论文部分内容阅读
新疆生产建设兵团第五建筑安装工程公司 832000
摘要：近年来，我国的建筑业得到了飞速的发展，但在建筑业快速发展的同时，建筑施工中的质量问题也越烈越多，其中裂缝问题成为一个普遍的问题。而混凝土结构裂缝的鉴定、修补及加固是混凝土工程实践中具有现实意义的专门技术课题，也是一项庞大的、十分复杂的系统工程。本文分析了混凝土裂缝的形成机理和主要原因及控制措施，以确保混凝土质量，减少裂缝的发生。
关键词：混凝土结构；裂缝；成因；控制措施
一、混凝土裂缝的分类及成因
1.混凝土结构裂缝的分类
1.1根据混凝土裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类。
1.1.1结构性裂缝是由荷载引起的，其裂缝与荷载相对应，是承载力不足的结果，其裂缝形式多种多样，主要形式有：
1）设计原因引起的裂缝：①钢筋锚固长度不满足要求；②设计时的计算简图与实际受力情况不符；③计算理论选择错误，结构构造不当；④构件的刚度不满足要求；⑤平板结构中结构构造不当；⑥计算模型选择时，考虑主要应力，忽略次要应力，而忽略部分的应力导致；⑦设计时未考虑施工方法；⑧预制构件连接部分的裂缝。
2）施工原因引起的裂缝：①施工时，钢筋位置摆放不正确；②模板支护不当；③施工使用的原材料不符合设计要求；④施工时，构件未达到规定的强度要求；⑤施工质量达不到要求等。
3）使用原因引起的裂缝：①改变建筑物的使用条件；②火灾等事故；③地震等原因。
1.1.2非结构性裂缝是由各种变形变化引起的裂缝[3]。
1）收缩裂缝：收缩裂缝是由温度变化引起的；2）温度裂缝：混凝土受温度变化产生热胀冷缩；3）沉降裂缝：当地基基础承载力不均匀或建筑物建成后各不同部位荷载差异较大，导致地基产生不均匀沉降，产生的裂缝.
1.2根据混凝土裂缝产生的时间划分，可将裂缝分为施工期间出现的裂缝和使用期间出现的裂缝。
1.2.1施工期间出现的裂缝
1）塑性收缩裂缝：大多发生在混凝土初凝后、终凝前。2）沉降收缩裂缝：沉降收缩裂缝多在混凝土浇筑后产生，硬化后停止。3）干燥收缩裂缝：这类裂缝一般在混凝土浇注后一段时间出现，严重时该裂缝会形成贯穿裂缝。4）温度裂缝：多发生在混凝土浇注后的硬化过程中，裂缝宽度受温度影响。5）其他一些施工原因产生的裂缝，如混凝土搅拌、运输、浇注、振捣等工序的疏漏缺陷导致的裂缝，以及模板构造不当、拆模时间过早或方法不当，现场建材的堆放和钢筋绑扎不当，水电预埋管细部处理不当等都可能产生混凝土裂缝[5]。
1.2.2使用期间出现的裂缝
钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝；盐碱类介质及酸性侵蚀气、液体等引起的裂缝；冻融循环造成的裂缝；碱骨料反应引起的裂缝等。
1.3按裂缝的形状分类
混凝土结构中的裂缝按形状可分为：纵向裂缝、横向裂缝、剪切裂缝、斜向裂缝、X形裂缝、各种不规则裂缝。此外，还有因混凝土搅拌或运输时间过长引起的网状裂缝，现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。
1.4按裂缝的发展状态分类
根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势，可分为：稳定裂缝、不稳定裂缝。就这两种裂缝而言，不稳定裂缝对工程结构安全的危害更大。
2. 混凝土裂缝的产生原因
2.1 收缩裂缝的产生原因分析
收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。在施工中，为保证混凝土的和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。根据收缩裂缝的形成机理与形成时间，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩（化学减缩）裂缝和碳化收缩裂缝。
（1）塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝多产生于新浇混凝土表面，大多产生于混凝土初凝后、终凝前。主要成因分析：①混凝土浇注后未及时覆盖，表面水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度极低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂；②水泥用量过多，或使用过量粉砂，或混凝土水灰比过大；③使用有渗透性的柔性模板、模板、垫层过于干燥，吸水大；④振捣不足。
（2）干燥收缩裂缝
这类裂缝一般在混凝土浇注一段时间后出现，裂缝多为表面性的，宽度较细，多在0.05～0.2mm。主要成因分析：①混凝土浇注后养护不当，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受内部混凝土约束出现拉应力，引起混凝土表面开裂；②混凝土连续长度较长，整体收缩大；③混凝土级配中砂石含泥量大，收缩大，抗拉强度低；④混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩增大。
（3）自身收缩裂缝
