鋼筋混凝土墻體變形裂縫的成因及防治措施

韋健賓

（廣西浩天建筑工程有限公司，廣西 南寧 530000）

近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施及民用、商業(yè)、工業(yè)等建筑物日益增加的同時(shí)，許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物在建設(shè)和使用的過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度、不同樣式的裂縫，裂縫的擴(kuò)展將引起結(jié)構(gòu)物的滲漏，降低結(jié)構(gòu)物的剛度、耐久性和抗震性能，隨著裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，將可能會(huì)威脅到人的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，正確認(rèn)識(shí)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻體裂縫產(chǎn)生的原因，并對(duì)其采取相應(yīng)的對(duì)策，以確保建筑物的安全和正常使用，是目前亟待解決的問(wèn)題之一。在此，本文將主要談?wù)勪摻罨炷翂w裂縫的成因及防治措施，以供參考。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻體變形裂縫的形態(tài)特征

1.1 混凝土剪力墻裂縫

剪力墻變形裂縫一般呈豎向，從下層樓板裂至上層樓板，且平行于短邊，裂縫寬度不等，裂縫中部寬兩緣窄呈棗核形，分表層、深層、貫通3種；另外，也有呈八字形的裂縫，其發(fā)生于窗洞角部斜向發(fā)展。

1.2 地下室混凝土墻體裂縫

地下室混凝土墻體裂縫的位置與墻板短邊平行或在變截面處，裂縫寬度在0.1～1 mm之間，深度有表層的、深層的和貫穿的，形狀基本垂直，長(zhǎng)度大部分是通長(zhǎng)的裂縫。

2 鋼筋混凝土墻體變形裂縫的成因分析

2.1 墻體收縮

當(dāng)混凝土成形后，表面水分蒸發(fā)由表及里逐步發(fā)展，內(nèi)外干縮量不一樣，混凝土表面收縮變形受到混凝土內(nèi)部約束或受其他約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，因而出現(xiàn)收縮裂縫?；炷潦湛s分為自生收縮、碳化收縮、干縮和塑性收縮幾種，其主要是由混凝土非荷載下的變形引起的。影響混凝土的非荷載變形的因素包括化學(xué)減縮、干縮變形和溫度變化3種，其中干縮變形最為主要。

2.1.1 化學(xué)減縮引起的收縮裂縫

即指混凝土在硬化過(guò)程中，由于水泥水化生成物的固體體積小于水化前反應(yīng)物的總體積，從而致使混凝土產(chǎn)生體積收縮。其收縮量隨著混凝土硬化齡期的延長(zhǎng)而增加，一般在4 d內(nèi)逐漸穩(wěn)定。

2.1.2 干縮變形引起的收縮裂縫

即指混凝土?xí)蛲鈬h(huán)境溫度的變化，混凝土中水分蒸發(fā)而發(fā)生干縮，當(dāng)干縮應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，則表面被拉裂而產(chǎn)生干縮裂縫。這種干縮裂縫多數(shù)發(fā)生在表層很淺的位置，裂縫細(xì)微。但須注意的是，由于碳化和鋼筋銹蝕的作用，干縮裂縫不僅嚴(yán)重?fù)p害薄壁結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，也會(huì)使大體積的混凝土的表面裂縫發(fā)展為更嚴(yán)重的裂縫，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和承載能力。

2.2 墻體溫差

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隨著溫度變化會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮變形，這種變形稱(chēng)為溫度變形。形成溫差除施工當(dāng)日溫度影響外還有混凝土內(nèi)部因素，水泥的含量、水化熱及混凝土中材料配合比、失水等。當(dāng)溫差變形受到約束，在混凝土內(nèi)部即會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土的內(nèi)外約束力（包括混凝土抗拉強(qiáng)度）時(shí)，混凝土即會(huì)出現(xiàn)裂縫。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3～5 d，初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì)，隨著時(shí)間的推移而繼續(xù)擴(kuò)大，甚至達(dá)到貫穿的情況。

