普通混凝土裂縫產生的原因

1荷載引起的裂縫

混凝土(tu)在(zai)常規靜、動(dong)荷(he)(he)載(zai)(zai)及次(ci)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)下產(chan)生的裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)稱(cheng)荷(he)(he)載(zai)(zai)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)，歸納起來主要有直(zhi)接(jie)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)、次(ci)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)兩種。直(zhi)接(jie)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)是(shi)指外(wai)荷(he)(he)載(zai)(zai)引起的直(zhi)接(jie)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)產(chan)生的裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng), 次(ci)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)是(shi)指由外(wai)荷(he)(he)載(zai)(zai)引起的次(ci)生應(ying)(ying)力(li)(li)(li)產(chan)生裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)。

荷載(zai)裂縫(feng)特征依荷載(zai)不(bu)同(tong)而異呈現(xian)不(bu)同(tong)的(de)特點。這類裂縫(feng)多(duo)出現(xian)在受(shou)(shou)拉區(qu)、受(shou)(shou)剪區(qu)或振動嚴重(zhong)部位。但(dan)必(bi)須(xu)指出，如(ru)果受(shou)(shou)壓區(qu)出現(xian)起皮或有沿受(shou)(shou)壓方向(xiang)的(de)短裂縫(feng)，往(wang)往(wang)是結構達(da)到承(cheng)載(zai)力極限的(de)標志，是結構破壞的(de)前兆，其原因(yin)往(wang)往(wang)是截(jie)面(mian)尺寸(cun)偏小。

2溫度引起的裂縫

混(hun)(hun)凝土(tu)具(ju)有熱脹冷(leng)縮性質，當外部(bu)環境或(huo)(huo)結構內部(bu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)發生(sheng)變化(hua)，混(hun)(hun)凝土(tu)將(jiang)發生(sheng)變形，若變形遭(zao)到約束(shu)，則在結構內將(jiang)產(chan)(chan)生(sheng)應力(li)，當應力(li)超過混(hun)(hun)凝土(tu)抗拉強度(du)時(shi)即(ji)產(chan)(chan)生(sheng)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)裂(lie)縫。在某些(xie)大(da)跨(kua)徑橋(qiao)梁中，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)應力(li)可以達到甚至(zhi)超出活(huo)載(zai)應力(li)。溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)裂(lie)縫區別(bie)其它裂(lie)縫最(zui)主要特征(zheng)是將(jiang)隨溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)變化(hua)而擴張(zhang)或(huo)(huo)合攏(long)。

3收縮引起的裂縫

在實際工(gong)程(cheng)中(zhong)，混(hun)(hun)凝土因收(shou)縮(suo)所引起的(de)裂縫(feng)是最常見(jian)的(de)。在混(hun)(hun)凝土收(shou)縮(suo)種類中(zhong)，塑性收(shou)縮(suo)和縮(suo)水(shui)收(shou)縮(suo)（干縮(suo)）是發生混(hun)(hun)凝土體積(ji)變形的(de)主要(yao)原因，另外還有(you)自(zi)生收(shou)縮(suo)和炭化(hua)收(shou)縮(suo)。

塑(su)性收(shou)縮(suo)，發(fa)生在施工過程中、混(hun)(hun)凝土澆(jiao)筑后4~5小(xiao)時(shi)左右(you)，此時(shi)水(shui)泥水(shui)化反應激烈，分子鏈(lian)逐漸形(xing)成，出現泌水(shui)和水(shui)分急劇(ju)蒸發(fa)，混(hun)(hun)凝土失水(shui)收(shou)縮(suo)，同(tong)時(shi)骨(gu)料(liao)因自重(zhong)下(xia)(xia)沉，因此時(shi)混(hun)(hun)凝土尚未(wei)硬(ying)化，稱為(wei)塑(su)性收(shou)縮(suo)。塑(su)性收(shou)縮(suo)所產生量級(ji)很大(da)，可達1%左右(you)。在骨(gu)料(liao)下(xia)(xia)沉過程中若受到鋼(gang)筋阻擋(dang)，便形(xing)成沿(yan)鋼(gang)筋方(fang)向(xiang)的(de)裂縫。在構件豎向(xiang)變截面(mian)處(chu)如T梁、箱梁腹板(ban)與(yu)頂底板(ban)交接處(chu)，因硬(ying)化前沉實不均勻將發(fa)生表(biao)面(mian)的(de)順(shun)腹板(ban)方(fang)向(xiang)裂縫。為(wei)減小(xiao)混(hun)(hun)凝土塑(su)性收(shou)縮(suo)，施工時(shi)應控制水(shui)灰比，避免過長時(shi)間的(de)攪拌，下(xia)(xia)料(liao)不宜太快，振搗(dao)要密實，豎向(xiang)變截面(mian)處(chu)宜分層澆(jiao)筑。

縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)水(shui)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)（干縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)），混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)結硬以后(hou)，隨著(zhu)表(biao)(biao)層水(shui)分逐步(bu)蒸發，濕度逐步(bu)降(jiang)低，混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)體積減小，稱為縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)水(shui)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)（干縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)）。因混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)表(biao)(biao)層水(shui)分損失(shi)快，內部損失(shi)慢，因此產(chan)生表(biao)(biao)面(mian)(mian)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)大、內部收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)小的(de)(de)不均(jun)勻收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)變(bian)形受(shou)到內部混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)約束，致(zhi)使(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)承受(shou)拉力(li)，當表(biao)(biao)面(mian)(mian)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)承受(shou)拉力(li)超(chao)過其抗拉強(qiang)度時(shi)，便產(chan)生收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)裂縫。混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)硬化(hua)后(hou)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)主(zhu)要就是縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)水(shui)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)。如配(pei)筋(jin)率較大的(de)(de)構件（超(chao)過3%），鋼(gang)筋(jin)對混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)的(de)(de)約束比較明(ming)顯，混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)容易出現龜裂裂紋。

自生(sheng)收(shou)縮(suo)，自生(sheng)收(shou)縮(suo)是(shi)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)在硬化(hua)過(guo)程(cheng)中，水(shui)(shui)泥(ni)與水(shui)(shui)發(fa)生(sheng)水(shui)(shui)化(hua)反應，這(zhe)種收(shou)縮(suo)與外(wai)界濕度無關，且可以是(shi)正(zheng)的（即(ji)收(shou)縮(suo)，如普通硅酸鹽(yan)水(shui)(shui)泥(ni)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)），也(ye)可以是(shi)負的（即(ji)膨脹，如礦(kuang)渣(zha)水(shui)(shui)泥(ni)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)與粉煤灰水(shui)(shui)泥(ni)混(hun)(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)）。

炭化(hua)(hua)收(shou)縮(suo)，大(da)氣中的(de)二氧化(hua)(hua)碳與水(shui)(shui)泥(ni)的(de)水(shui)(shui)化(hua)(hua)物(wu)發生化(hua)(hua)學反應引起的(de)收(shou)縮(suo)變(bian)形。炭化(hua)(hua)收(shou)縮(suo)只有在濕度(du)50%左右才(cai)能(neng)發生，且隨二氧化(hua)(hua)碳的(de)濃度(du)的(de)增加而加快。炭化(hua)(hua)收(shou)縮(suo)一(yi)般不做(zuo)計(ji)算(suan)。

混凝土收縮裂縫(feng)的特點是大部分屬(shu)表(biao)面裂縫(feng)，裂縫(feng)寬度(du)較細(xi)，且縱橫交錯(cuo)，成龜裂狀，形狀沒有任何規(gui)律。

4地基礎變形引起的裂縫(feng)

由(you)于基礎(chu)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jie)構(gou)中產生附加應(ying)力，超出混凝土結(jie)構(gou)的(de)抗拉能力，導(dao)致結(jie)構(gou)開裂(lie)。

5鋼(gang)筋銹(xiu)蝕引起的裂縫(feng)

