普通混凝土裂縫産(chǎn)生的原因
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荷載引起的裂縫
混凝土在常規靜、動荷載及次應力下産(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有(yǒu)直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力産(chǎn)生的裂縫, 次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力産(chǎn)生裂縫。
荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現不同的特點。這類裂縫多(duō)出現在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出現起皮或有(yǒu)沿受壓方向的短裂縫，往往是結構達到承載力極限的标志(zhì)，是結構破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小(xiǎo)。
2
收縮引起的裂縫
混凝土具(jù)有(yǒu)熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環境或結構内部溫度發生變化，混凝土将發生變形，若變形遭到約束，則在結構内将産(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即産(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中(zhōng)，溫度應力可(kě)以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區(qū)别其它裂縫最主要特征是将随溫度變化而擴張或合攏。
3
荷載引起的裂縫
在實際工(gōng)程中(zhōng)，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中(zhōng)，塑性收縮和縮水收縮（幹縮）是發生混凝土體(tǐ)積變形的主要原因，另外還有(yǒu)自生收縮和炭化收縮。
塑性收縮，發生在施工(gōng)過程中(zhōng)、混凝土澆築後4~5小(xiǎo)時左右，此時水泥水化反應激烈，分(fēn)子鏈逐漸形成，出現泌水和水分(fēn)急劇蒸發，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為(wèi)塑性收縮。塑性收縮所産(chǎn)生量級很(hěn)大，可(kě)達1%左右。在骨料下沉過程中(zhōng)若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處如T梁、箱梁腹闆與頂底闆交接處，因硬化前沉實不均勻将發生表面的順腹闆方向裂縫。為(wèi)減小(xiǎo)混凝土塑性收縮，施工(gōng)時應控制水灰比，避免過長(cháng)時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分(fēn)層澆築。
縮水收縮（幹縮），混凝土結硬以後，随着表層水分(fēn)逐步蒸發，濕度逐步降低，混凝土體(tǐ)積減小(xiǎo)，稱為(wèi)縮水收縮（幹縮）。因混凝土表層水分(fēn)損失快，内部損失慢，因此産(chǎn)生表面收縮大、内部收縮小(xiǎo)的不均勻收縮，表面收縮變形受到内部混凝土的約束，緻使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便産(chǎn)生收縮裂縫。混凝土硬化後收縮主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件（超過3%），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現龜裂裂紋。
自生收縮，自生收縮是混凝土在硬化過程中(zhōng)，水泥與水發生水化反應，這種收縮與外界濕度無關，且可(kě)以是正的（即收縮，如普通矽酸鹽水泥混凝土），也可(kě)以是負的（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(zhōng)的二氧化碳與水泥的水化物(wù)發生化學(xué)反應引起的收縮變形。炭化收縮隻有(yǒu)在濕度50%左右才能(néng)發生，且随二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算。
混凝土收縮裂縫的特點是大部分(fēn)屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有(yǒu)任何規律。
