【文章內(nèi)容簡介】 化學(xué)反應(yīng)膨脹裂縫化學(xué)反應(yīng)使滬寧圖內(nèi)部不均勻膨脹，在內(nèi)約束的作用下，導(dǎo)致混凝土開裂。包括水泥安定性不良裂縫、堿集料反應(yīng)裂縫和鈣礬石膨脹裂縫等。水泥中含有過量的游離氧化鈣、氧化鎂，或者產(chǎn)生水泥時加入了過量石膏，將導(dǎo)致水泥體積安定性不良。安定性不良的水泥凝結(jié)硬化后，游離氧化鈣、氧化鎂的延遲水化，以及過量石膏與水泥中C3Af反應(yīng)延遲生成的鈣礬石都會產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂。安定性不良的水泥實際上是廢品，因此，由于導(dǎo)致的開裂在實際工程中很少發(fā)生。堿集料反應(yīng)是混凝土中的堿與集料中活性SiO2發(fā)生的一種化學(xué)反應(yīng)。其反應(yīng)物為無膠凝性能的凝膠體，體積膨脹3~4倍，可產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開裂。（6）鋼筋銹蝕裂縫混凝土內(nèi)部的堿性環(huán)境使鋼筋表面形成鈍化膜，起保護(hù)鋼筋，防止銹蝕的作用。混凝土處于腐蝕環(huán)境下，或者在空氣中的CO2的作用下，內(nèi)部的Ca(OH)2將不斷被消耗，稱中性化。中性化將使混凝土堿度降低，若中性化深度超過鋼筋保護(hù)層厚度時，會使鋼筋表面敦化膜破壞，鋼筋銹蝕膨脹，導(dǎo)致混凝土開裂?；炷林行曰l(fā)展速度與外部環(huán)境、混凝土組成材料以及密匙程度有關(guān)，因此，混凝土材料選擇和制備不當(dāng)，或混凝土保護(hù)層太薄時，因此，當(dāng)混凝土中含有過量的氯離子，或者建筑物處于氯離子介質(zhì)環(huán)境中時，也易產(chǎn)生鋼筋銹蝕裂縫。（7）凍融裂縫寒冷或嚴(yán)寒地區(qū)，處于潮濕環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土內(nèi)部水分結(jié)冰將產(chǎn)生體積膨脹，在反復(fù)凍融循環(huán)作用下，混凝土將產(chǎn)生凍融裂縫。有時地基土體的凍脹也可能導(dǎo)致混凝土開裂。凍融裂縫的產(chǎn)生于混凝土的密實程度和長期受潮有關(guān)。一般工業(yè)與民用建筑，凍融裂縫大部分出現(xiàn)在頂層混凝土挑槽、女兒墻、混凝土壓頂?shù)炔课唬俨糠衷诘讓永漳_部位出現(xiàn)。衛(wèi)生間、盥洗室靠近外墻的混凝土，因長期受潮多次凍融，有時也會出現(xiàn)裂縫。凍融裂縫的特點(diǎn)是裂縫附近混凝土酥松、表面砂漿剝落、鋼筋裸露，產(chǎn)生銹蝕。同時開裂情況伴隨時間的推移將不斷惡化。（二）鋼混凝土結(jié)構(gòu)裂縫危害鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是多組分復(fù)合材料，在各種條件變化和各種材料變形不一致的情況下,微觀裂縫的產(chǎn)生幾乎是不可避免的，這種細(xì)微裂縫如果不擴(kuò)展或在一定范圍內(nèi)擴(kuò)展的話，它對一般的工業(yè)與民用建筑的正常使用是不會造成危害的，有害與無害的界限由結(jié)構(gòu)使用功能 決定的。對鋼筋混凝土，特別是有充分構(gòu)造配筋的鋼筋混凝土出現(xiàn)一定程度的裂縫，不會迅速導(dǎo)致破壞，只是限制裂縫寬度的問題，使其達(dá)不到有害程度。但實際使用過程中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在荷載作用下或是進(jìn)一步溫差和干縮的情況下，細(xì)微裂縫會開始開展并相互貫通，從而發(fā)展成較大裂縫,對結(jié)構(gòu)造成極大的影響，形成危害。常見危害有：(1)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力；(2)引起鋼筋銹蝕，使保護(hù)層崩落；(3)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用；(4)降低結(jié)構(gòu)剛度，影響建筑物的整體性；(5)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能和使用壽命；(6)影響建筑物的美觀；(7)裂縫大的可能使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件徹底報廢、造成工程返工、材料浪費(fèi)、延遲工期以及較大 的經(jīng)濟(jì)損失。（三）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當(dāng)溫度、濕度發(fā)生變化，地基產(chǎn)生不均勻沉降時，極容易產(chǎn)生裂縫。裂縫的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。(1)粗細(xì)集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮，使混凝土產(chǎn)生裂縫。(2)骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。(3)混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng)，嚴(yán)重增加混凝土收縮。(4)水泥品種原因，礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。(5)水泥等級及混凝土強(qiáng)度等級原因：水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高 (1)混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接成因。(2)水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。(3)模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護(hù)層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。(4)混凝土養(yǎng)護(hù)，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切。早期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。(5)避免在極端天氣條件下施工，可以減少砼結(jié)構(gòu)的開裂情況。(1)設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中，構(gòu)造處理不當(dāng)，所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。(2)設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)，造成構(gòu)件的裂縫(偏心、應(yīng)力過大等)。(3)設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。(4)設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。(5)設(shè)計中采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。(1)地基變形在鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，造成開裂主要原因是地基的不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應(yīng)力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的。