在常温下混凝土构件与环境不发生任何水分交换时所产生的收缩裂缝，自收缩裂缝在高水灰比（W/C>0.45）的混凝土中较少，但当水灰比小于0.3时则很常见，其收缩量甚至达到总收缩量的50%。主要成因分析：这与高粘结材料在水泥灰浆基体中产生较多细小的收缩孔有关，是由于持续的水化消耗了毛细孔的水造成自身收缩坍塌所致。
（4）碳化收缩裂缝
这类裂缝在结构表面出现，主要成因分析：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩，受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。
2.2 温度裂缝的产生原因分析
温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。主要成因分析：表面温度裂缝多由温差较大出现裂缝。 2.3 沉陷裂缝的产生原因分析
沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与基础沉陷情况有关，可能出现在结构的上部或下部，一般与地面垂直。主要成因分析：①结构、构件下面的地基软硬不均，或者存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；②结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝；③模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；④冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生裂缝。
二、混凝土裂缝的预防措施及处理技术
由于裂缝的产生是由材料的特性导致的，在混凝土结构中普遍存在且危害较大，因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和发展。下面首先阐述混凝土结构中几种常见裂缝的预防措施。
1混凝土结构裂缝的预防措施
1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施
（1）干缩裂缝及预防：干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。主要预防措施：采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比；加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时更要加强养护；在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
（2）塑性收缩裂缝及预防：塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。主要预防措施：选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；严格控制水灰比；浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护；在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
1.2沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。主要预防措施：对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固；防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
1.3 化学反应引起的裂缝的预防措施
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。主要的预防措施：选用碱活性小的砂石骨料；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
2.混凝土结构裂缝的处理技术
混凝土结构裂缝的修补措施主要有以下几种方法：表面封闭法，灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法等等。
2.1 表面封闭法
这是一种在微细裂缝（宽度一般<0.2mm）的表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，是一种最简单和最普通的裂缝修补方法。缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，不适合有明显水压的裂缝。
2.2 灌浆、嵌缝封堵法
当需要对裂缝全深度范围注入修补材料，以提高其防水性及耐久性时，压力灌浆即化学灌浆是经常使用的方法。它对结构构件如墙体、梁、柱、桥墩等部位的裂缝，是一种有效的修复方法，能将混凝土结构恢复到使用初期的整体状况，在很大程度上使结构强度得到恢复。被列为建设部科技成果重点推广项目的“YJ-自动压力灌浆技术”是目前国内较为成熟的裂缝修复技术，主要包括袖珍式灌浆的新型机具“YJ-自动压力灌浆器”和灌浆专用树脂“AB-灌浆树脂”两部分：
（1）自动低压灌浆器