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地基礎變形引起的裂縫
由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結構中(zhōng)産(chǎn)生附加應力，超出混凝土結構的抗拉能(néng)力，導緻結構開裂。
5
鋼筋鏽蝕引起的裂縫
由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足，混凝土保護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(wù)介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可(kě)引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中(zhōng)鐵離子與侵入到混凝土中(zhōng)的氧氣和水分(fēn)發生鏽蝕反應，其鏽蝕物(wù)氫氧化鐵體(tǐ)積比原來增長(cháng)約2~4倍，從而對周圍混凝土産(chǎn)生膨脹應力，導緻保護層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向産(chǎn)生裂縫，并有(yǒu)鏽迹滲到混凝土表面。由于鏽蝕，使得鋼筋有(yǒu)效斷面面積減小(xiǎo)，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并将誘發其它形式的裂縫，加劇鋼筋鏽蝕，導緻結構破壞。
要防止鋼筋鏽蝕，設計時應根據規範要求控制裂縫寬度、采用(yòng)足夠的保護層厚度（當然保護層亦不能(néng)太厚，否則構件有(yǒu)效高度減小(xiǎo)，受力時将加大裂縫寬度）；施工(gōng)時應控制混凝土的水灰比，加強振搗，保證混凝土的密實性，防止氧氣侵入，同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用(yòng)量，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區(qū)尤其應慎重。
6
凍脹引起的裂縫
大氣氣溫低于零度時，吸水飽和的混凝土出現冰凍，遊離的水轉變成冰，體(tǐ)積膨脹9%，因而混凝土産(chǎn)生膨脹應力；同時混凝土凝膠孔中(zhōng)的過冷水（結冰溫度在-78度以下）在微觀結構中(zhōng)遷移和重分(fēn)布引起滲透壓，使混凝土中(zhōng)膨脹力加大，混凝土強度降低，并導緻裂縫出現。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重，成齡後混凝土強度損失可(kě)達30%~50%。冬季施工(gōng)時對預應力孔道灌漿後若不采取保溫措施也可(kě)能(néng)發生沿管道方向的凍脹裂縫。
7
施工(gōng)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(yòng)材料質(zhì)量不合格，可(kě)能(néng)導緻結構出現裂縫。
8
施工(gōng)工(gōng)藝質(zhì)量引起的裂縫
在混凝土結構澆築、構件制作(zuò)、起模、運輸、堆放、拼裝(zhuāng)及吊裝(zhuāng)過程中(zhōng)，若施工(gōng)工(gōng)藝不合理(lǐ)、施工(gōng)質(zhì)量低劣，容易産(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特别是細長(cháng)薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因産(chǎn)生的原因而異。
普通混凝土裂縫的處理(lǐ)方法
常用(yòng)的方法有(yǒu)壓實抹平，塗抹環氧粘結劑，噴塗水泥砂漿或細石混凝土，壓抹環氧膠泥，環氧樹脂粘貼下班絲布，增加整體(tǐ)面層，鋼錨栓縫合等。
表面塗抹和表面貼補法表面塗抹适用(yòng)範圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補（土工(gōng)膜或其它防水片）法适用(yòng)于大面積漏水（蜂窩麻面等或不易确定具(jù)體(tǐ)漏水位置、變形縫）的防滲堵漏 。
常用(yòng)的方法有(yǒu)充填法、預應力法,部分(fēn)鑿除重新(xīn)澆築混凝土等。
用(yòng)修補材料直接填充裂縫，一般用(yòng)來修補較寬的裂縫，作(zuò)業簡單，費用(yòng)低。寬度小(xiǎo)于0.3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中(zhōng)有(yǒu)充填物(wù)，用(yòng)灌漿法很(hěn)難達到效果的裂縫、以及小(xiǎo)規模裂縫的簡易處理(lǐ)可(kě)采取開Ｖ型槽，然後作(zuò)填充處理(lǐ)。