由(you)于混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)質(zhi)量(liang)較(jiao)差或保(bao)護層(ceng)厚度不足，混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)保(bao)護層(ceng)受二氧(yang)(yang)化(hua)碳侵蝕(shi)炭化(hua)至鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)表面(mian)(mian)(mian)，使鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)周(zhou)圍(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)堿(jian)度降(jiang)低(di)，或由(you)于氯(lv)化(hua)物介入，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)周(zhou)圍(wei)氯(lv)離(li)子含量(liang)較(jiao)高，均可引起鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)表面(mian)(mian)(mian)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)破(po)壞(huai)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)中鐵離(li)子與(yu)侵入到混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)中的氧(yang)(yang)氣和水分(fen)發生(sheng)銹(xiu)蝕(shi)反(fan)應(ying)，其銹(xiu)蝕(shi)物氫氧(yang)(yang)化(hua)鐵體積比原來增長(chang)約2~4倍，從(cong)而對周(zhou)圍(wei)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)產(chan)生(sheng)膨(peng)脹應(ying)力(li)(li)(li)，導(dao)致保(bao)護層(ceng)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)開裂、剝(bo)離(li)，沿鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)縱向產(chan)生(sheng)裂縫，并有(you)(you)銹(xiu)跡滲(shen)到混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)表面(mian)(mian)(mian)。由(you)于銹(xiu)蝕(shi)，使得(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)有(you)(you)效(xiao)斷面(mian)(mian)(mian)面(mian)(mian)(mian)積減小，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)(tu)握裹(guo)力(li)(li)(li)削弱，結構承載力(li)(li)(li)下降(jiang)，并將誘發其它形式的裂縫，加劇鋼(gang)(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)銹(xiu)蝕(shi)，導(dao)致結構破(po)壞(huai)。

要(yao)防止鋼筋銹蝕，設(she)計時(shi)應(ying)根據規(gui)范要(yao)求控(kong)制(zhi)(zhi)裂(lie)縫寬度、采(cai)用足夠的(de)保(bao)護層厚(hou)度（當然保(bao)護層亦不(bu)能太厚(hou)，否(fou)則構件有效(xiao)高度減小，受力時(shi)將加(jia)大裂(lie)縫寬度）；施工時(shi)應(ying)控(kong)制(zhi)(zhi)混(hun)凝土(tu)的(de)水灰比，加(jia)強振搗，保(bao)證混(hun)凝土(tu)的(de)密實性，防止氧氣侵入，同(tong)時(shi)嚴(yan)格控(kong)制(zhi)(zhi)含(han)氯鹽(yan)的(de)外加(jia)劑用量，沿海地(di)區或其(qi)它存(cun)在腐蝕性強的(de)空氣、地(di)下水地(di)區尤其(qi)應(ying)慎重。

6凍脹引起的裂縫

大(da)氣氣溫(wen)低(di)于零度時(shi)(shi)，吸水飽和(he)(he)的混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)出(chu)現(xian)(xian)冰(bing)凍(dong)，游(you)離的水轉變成冰(bing)，體(ti)積膨(peng)脹(zhang)9%，因而混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)產生(sheng)膨(peng)脹(zhang)應力；同時(shi)(shi)混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)凝(ning)膠孔中的過(guo)冷(leng)水（結冰(bing)溫(wen)度在-78度以下）在微觀(guan)結構中遷移和(he)(he)重(zhong)分布引起(qi)滲(shen)透壓，使混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)中膨(peng)脹(zhang)力加大(da)，混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)強度降低(di)，并導致裂(lie)縫(feng)出(chu)現(xian)(xian)。尤(you)其是混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)初凝(ning)時(shi)(shi)受凍(dong)最嚴重(zhong)，成齡(ling)后混(hun)(hun)凝(ning)土(tu)強度損失可達30%~50%。冬季(ji)施(shi)工時(shi)(shi)對預應力孔道(dao)灌漿后若不采取保(bao)溫(wen)措施(shi)也可能發生(sheng)沿管道(dao)方向的凍(dong)脹(zhang)裂(lie)縫(feng)。