(2)溫度變形砼具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線膨脹系數(shù)一般為1105/0C176。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，就會產(chǎn)生溫度變形，由此產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過砼的抗拉強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫，大體積砼的裂縫等。(3)濕度變形砼在空氣中結(jié)硬時，體積會逐漸減小，一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等，通常是因為養(yǎng)護(hù)不良造成?！?，其發(fā)展規(guī)律是早期快、后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構(gòu)筑物，通常是摻加微膨脹劑等，這樣可基本解決砼的早期干縮問題。(4)結(jié)構(gòu)受荷結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現(xiàn)裂縫。如：拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過大等等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30％～40％的設(shè)計荷載時，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往在設(shè)計荷載的1．5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻(xiàn)稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范中，分別不同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為0．2mm～0．3mm，對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫，則應(yīng)認(rèn)為有害，需加以認(rèn)真分析，慎重處理。(5)徐變砼徐變造成開裂或裂縫發(fā)展的例子工程中也和很常見。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件截面砼受壓徐變，可以使構(gòu)件變形增大2～3倍，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。(6)周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫。(7)意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。(8)野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫。三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施（一）材料措施(1)水泥：根據(jù)工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格的水泥。(2)粗骨料：適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應(yīng)；有害物質(zhì)及泥土含量和壓碎指標(biāo)值等滿足相關(guān)規(guī)范及技術(shù)規(guī)范規(guī)定。(3)細(xì)骨料：一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區(qū)砂、對運(yùn)送混凝土宜選用中砂；所選的砂有害物質(zhì)及混凝土含量和堅固指標(biāo)等應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范及技術(shù)規(guī)程規(guī)定。(4)外摻加料：宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。(5)極采用摻合料和混凝土外加劑，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。(6)正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。(7)鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。(8)鋼筋的位置要正確，保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致砼開裂，鋼筋間距過大，易引起鋼筋之間的砼開裂。(1)配合設(shè)計應(yīng)盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應(yīng)準(zhǔn)確，攪拌時間應(yīng)保證；禁止任意增加水泥用量。(2)混凝土運(yùn)輸過程中，車鼓保持在每分鐘約6轉(zhuǎn)，并到工地后保持?jǐn)嚢柢嚫咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)到4至5分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失，可以摻一定的外加劑以達(dá)到理想效果。(3)澆筑分層應(yīng)合理，振搗應(yīng)均勻、適度、不得隨意留置施工縫。(1)混凝土的配筋對于收縮值起一定的約束作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計中經(jīng)常忽略構(gòu)造鋼筋的重要性，因而經(jīng)常出現(xiàn)構(gòu)造性裂縫。合理的配筋，特別是構(gòu)造配筋，細(xì)一點(diǎn)密一點(diǎn)可以提高混凝土的極限拉伸，可有效避免構(gòu)造性裂縫的產(chǎn)生。(2)施工中對鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。(3)鋼筋綁扎位置要正確，保護(hù)層厚度要盡量準(zhǔn)確，不要超出規(guī)范規(guī)定；鋼筋表面應(yīng)潔凈，鋼筋代換必須考慮對構(gòu)件抗裂性能的影響。（二）施工措施(1)混凝土澆筑時應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度；加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時采取防護(hù)措施，優(yōu)化混凝土配合比。(2)加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適度延長養(yǎng)護(hù)時間，在氣溫高、濕度低或風(fēng)速大的條件下，更應(yīng)及早進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，在澆水養(yǎng)護(hù)有因難時，或者不能保證其充分濕潤時，可采用覆蓋保濕材料等方法。(3)大體積混凝土施工，應(yīng)做好溫度測控工作，采取有效的保溫措施，保證構(gòu)件內(nèi)外溫差不超過規(guī)定。(4)開挖基槽時，要注意不擾動其原狀結(jié)構(gòu)。