自动低压灌浆器是一种可对微细裂缝进行自动灌浆注入的新型工具。该机具长度仅为26cm，重量为110g，利用低压原理，依靠内部弹簧压力和毛细管作用将树脂注入微细裂缝。勿需用电，操作简便、施工快捷，可在水平、垂直等任何方向安设使用。
（2）AB-灌浆树脂
AB型树脂为灌浆专用胶：有溶剂型、水乳型两种类型数个系列产品。对于微细裂缝（>0.1mm）、较宽裂缝（>1.0mm）以及砂浆、混凝土、砖板空鼓缝隙等各种状况尽可进行灌浆处理。
（3）自动低压灌浆施工步骤：①正确观察裂缝宽度；②清除裂缝表面的灰尘、油污；③确定注入口；④采用YJ-快干型封缝胶，封闭裂缝，留出注入口；⑤用封缝胶将底座粘于注入口上；⑥将配好的灌浆树脂装入灌浆器中，把灌浆器旋紧于底座上；⑦灌浆；⑧注入完闭，可拆除灌浆器，用堵头将底座堵死；⑨树脂固化后，清理表面封逢胶。
2.3 结构加固法及混凝土置换法
（1）结构加固法：主要有以下方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢，采用预应力加固，粘贴钢板加固，增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
（2）混凝土置换法：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。
三、工程实例分析
1 .工程概况
某中学食堂4层框架结构，建筑面积10800平方米，顶层设有多功能厅，平面尺寸30.0mx25m，有3根跨度为25m的非预应力混凝土框架主梁，截面尺寸450mmx1800mm；次梁是单跨7.5m的连续梁，截面尺寸250mmx500mm。混凝土设计强度等级C30。混凝土浇筑施工完成约6个月后，进行室内装修时发现主、次梁均存在大量裂缝。
2裂缝分布及量测结果
2.1 裂缝分布
借助于裂缝读数显微镜，对3根框架主梁进行裂缝分布及宽度的记录和描述。裂缝相对跨中对称分布，裂缝在梁的中部垂直于梁纵向轴线，在梁的两端略显倾斜，裂缝宽度中间大，两头小，呈梭状，并在梁底边缘处闭合，最大裂缝宽0.55mm。超声波检测该裂缝贯穿梁腹。 2.2 裂缝量测结果
量测了3根主梁的梭形裂缝宽度和间距，最大宽度为0.36-0.55mm，平均宽度0.46mm；裂缝间距为560-1250mm，平均裂缝间距为860mm。
3 裂缝产生原因
在钢筋混凝土结构中，荷载作用、温度变化、混凝土收缩等因素均会引起构件开裂。在荷载作用下，梁的跨中弯距最大，由弯距引起的截面正应力在梁截面下边缘最大，裂缝宽度应在下边缘处最大，不会在下边缘初闭合。另外，梁两端的弯剪区段，由弯剪破坏引起的裂缝也会延伸至梁底，不会呈梭形分布。更何况该梁除自重外，尚未作用其它荷载，因此主拉裂缝不可能为荷载作用下的受力裂缝。
在温度影响下，钢筋混凝土梁在两端受到约束时，由于热胀冷缩，可能会导致梁被拉裂。该工程框架主梁的线刚度远大于柱的线刚度，柱只能对梁提供很小的纵向约束。另外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数相近，一般的温差裂缝形状多为楔形。故该梁不是由温差而引起的。由于该工程采用预拌商品混凝土和泵送施工工艺，水泥用量和坍落度都比较大，且采用粒径较小的骨料，添加缓凝剂和泵送剂等。由此可知，该工程主梁上的梭形裂缝是由于混凝土收缩引起的。主梁混凝土收缩时上部受到现浇混凝土板的约束，下端受到纵向受力钢筋的限制，中部仅受到梁腹腰筋的微弱制约，可认为是自由收缩，从而形成中间宽，两端窄的梭形裂缝。支座附近斜裂是弯剪区主拉应力和混凝土收缩叠合影响结果。
4.可靠性鉴定
设计单位对主梁的承载力进行复核，其抗弯及抗剪承载力均满足设计要求，并有一定的余量，结构能安全正常使用。对主梁进行安全性鉴定（包括承载能力，构造以及不适于继续承载的位移或变形和裂缝等4个检查项目）认为主梁的安全性符合《民用建筑可靠性鉴定标准》的α级的要求，具有足够的承载能力，可不必采取补强或加固措施。对主梁进行正常使用性鉴定为：主梁有正常使用性等级评为（包括位移项目及裂缝宽度项目），认Cs级，应对主梁的裂缝采取修补措施。
5 裂缝修复
对宽度在0.10mm以上的裂缝进行环氧树脂浆液灌浆处理。修补裂缝的工艺流程如下：通过混凝土表面的外观检查以及灌浆固化后布设检查孔实施压水试验，混凝土不进水，不渗漏，说明裂缝修补效果良好。
结论与展望
混凝土开裂的原因众多，不同的裂缝原因，导致了各自差异的混凝土缺陷特征和裂缝表现。由于混凝土开裂的原因十分复杂，所以要分清主次、抓住重点，是做好裂缝原因分析的关键。工程调查应根据工程特点与裂缝性质，选择必要的项目抓住重点和关键问题进行调查。进行修补及加固设计时，应确定其范围及规模，明确修补、加固的目的，选择合适的修补方法。并通过比较确定最佳修补方案；因此，开展混凝土裂缝的成因分析与预防，对保证建筑物安全很有必要。随着混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术的不断提高，混凝土裂缝问题将会逐步得到较好解决。
参考文献：
[1]陈仲庆.提高混凝土耐久性的措施[J].科技咨询，2001，7（09）：38-41
[2]傅沛兴.混凝土的碱骨料反应病害及预防[J].北京公路，2011，8（08）：18-22.
[3]傅沛兴.碱一骨料反应—中国混凝土工程的一大隐患[J].建筑技术，2011，9（04）：51-53.
