因素
（1）设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，所产生的构件裂缝。
（2）设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等）。
（3）设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板）。
（4）设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
（5）设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。
（6）各种结构缝设置不当等因素容易导致砼开裂。
2钢筋混凝土结构裂缝预防措施
2.1材料措施
2.1.1材料选用
（1）水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
（2）粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。
（3）细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。
（4）外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
（5）正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。
2.1.2配料
（1）配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。
（2）混凝土运输过程中，车鼓保持在每分钟约6转，并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟，以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。
2.1.3配筋
（1）混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。结构设计中经常忽略构造钢筋的重要性，因而经常出现构造性裂缝。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。
（2）钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净。
2.2施工措施
2.2.1混凝土浇筑
（1）混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。
（2）加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
（3）大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。
（4）合理安排施工顺序，浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。
（5）避免在中大雨中浇灌混凝土。
2.2.2模板工程
（1）模板构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。
（2）模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。
2.3设计措施
（1）建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。
（2）正确设置变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。
（3）合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。
（4）积极采用补偿收缩混凝土技术：在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。
（5）重视对构造钢筋的认识：在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。
3钢筋混凝土结构裂缝处理措施
3.1表面修补法
适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。
（1）表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿裂缝凿成凹槽，扫除并洒水湿润，先刷水泥净浆1层，然后用水泥砂浆涂抹，并用铁抹压密抹光。
（2）表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好，若基层难以干燥，则用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹。
（3）表面涂刷油漆、沥青。涂刷前，混凝土表面应干燥。
（4）表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽，V形槽用于一般裂缝的治理，U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氧乙烯胶泥、沥青油膏等，表面作砂浆保护层。
3.2内部修补法
用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。
3.2.1水泥灌浆
一般用于大体积混凝土结构的修补，主要施工程序是钻孔、冲洗、堵漏、埋管、试水、灌浆。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝水泥浆注入砼裂隙，达到闭塞的目的。
3.2.2化学灌浆
化学灌浆能控制凝结时间，有较高粘结强度和一定的弹性恢复力，结构整体性效果好，适用于各种情况下裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液（能修补缝宽0.2mm以下的干燥裂缝）、甲凝（能灌0.03mm～0.1mm的干燥细微裂缝）、丙凝（用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补，能灌0.1mm以下的细裂缝）等，环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等有点，应用最广。
3.3结构补强加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。
（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆，锚固作用更明显，甚至能使混凝土弥合。
（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用锚杆安装固定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。
（3）钢筋混凝土补强法，是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土，起到封闭裂缝，提高承载力，阻止裂缝发展的作用。
3.4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，此方法是先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。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
3.5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机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结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。
4现浇混凝土楼板裂缝整治实例
某工程为高层建筑，7栋24~33层，剪力墙结构，分一、二期建设，在一期工程施工混凝土梁板时，经常发现混凝土表面有较多、较大的裂缝，在装饰装修砌砖粉刷阶段，还发现楼板底渗水的裂缝，为此施工单位进行裂缝整治。整治方案为两套方案，第一套方案为注浆方案，对于裂缝较大、较长、板底有渗漏滴水的贯穿性裂缝，采用裂缝注浆方案；第二套方案为砼表面开槽封胶贴布（表面修补法）方案。
4.1裂缝注浆方案
4.1.1裂缝注浆工作原理介绍
原理方法是利用机械的高圧动力，将环氧树脂胶注浆材料注入混凝土裂缝中，当树脂胶在砼裂缝固化、膨胀、固结，这样固结的树脂胶体填充砼所有裂缝，以达到裂缝修补效果。
4.1.2施工步骤
搭设施工脚手架——观测裂缝——基层处理——确定注入口——安装注射点——配注浆树脂——安设注浆器——注浆——拆除注浆器——清理注浆器——基层复原。
4.2混凝土表面开V槽封胶贴布（表面修补法）方案
此方案属表面处治方案，被粘贴混凝土表面应打磨平整，清除表面浮浆层、油污等杂质，直至露出结构新面，再开槽凿出V或U型缝，填以封缝胶，敷一层碳纤维布压条（宽约100mm），以胶刷面，至干固后，以砂浆找平复原。
4.3裂缝成因分析
这种标准层楼板反复出现贯穿裂缝、表面裂缝和龟裂，估计是混凝土搅拌站的水泥品种选择不当、或水泥品质、配合比有问题，或养护不及时等问题。在第二期工程中，我们换了另一家砼搅拌站，那楼面砼观感就好了很多，表面青灰色，同时我们在养护方面采用薄膜及时覆盖和浇水养护，使砼浇捣质量有了很大改善，未出现大量表面裂缝甚至板底渗水的现象，可以说我们通过对裂缝问题的研究和处理，积累了相当的经验，对于今后房屋建筑施工质量提升提供了有效的保证。
结束语：
钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，通过对裂缝的成因分析研究，在施工中加以防范，一旦出现裂缝，可针对成因，加以整治，保证建筑物安全、稳定地工作。
参考文献：
［1］王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.1999.
［2］何星华、高小旺，《建筑工程裂缝防治指南》，中国建筑工业出版社，2005
作者简介：
陈全健，男，1965年5月生，福建顺昌人，土木工程本科，建设部监理工程师，研究方向工程监理，工作单位，福建省华厦能源设计研究院有限公司监理中心