7施工材料質量引(yin)起的裂(lie)縫

混凝土(tu)主要由水泥(ni)、砂、骨料(liao)、拌和水及外加劑組成。配置(zhi)混凝土(tu)所采用材(cai)料(liao)質量不(bu)合(he)格(ge)，可(ke)能導致結構出現(xian)裂縫。

8施工工藝質量引起的裂縫

在混(hun)凝土結構澆(jiao)筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程(cheng)中，若施工工藝不(bu)合理、施工質量(liang)低(di)劣，容易產(chan)生(sheng)縱向的(de)(de)(de)、橫向的(de)(de)(de)、斜向的(de)(de)(de)、豎向的(de)(de)(de)、水平(ping)的(de)(de)(de)、表面(mian)的(de)(de)(de)、深進的(de)(de)(de)和(he)貫穿(chuan)的(de)(de)(de)各(ge)種裂縫，特別(bie)是(shi)細(xi)長薄壁結構更容易出現(xian)(xian)。裂縫出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)部(bu)位和(he)走向、裂縫寬度因產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)原因而(er)異。

普通混凝土裂縫的(de)處理方法

1、表面修復

常用的(de)方(fang)法有壓(ya)實抹平(ping)，涂(tu)抹環(huan)氧粘結劑，噴涂(tu)水泥砂漿(jiang)或細石混凝(ning)土，壓(ya)抹環(huan)氧膠泥，環(huan)氧樹(shu)脂粘貼下班絲布，增加整體面層，鋼錨栓縫合等。

表面(mian)涂抹和(he)表面(mian)貼補法(fa)表面(mian)涂抹適用(yong)范(fan)圍是(shi)漿(jiang)材難以灌(guan)入的細而淺的裂(lie)縫(feng)，深度未(wei)達到(dao)鋼筋表面(mian)的發絲裂(lie)縫(feng)，不(bu)漏(lou)水(shui)(shui)的縫(feng)，不(bu)伸縮的裂(lie)縫(feng)以及不(bu)再活動的裂(lie)縫(feng)。表面(mian)貼補（土工膜或其它防水(shui)(shui)片）法(fa)適用(yong)于大(da)面(mian)積漏(lou)水(shui)(shui)（蜂窩麻面(mian)等(deng)或不(bu)易確(que)定具體(ti)漏(lou)水(shui)(shui)位(wei)置、變(bian)形縫(feng)）的防滲(shen)堵漏(lou) 。

圖片

2、局部修復法

常用的方法(fa)有充填法(fa)、預應力(li)法(fa),部分(fen)鑿除(chu)重新澆筑(zhu)混凝土(tu)等。

用(yong)修補(bu)材料(liao)直接填充(chong)裂(lie)縫(feng)(feng)，一般用(yong)來(lai)修補(bu)較(jiao)寬的裂(lie)縫(feng)(feng)，作(zuo)業簡單，費(fei)用(yong)低。寬度小于(yu)0.3mm，深度較(jiao)淺的裂(lie)縫(feng)(feng)、或是裂(lie)縫(feng)(feng)中(zhong)有充(chong)填物(wu)，用(yong)灌漿(jiang)法很難達到(dao)效果(guo)的裂(lie)縫(feng)(feng)、以(yi)及小規模裂(lie)縫(feng)(feng)的簡易處理可采取開Ｖ型槽，然后作(zuo)填充(chong)處理。

3、水泥壓力灌漿法

適用于縫補寬度≥0.5mm的穩定裂(lie)縫。

此法應用范圍廣，從細微裂(lie)縫(feng)到大裂(lie)縫(feng)均可適用，處理效(xiao)果好(hao)。利用壓送設(she)備（壓力0.2~0.4Mpa）將補(bu)縫(feng)漿液注入(ru)(ru)砼裂(lie)隙，達(da)到閉塞的目的，該方(fang)法屬傳統(tong)方(fang)法，效(xiao)果很(hen)好(hao)。也可利用彈性(xing)補(bu)縫(feng)器(qi)將注縫(feng)膠(jiao)注入(ru)(ru)裂(lie)縫(feng)，不用電(dian)力，十(shi)分方(fang)便效(xiao)果也很(hen)理想。