摘要：近年来，我国的建筑业得到了飞速的发展，但在建筑业快速发展的同时，建筑施工中的质量问题也越烈越多，其中裂缝问题成为一个普遍的问题。而混凝土结构裂缝的鉴定、修补及加固是混凝土工程实践中具有现实意义的专门技术课题，也是一项庞大的、十分复杂的系统工程。本文分析了混凝土裂缝的形成机理和主要原因及控制措施，以确保混凝土质量，减少裂缝的发生。
关键词：混凝土结构；裂缝；成因；控制措施
一、混凝土裂缝的分类及成因
1.混凝土结构裂缝的分类
1.1根据混凝土裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类。
1.1.1结构性裂缝是由荷载引起的，其裂缝与荷载相对应，是承载力不足的结果，其裂缝形式多种多样，主要形式有：
1）设计原因引起的裂缝：①钢筋锚固长度不满足要求；②设计时的计算简图与实际受力情况不符；③计算理论选择错误，结构构造不当；④构件的刚度不满足要求；⑤平板结构中结构构造不当；⑥计算模型选择时，考虑主要应力，忽略次要应力，而忽略部分的应力导致；⑦设计时未考虑施工方法；⑧预制构件连接部分的裂缝。
2）施工原因引起的裂缝：①施工时，钢筋位置摆放不正确；②模板支护不当；③施工使用的原材料不符合设计要求；④施工时，构件未达到规定的强度要求；⑤施工质量达不到要求等。
3）使用原因引起的裂缝：①改变建筑物的使用条件；②火灾等事故；③地震等原因。
1.1.2非结构性裂缝是由各种变形变化引起的裂缝[3]。
1）收缩裂缝：收缩裂缝是由温度变化引起的；2）温度裂缝：混凝土受温度变化产生热胀冷缩；3）沉降裂缝：当地基基础承载力不均匀或建筑物建成后各不同部位荷载差异较大，导致地基产生不均匀沉降，产生的裂缝.
1.2根据混凝土裂缝产生的时间划分，可将裂缝分为施工期间出现的裂缝和使用期间出现的裂缝。
1.2.1施工期间出现的裂缝
1）塑性收缩裂缝：大多发生在混凝土初凝后、终凝前。2）沉降收缩裂缝：沉降收缩裂缝多在混凝土浇筑后产生，硬化后停止。3）干燥收缩裂缝：这类裂缝一般在混凝土浇注后一段时间出现，严重时该裂缝会形成贯穿裂缝。4）温度裂缝：多发生在混凝土浇注后的硬化过程中，裂缝宽度受温度影响。5）其他一些施工原因产生的裂缝，如混凝土搅拌、运输、浇注、振捣等工序的疏漏缺陷导致的裂缝，以及模板构造不当、拆模时间过早或方法不当，现场建材的堆放和钢筋绑扎不当，水电预埋管细部处理不当等都可能产生混凝土裂缝[5]。
1.2.2使用期间出现的裂缝
钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝；盐碱类介质及酸性侵蚀气、液体等引起的裂缝；冻融循环造成的裂缝；碱骨料反应引起的裂缝等。
1.3按裂缝的形状分类
混凝土结构中的裂缝按形状可分为：纵向裂缝、横向裂缝、剪切裂缝、斜向裂缝、X形裂缝、各种不规则裂缝。此外，还有因混凝土搅拌或运输时间过长引起的网状裂缝，现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。
1.4按裂缝的发展状态分类
根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势，可分为：稳定裂缝、不稳定裂缝。就这两种裂缝而言，不稳定裂缝对工程结构安全的危害更大。
2. 混凝土裂缝的产生原因
2.1 收缩裂缝的产生原因分析
收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。在施工中，为保证混凝土的和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多4～5倍的水。多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。根据收缩裂缝的形成机理与形成时间，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩（化学减缩）裂缝和碳化收缩裂缝。
（1）塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝多产生于新浇混凝土表面，大多产生于混凝土初凝后、终凝前。主要成因分析：①混凝土浇注后未及时覆盖，表面水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度极低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂；②水泥用量过多，或使用过量粉砂，或混凝土水灰比过大；③使用有渗透性的柔性模板、模板、垫层过于干燥，吸水大；④振捣不足。
（2）干燥收缩裂缝
这类裂缝一般在混凝土浇注一段时间后出现，裂缝多为表面性的，宽度较细，多在0.05～0.2mm。主要成因分析：①混凝土浇注后养护不当，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受内部混凝土约束出现拉应力，引起混凝土表面开裂；②混凝土连续长度较长，整体收缩大；③混凝土级配中砂石含泥量大，收缩大，抗拉强度低；④混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩增大。
（3）自身收缩裂缝