适用(yòng)于縫補寬度≥0.5mm的穩定裂縫。
此法應用(yòng)範圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可(kě)适用(yòng)，處理(lǐ)效果好。利用(yòng)壓送設備（壓力0.2~0.4Mpa）将補縫漿液注入砼裂隙，達到閉塞的目的，該方法屬傳統方法，效果很(hěn)好。也可(kě)利用(yòng)彈性補縫器将注縫膠注入裂縫，不用(yòng)電(diàn)力，十分(fēn)方便效果也很(hěn)理(lǐ)想。
可(kě)灌入縫寬≥0.05mm的裂縫。
常用(yòng)的方法有(yǒu)卸荷或控制荷載，設置卸荷結構，增設支點或支撐。改簡支梁為(wèi)連續梁等。
常用(yòng)的方法有(yǒu)增加鋼筋，加厚闆，外包鋼筋混凝土，外包鋼，粘貼鋼闆，預應力補強體(tǐ)系等。
因超荷載産(chǎn)生的裂縫、裂縫長(cháng)時 間不處理(lǐ)導緻的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可(kě)采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理(lǐ)效果的檢查包括修補材料試驗；鑽心取樣試驗；壓水試驗；壓氣試驗等。
例如：框架裂縫采用(yòng)增設隔闆深梁法處理(lǐ)。
混凝土置換法是處理(lǐ)嚴重損壞混凝土的一種有(yǒu)效方法，此方法是先将損壞的混凝土剔除，然後再置換入新(xīn)的混凝土或其他(tā)材料。常用(yòng)的置換材料有(yǒu)：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物(wù)或改性聚合物(wù)混凝土或砂漿。
電(diàn)化學(xué)防腐是利用(yòng)施加電(diàn)場在介質(zhì)中(zhōng)的電(diàn)化學(xué)作(zuò)用(yòng)，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀态，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性複原法是化學(xué)防護法中(zhōng)常用(yòng)而有(yǒu)效的三種方法。這種方法的優點是防護方法受環境因素的影響較小(xiǎo)，适用(yòng)鋼筋、混凝土的長(cháng)期防腐，既可(kě)用(yòng)于已裂結構也可(kě)用(yòng)于新(xīn)建結構。
仿生自愈合法是一種新(xīn)的裂縫處理(lǐ)方法，它模仿生物(wù)組織對受創傷部位自動分(fēn)泌某種物(wù)質(zhì)，而使創傷部位得到愈合的機能(néng)，在混凝土的傳統組分(fēn)中(zhōng)加入某些特殊組分(fēn)(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土内部形成智能(néng)型仿生自愈合神經網絡系統，當混凝土出現裂縫時分(fēn)泌出部分(fēn)液芯纖維可(kě)使裂縫重新(xīn)愈合。
常用(yòng)方法有(yǒu)拆除重做，改善結構使用(yòng)條件，通過試驗或分(fēn)析論證不作(zuò)處理(lǐ)等。
大體(tǐ)積混凝土裂縫産(chǎn)生的原因
1
幹燥收縮
2
塑性收縮
塑性收縮發生在混凝土硬化前的塑性階段。高強混凝土的水膠比低，自由水分(fēn)少，礦物(wù)細摻合料對水有(yǒu)更高的敏感性，高強混凝土基本不泌水，表面失水更快，所以高強混凝土塑性收縮比普通混凝土更容易産(chǎn)生。
3
自收縮
4
溫度收縮
對于強度要求較高的混凝土，水泥用(yòng)量相對較多(duō)，水化熱大，溫升速率也較大，一般可(kě)達35~40℃，加上初始溫度可(kě)使最高溫度超過70~80℃。一般混凝土的熱膨脹系數為(wèi)10×10-6/℃，當溫度下降20~25℃時造成的冷縮量為(wèi)2~2.5×10-4，而混凝土的極限拉伸值隻有(yǒu)1~1.5×10-4，因而冷縮常引起混凝土開裂。
5
化學(xué)收縮
水泥水化後，固相體(tǐ)積增加，但水泥-水體(tǐ)系的絕對體(tǐ)積則減小(xiǎo)，形成許多(duō)毛細孔縫，高強混凝土水膠比小(xiǎo)，外摻礦物(wù)細摻合料，水化程度受到制約，故高強混凝土的化學(xué)收縮量小(xiǎo)于普通混凝土。
大體(tǐ)積混凝土有(yǒu)害、無害裂縫判别标準
δf＞0.3mm 縱深裂縫、 h＞0.5H；
δf＞0.2mm 貫穿全截面；裂縫影響使用(yòng)功能(néng)（有(yǒu)滲透、透氣、透射線(xiàn)等要求，且滿足其中(zhōng)之一即可(kě)）；
δf＞0.3mm 非貫穿，可(kě)能(néng)引起鋼筋鏽蝕裂縫；降低結構承載力的裂縫。
3、各符号的含義：
Δf——裂縫寬度 L——裂縫長(cháng)度