(5)加強(qiáng)地基的檢查與驗收工作，基坑開挖后應(yīng)及時通知勘察及設(shè)計單位到現(xiàn)場驗收，對較復(fù)雜的地基，設(shè)計方在基坑開挖后應(yīng)要求勘察補(bǔ)鉆探，當(dāng)探出有不利的地質(zhì)情況時，必須先對其加固處理，并經(jīng)驗收合格后，方可進(jìn)行下一步施工。(6)合理安排施工順序。當(dāng)相鄰建（構(gòu)）筑物間距較近時，一般應(yīng)先施工較深的基礎(chǔ)，以防基坑開挖破壞已建基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)。當(dāng)建（構(gòu)）筑物各部分荷載相差較大時，一般應(yīng)施工重、高部分，后施工輕、低部分。(7)避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。(8)對于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。(9)夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模、低溫養(yǎng)護(hù)，必要時經(jīng)試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。(1)模板構(gòu)造要合理，以防止模板間的變形不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。(2)模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載（特別是動荷載）作用下，模板變形過大造成開裂。(3)合理掌握拆模時機(jī)。拆模時間不能過早，應(yīng)保證早齡期砼不損壞或不開裂；但也不能太晚，盡可能不要錯過砼水化熱峰值，即不要錯過最佳養(yǎng)護(hù)時機(jī)。（三）設(shè)施措施(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單，平面復(fù)雜的建筑物，容易產(chǎn)生扭曲等附加應(yīng)力而造成墻體及樓板開裂；控制建筑物的長高比，增強(qiáng)整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力。(2)設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時，應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。(3)控制建筑物的長高比，長高比越小，整體剛度越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。(4)正確設(shè)置變形縫，位置和寬度選擇要適當(dāng)，構(gòu)造要合理。(5)合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。(6)限制伸縮縫間距。對體形復(fù)雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應(yīng)嚴(yán)格控制，可以和其它結(jié)構(gòu)縫合并使用。(7)部分窗臺砌體應(yīng)加強(qiáng)。對寬大的窗臺下部宜設(shè)置鋼筋砼梁，以適應(yīng)窗臺的變形，防止窗臺處產(chǎn)生豎直裂縫。(8)構(gòu)件配筋要合理，間距要適當(dāng)。斷面較大的梁應(yīng)設(shè)置腰筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構(gòu)造鋼筋。主梁在集中應(yīng)力處，宜增加附加橫向鋼筋。(9)減少地基的不均勻沉降，在基礎(chǔ)設(shè)計中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋置深度，不同的地基計算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法，來調(diào)整地基的不均勻變形。(10)層層設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強(qiáng)度，防止或減少裂縫。(11)積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)：在常見的混凝土裂縫中，有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫，可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮。(12)重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識：在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量。四、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理措施（一）表面修補(bǔ)法適用于對承載力沒有影響的表面裂縫及深進(jìn)裂縫的處理，亦使用于大面積細(xì)裂縫防滲、防漏的處理。具體方法有：（1）表面涂抹水泥砂漿，（2）表面涂抹環(huán)氧膠泥。，（3）表面涂刷油漆、瀝青，（4）表面鑿槽嵌補(bǔ)。（二）內(nèi)容修補(bǔ)法用壓漿泵將膠結(jié)材料壓入裂縫中，由于其凝結(jié)、硬化而起到補(bǔ)縫作用，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。這種方法適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響，或有防水、防滲要求的裂縫修補(bǔ)。常用的灌漿材料有水泥和化學(xué)材料，可按裂縫的性質(zhì)、寬度、施工條件等具體情況選用。，可采用水泥灌漿，或較大的溫度收縮裂縫，宜采用化學(xué)灌漿。一般用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)，主要施工程序是鉆孔、沖洗、止?jié){、堵漏、埋管、試水、灌漿?；瘜W(xué)灌漿能控制凝結(jié)時間，有較高粘結(jié)強(qiáng)度和一定的彈性恢復(fù)力，結(jié)構(gòu)整體性效果好，適用于各種情況下裂縫修補(bǔ)及堵漏、防滲處理。灌漿材料應(yīng)根據(jù)裂縫性質(zhì)、裂縫寬度和干燥情況選用。環(huán)氧樹脂漿液具有粘結(jié)強(qiáng)度高、施工操作方便、成本低等有點(diǎn)，應(yīng)用最廣。灌漿操作主要工序是表面處理（布置灌漿嘴和試氣）、灌漿、封孔，一般采取騎縫直接用灌漿嘴施噴，不另設(shè)鉆孔。（三）結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固法當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。用錨桿、鋼板、鋼筋混凝土等材料對結(jié)構(gòu)作補(bǔ)強(qiáng)加固，可扼制裂縫進(jìn)一步發(fā)展，恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。（1）錨桿常用水泥砂漿或樹脂灌注，錨桿與縫面夾角越大越好。漿液凝固后，錨桿成為結(jié)構(gòu)的一部分，能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力。采用預(yù)應(yīng)力錨桿，錨固作用更明顯，甚至能使混凝土彌合。（2）鋼板補(bǔ)強(qiáng)法，是將鋼板用粘合劑粘結(jié)在混凝土表面上，再用錨桿安裝固定。為了結(jié)合緊密，也就可先將鋼板固定，再灌漿充填鋼板