在常温下混凝土构件与环境不发生任何水分交换时所产生的收缩裂缝，自收缩裂缝在高水灰比（W/C>0.45）的混凝土中较少，但当水灰比小于0.3时则很常见，其收缩量甚至达到总收缩量的50%。主要成因分析：这与高粘结材料在水泥灰浆基体中产生较多细小的收缩孔有关，是由于持续的水化消耗了毛细孔的水造成自身收缩坍塌所致。
（4）碳化收缩裂缝
这类裂缝在结构表面出现，主要成因分析：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩，受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。
2.2 温度裂缝的产生原因分析
温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。主要成因分析：表面温度裂缝多由温差较大出现裂缝。 2.3 沉陷裂缝的产生原因分析
沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与基础沉陷情况有关，可能出现在结构的上部或下部，一般与地面垂直。主要成因分析：①结构、构件下面的地基软硬不均，或者存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；②结构各部荷载悬殊，未作必要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝；③模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；④冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度，地层化冻下沉，使结构下垂或产生裂缝。
二、混凝土裂缝的预防措施及处理技术
由于裂缝的产生是由材料的特性导致的，在混凝土结构中普遍存在且危害较大，因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，并在施工中采取各种有效的措施来预防裂缝的出现和发展。下面首先阐述混凝土结构中几种常见裂缝的预防措施。
1混凝土结构裂缝的预防措施
1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施
（1）干缩裂缝及预防：干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。主要预防措施：采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比；加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时更要加强养护；在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
（2）塑性收缩裂缝及预防：塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。主要预防措施：选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；严格控制水灰比；浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护；在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
1.2沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。主要预防措施：对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固；防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
1.3 化学反应引起的裂缝的预防措施
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。主要的预防措施：选用碱活性小的砂石骨料；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
2.混凝土结构裂缝的处理技术
混凝土结构裂缝的修补措施主要有以下几种方法：表面封闭法，灌浆、嵌缝封堵法，结构加固法，混凝土置换法等等。
2.1 表面封闭法
这是一种在微细裂缝（宽度一般<0.2mm）的表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，是一种最简单和最普通的裂缝修补方法。缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，不适合有明显水压的裂缝。
2.2 灌浆、嵌缝封堵法
当需要对裂缝全深度范围注入修补材料，以提高其防水性及耐久性时，压力灌浆即化学灌浆是经常使用的方法。它对结构构件如墙体、梁、柱、桥墩等部位的裂缝，是一种有效的修复方法，能将混凝土结构恢复到使用初期的整体状况，在很大程度上使结构强度得到恢复。被列为建设部科技成果重点推广项目的“YJ-自动压力灌浆技术”是目前国内较为成熟的裂缝修复技术，主要包括袖珍式灌浆的新型机具“YJ-自动压力灌浆器”和灌浆专用树脂“AB-灌浆树脂”两部分：