h——裂縫深度 H——裂縫深度
B——沿裂縫長(cháng)方向的結構寬度，如澆築後的沉縮（塑性裂縫）
無害裂縫處理(lǐ)方法
對于新(xīn)澆混凝土收縮裂縫，該裂縫多(duō)在新(xīn)澆築并暴露于空氣中(zhōng)的結構構件表面出現，有(yǒu)塑态收縮、沉降收縮、幹燥收縮、碳化收縮、凝結收縮等收縮裂縫，這種裂縫不深也不寬，處理(lǐ)方法如下：
1）如混凝土仍有(yǒu)塑性，可(kě)采取壓抹一遍的方法，并加強養護。
2）如混凝土已硬化，可(kě)向裂縫内滲入水泥漿，然後用(yòng)鐵抹子抹平壓實。
處理(lǐ)時将裂縫附近的混凝土表面鑿毛或沿裂縫鑿成深15—20mm寬100—200mm凹槽，掃淨并灑水濕潤。先刷水泥淨漿（業主批準适用(yòng)的界面劑）一度，然後用(yòng)1：1～2水泥砂漿分(fēn)2～3層，塗抹總厚10～20mm壓光。有(yǒu)滲漏水時，應用(yòng)水泥淨漿（厚2mm）和1：2.5水泥砂漿（厚4-5mm可(kě)慘入1—3%于水泥重量的氯化鐵防水劑）交替抹壓4-5層，塗抹後3-4小(xiǎo)時進行覆蓋并灑水養護。
塗抹前，将裂縫附近表面清洗幹淨（油污應用(yòng)丙酮或二甲苯擦洗淨）、幹燥。較寬裂縫用(yòng)環氧膠泥填塞，并将膠泥均勻地塗刮壓裂縫表面，寬80-100mm。基層幹燥有(yǒu)困難時可(kě)以用(yòng)環氧煤焦油膠泥。需要粘貼環氧玻璃布時，先将玻璃布脫鈉、幹燥，視具(jù)體(tǐ)情況可(kě)作(zuò)成一布二油（或二布三油，第二層布的周圍應比下一層寬10～15mm）。
當裂縫稀少，但深度較深時，沿混凝土裂縫鑿一條V型或U型槽，槽内表面應修理(lǐ)平整，清洗幹淨，并保持槽内幹燥。槽内嵌入剛性材料如水泥砂漿、環氧膠泥，或填灌柔性材料如聚氯乙烯膠泥、瀝青油膏等密封。密封材料嵌入前，先塗刷與嵌填材料混凝土性質(zhì)的稀釋塗料（表面可(kě)作(zuò)砂漿保護層或不作(zuò)保護層），具(jù)體(tǐ)做法見圖1。
圖1 表面鑿槽修補裂縫的處理(lǐ)方法
（a）一般裂縫處理(lǐ)
（b）滲水裂縫處理(lǐ)
（c）活動裂縫處理(lǐ)
（d）活動裂縫擴展後的情況：1—裂縫; 2—水泥砂漿或環氧膠泥; 3—聚氧乙烯; 4—1:2.5水泥砂漿或剛性防水五層做法；5—密封材料；6—隔離緩沖區(qū)；B—槽寬；δ—裂縫活動距離
注：對于施工(gōng)縫表面的裂縫，處理(lǐ)時可(kě)在與其連接的施工(gōng)段混凝土澆築前，按表面鑿槽嵌補法的要求在裂縫位置處鑿V型或U型槽，該槽内不再填充其他(tā)填充物(wù)，由該連接施工(gōng)段澆築的結構混凝土填充，以保證施工(gōng)縫處混凝土。
1—裂縫 2—油氈或塑料隔離層；3—聚丁橡膠密封條；4—粘結劑
有(yǒu)害裂縫處理(lǐ)方法
鑽孔：采用(yòng)風鑽鑽孔，孔距1-1.5m除淺孔采用(yòng)騎縫孔外一般占孔軸線(xiàn)與裂縫呈30—45·斜角（見圖3）,孔深應穿過裂縫面0.5m以上，當鑽孔有(yǒu)兩排或兩排以上時，宜交叉或呈梅花(huā)形布置。
圖3鑽孔示意
1—裂縫，2—齊縫口，3—斜孔
沖洗：鑽孔完畢後，應用(yòng)水沖洗，按豎向排列自上而下逐孔進行。
密封：縫面沖洗淨後，在裂縫表面用(yòng)1：1～2水泥砂漿或環氧膠泥塗抹。
埋管：一般用(yòng)ø19-38的鋼管作(zuò)灌漿管（鋼管上端加工(gōng)絲扣），安(ān)裝(zhuāng)前在鋼管外壁用(yòng)生膠帶纏緊，然後旋入孔中(zhōng)，孔中(zhōng)管壁周圍的空隙用(yòng)水泥砂漿或硫磺砂漿封堵，以防冒漿或灌漿管沖孔中(zhōng)脫出。
試壓：用(yòng)0.1-0.2MPa壓力水作(zuò)滲水試驗，采取灌漿孔壓水，排水孔排水的方法檢查裂縫和管路暢通情況，然後關閉排氣孔檢查止漿堵漏效果，并濕潤縫面，以利粘結。
灌漿：合格的經設計批準使用(yòng)的填縫用(yòng)注射性水泥，水泥淨将水灰比為(wèi)0.4，灌漿壓力0.3—0.5MPa。在整條裂縫處理(lǐ)完畢後，孔内應充滿淨漿，并填入淨砂用(yòng)棒搗實。
鑽孔：采用(yòng)風鑽鑽孔，孔距1-1.5m除淺孔采用(yòng)騎縫孔外一般占孔軸線(xiàn)與裂縫呈30—45·斜角（見圖3）,孔深應穿過裂縫面0.5m以上，當鑽孔有(yǒu)兩排或兩排以上時，宜交叉或呈梅花(huā)形布置；
密封：縫面沖洗淨後，在裂縫表面用(yòng)1：1～2水泥砂漿或環氧膠泥塗抹。
埋管：一般用(yòng)ø19-38的鋼管作(zuò)灌漿管（鋼管上端加工(gōng)絲扣），安(ān)裝(zhuāng)前在鋼管外壁用(yòng)生膠帶纏緊，然後旋入孔中(zhōng)，孔中(zhōng)管壁周圍的空隙用(yòng)水泥砂漿或硫磺砂漿封堵，以防冒漿或灌漿管沖孔中(zhōng)脫出。
試壓：用(yòng)0.2-0.3MPa壓縮空氣進行壓力實驗；
灌漿：采用(yòng)環氧樹脂漿液進行灌漿。