4、化學灌漿

可灌入(ru)縫寬≥0.05mm的裂(lie)縫。

5、減少結構內力

常用的方法有卸(xie)荷或控制荷載(zai)，設置卸(xie)荷結構，增設支點或支撐。改簡(jian)支梁為連續梁等。

6、結構補強

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，預應力補強體系等。

因超荷載產生(sheng)的裂縫(feng)、裂縫(feng)長時 間不處理導致的混(hun)凝土(tu)耐久性降低、火災造(zao)成的裂縫(feng)等影響結(jie)構(gou)強度可采(cai)取結(jie)構(gou)補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混(hun)凝土(tu)裂縫(feng)處理效果的檢查(cha)包括修(xiu)補材料試驗(yan)(yan)(yan)；鉆(zhan)心(xin)取樣(yang)試驗(yan)(yan)(yan)；壓(ya)水試驗(yan)(yan)(yan)；壓(ya)氣試驗(yan)(yan)(yan)等。

7、改變結構方案，加強整(zheng)體剛(gang)度

例(li)如：框架裂縫采用增(zeng)設(she)隔板深梁法(fa)處理。

8、混凝土置換法

混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)置(zhi)換(huan)法是(shi)處理嚴重損壞混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的一種有效(xiao)方法，此(ci)方法是(shi)先將損壞的混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)剔除，然后再置(zhi)換(huan)入新的混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)或(huo)(huo)其(qi)他材料。常用的置(zhi)換(huan)材料有：普(pu)通混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)或(huo)(huo)水泥砂(sha)漿、聚(ju)(ju)合(he)物或(huo)(huo)改性聚(ju)(ju)合(he)物混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)或(huo)(huo)砂(sha)漿。

9、電化學防護法

電化(hua)學(xue)(xue)防腐是(shi)利用(yong)施加電場在介質中(zhong)的(de)(de)電化(hua)學(xue)(xue)作用(yong)，改變混(hun)凝土或鋼(gang)筋混(hun)凝土所處的(de)(de)環境狀態，鈍化(hua)鋼(gang)筋，以達到防腐的(de)(de)目的(de)(de)。陰極防護法(fa)、氯鹽提取法(fa)、堿(jian)性復原法(fa)是(shi)化(hua)學(xue)(xue)防護法(fa)中(zhong)常用(yong)而有效(xiao)的(de)(de)三(san)種方法(fa)。這種方法(fa)的(de)(de)優點(dian)是(shi)防護方法(fa)受(shou)環境因(yin)素的(de)(de)影響較小，適用(yong)鋼(gang)筋、混(hun)凝土的(de)(de)長期防腐，既可(ke)用(yong)于已裂結構也(ye)可(ke)用(yong)于新建結構。

10、仿生自愈合法

仿(fang)生(sheng)自愈合(he)法是一種新的(de)(de)裂(lie)縫(feng)處(chu)理方法，它模(mo)仿(fang)生(sheng)物組(zu)(zu)織對(dui)受創傷(shang)部位自動(dong)分泌某(mou)種物質，而使(shi)創傷(shang)部位得到(dao)愈合(he)的(de)(de)機能，在混(hun)凝土的(de)(de)傳統組(zu)(zu)分中(zhong)加入某(mou)些特(te)殊組(zu)(zu)分(如含(han)粘結劑的(de)(de)液(ye)芯(xin)纖維或膠(jiao)囊(nang))，在混(hun)凝土內部形成智能型仿(fang)生(sheng)自愈合(he)神經網絡系統，當混(hun)凝土出現裂(lie)縫(feng)時分泌出部分液(ye)芯(xin)纖維可(ke)使(shi)裂(lie)縫(feng)重新愈合(he)。

11、其它方法

常用方法有(you)拆(chai)除重做，改善結構使用條件，通(tong)過(guo)試驗或分析論證(zheng)不作(zuo)處理等。