（1）自动低压灌浆器
自动低压灌浆器是一种可对微细裂缝进行自动灌浆注入的新型工具。该机具长度仅为26cm，重量为110g，利用低压原理，依靠内部弹簧压力和毛细管作用将树脂注入微细裂缝。勿需用电，操作简便、施工快捷，可在水平、垂直等任何方向安设使用。
（2）AB-灌浆树脂
AB型树脂为灌浆专用胶：有溶剂型、水乳型两种类型数个系列产品。对于微细裂缝（>0.1mm）、较宽裂缝（>1.0mm）以及砂浆、混凝土、砖板空鼓缝隙等各种状况尽可进行灌浆处理。
（3）自动低压灌浆施工步骤：①正确观察裂缝宽度；②清除裂缝表面的灰尘、油污；③确定注入口；④采用YJ-快干型封缝胶，封闭裂缝，留出注入口；⑤用封缝胶将底座粘于注入口上；⑥将配好的灌浆树脂装入灌浆器中，把灌浆器旋紧于底座上；⑦灌浆；⑧注入完闭，可拆除灌浆器，用堵头将底座堵死；⑨树脂固化后，清理表面封逢胶。
2.3 结构加固法及混凝土置换法
（1）结构加固法：主要有以下方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢，采用预应力加固，粘贴钢板加固，增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
（2）混凝土置换法：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。
三、工程实例分析
1 .工程概况
某中学食堂4层框架结构，建筑面积10800平方米，顶层设有多功能厅，平面尺寸30.0mx25m，有3根跨度为25m的非预应力混凝土框架主梁，截面尺寸450mmx1800mm；次梁是单跨7.5m的连续梁，截面尺寸250mmx500mm。混凝土设计强度等级C30。混凝土浇筑施工完成约6个月后，进行室内装修时发现主、次梁均存在大量裂缝。
2裂缝分布及量测结果
2.1 裂缝分布
借助于裂缝读数显微镜，对3根框架主梁进行裂缝分布及宽度的记录和描述。裂缝相对跨中对称分布，裂缝在梁的中部垂直于梁纵向轴线，在梁的两端略显倾斜，裂缝宽度中间大，两头小，呈梭状，并在梁底边缘处闭合，最大裂缝宽0.55mm。超声波检测该裂缝贯穿梁腹。 2.2 裂缝量测结果
量测了3根主梁的梭形裂缝宽度和间距，最大宽度为0.36-0.55mm，平均宽度0.46mm；裂缝间距为560-1250mm，平均裂缝间距为860mm。
3 裂缝产生原因
在钢筋混凝土结构中，荷载作用、温度变化、混凝土收缩等因素均会引起构件开裂。在荷载作用下，梁的跨中弯距最大，由弯距引起的截面正应力在梁截面下边缘最大，裂缝宽度应在下边缘处最大，不会在下边缘初闭合。另外，梁两端的弯剪区段，由弯剪破坏引起的裂缝也会延伸至梁底，不会呈梭形分布。更何况该梁除自重外，尚未作用其它荷载，因此主拉裂缝不可能为荷载作用下的受力裂缝。
在温度影响下，钢筋混凝土梁在两端受到约束时，由于热胀冷缩，可能会导致梁被拉裂。该工程框架主梁的线刚度远大于柱的线刚度，柱只能对梁提供很小的纵向约束。另外，钢筋与混凝土的温度线膨胀系数相近，一般的温差裂缝形状多为楔形。故该梁不是由温差而引起的。由于该工程采用预拌商品混凝土和泵送施工工艺，水泥用量和坍落度都比较大，且采用粒径较小的骨料，添加缓凝剂和泵送剂等。由此可知，该工程主梁上的梭形裂缝是由于混凝土收缩引起的。主梁混凝土收缩时上部受到现浇混凝土板的约束，下端受到纵向受力钢筋的限制，中部仅受到梁腹腰筋的微弱制约，可认为是自由收缩，从而形成中间宽，两端窄的梭形裂缝。支座附近斜裂是弯剪区主拉应力和混凝土收缩叠合影响结果。
4.可靠性鉴定
设计单位对主梁的承载力进行复核，其抗弯及抗剪承载力均满足设计要求，并有一定的余量，结构能安全正常使用。对主梁进行安全性鉴定（包括承载能力，构造以及不适于继续承载的位移或变形和裂缝等4个检查项目）认为主梁的安全性符合《民用建筑可靠性鉴定标准》的α级的要求，具有足够的承载能力，可不必采取补强或加固措施。对主梁进行正常使用性鉴定为：主梁有正常使用性等级评为（包括位移项目及裂缝宽度项目），认Cs级，应对主梁的裂缝采取修补措施。
5 裂缝修复
对宽度在0.10mm以上的裂缝进行环氧树脂浆液灌浆处理。修补裂缝的工艺流程如下：通过混凝土表面的外观检查以及灌浆固化后布设检查孔实施压水试验，混凝土不进水，不渗漏，说明裂缝修补效果良好。
结论与展望
混凝土开裂的原因众多，不同的裂缝原因，导致了各自差异的混凝土缺陷特征和裂缝表现。由于混凝土开裂的原因十分复杂，所以要分清主次、抓住重点，是做好裂缝原因分析的关键。工程调查应根据工程特点与裂缝性质，选择必要的项目抓住重点和关键问题进行调查。进行修补及加固设计时，应确定其范围及规模，明确修补、加固的目的，选择合适的修补方法。并通过比较确定最佳修补方案；因此，开展混凝土裂缝的成因分析与预防，对保证建筑物安全很有必要。随着混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术的不断提高，混凝土裂缝问题将会逐步得到较好解决。
参考文献：
[1]陈仲庆.提高混凝土耐久性的措施[J].科技咨询，2001，7（09）：38-41
[2]傅沛兴.混凝土的碱骨料反应病害及预防[J].北京公路，2011，8（08）：18-22.
[3]傅沛兴.碱一骨料反应—中国混凝土工程的一大隐患[J].建筑技术，2011，9（04）：51-53.