2.3 地基不均勻沉降

房屋承受的荷載通過(guò)基礎(chǔ)傳到地基后，使地基壓縮變形使房屋產(chǎn)生沉降。當(dāng)?shù)鼗痪鶆虺两党^(guò)限度時(shí)，可能使建筑物發(fā)生傾斜與墻體開(kāi)裂等事故，影響正常使用，危及安全。其地基沉降據(jù)分析可知：①附加應(yīng)力相差懸殊，如建筑物高低層交界處，上部荷載突變，將產(chǎn)生不均勻沉降；②地基壓縮層厚度相差懸殊，或軟弱土層厚薄變化大；③地基土的壓縮模量相差懸殊，地基持力層水平方向軟硬交接處，產(chǎn)生不均勻沉降。

3 混凝土墻體裂縫的防治對(duì)策

3.1 材料方面

（1）嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，嚴(yán)把進(jìn)貨質(zhì)量關(guān)，杜絕使用不合格的原材料，應(yīng)優(yōu)先選中、低熱的礦渣硅酸鹽水泥，以減少水泥用量和水化熱；嚴(yán)格控制混凝土骨料的含泥量，改善骨料級(jí)配，配合比設(shè)計(jì)時(shí)最大限度地增加粗骨料用量，取最低的水灰比；嚴(yán)格控制混凝土坍落度，控制其含水量，保證混凝士的和易性。

（2）在混凝土中摻入補(bǔ)償混凝土收縮的外加劑，如 UEA等膨脹劑，以改善混凝土的和易性，達(dá)到減少拌合用水和節(jié)約水泥的目的，選擇外加劑時(shí)，應(yīng)注意外加劑之間的相容以及與水泥的相容性。

3.2 設(shè)計(jì)方面

（1）根據(jù)不同的墻體厚度，制定不同的防裂措施，對(duì)于較薄的墻體應(yīng)采取較好的保溫措施，推遲墻體內(nèi)拉應(yīng)力的出現(xiàn)，對(duì)于較厚的墻體應(yīng)采取較好的散熱措施，以減小墻體內(nèi)的拉應(yīng)力。

（2）墻體中的鋼筋應(yīng)有足夠的配筋率，鋼筋布置宜細(xì)而密。墻體中的鋼筋除應(yīng)滿足強(qiáng)度外，還應(yīng)充分考慮混凝土收縮而適當(dāng)增配構(gòu)造鋼筋，同時(shí)可在混凝土保護(hù)層內(nèi)加設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)片，以有效提高混凝土抗裂性能。

（3）留置伸縮縫和后澆帶是防止收縮裂縫和溫度裂縫產(chǎn)生的主要措施之一。

（4）根據(jù)地基土質(zhì)情況，合理地選擇基礎(chǔ)類(lèi)型。如對(duì)于濕陷性黃土地基，可采用灰土墊層，灰土擠密樁和采用條形砼剛性基礎(chǔ)可改替地基土的強(qiáng)度，降低壓縮性。

（5）遇地基軟硬極不均勻、建筑物平面形狀復(fù)雜、高低懸殊等不利情況時(shí)，可在特定部位設(shè)置沉降縫。沉降縫要求建筑物從屋頂檐口直到底部基礎(chǔ)，把整幢建筑物豎向斷開(kāi)，分成幾個(gè)獨(dú)立的單元，這樣每個(gè)單元建筑物的長(zhǎng)高比小、整體剛度大，可自成沉降體系。

3.3 施工方面

（1）混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制振搗的時(shí)間、位置、移動(dòng)距離和插入深度，振搗要均勻，保證振搗密實(shí)，防止漏振、欠振和過(guò)振；澆筑后的混凝土，在振動(dòng)時(shí)間界限以前，應(yīng)進(jìn)行二次振搗，以排除混凝土因泌水而在粗骨料、水平鋼筋下部產(chǎn)生的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋握裹力，減小內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高 10%～20%左右，從而提高抗裂性，達(dá)到防止混凝土墻體裂縫的目的。

（2）在混凝土終凝以前，要用人工或機(jī)械多次抹壓，防止表面沉縮裂縫的產(chǎn)生，以免影響外觀質(zhì)量。

（3）對(duì)于墻與板等截面相差較大的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，應(yīng)先澆筑較深的部分，根據(jù)氣候條件靜停0.5～1.5 h后再與較薄部分一起澆筑，以防止沉降裂縫的產(chǎn)生。

（4）嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度，超過(guò)規(guī)定溫度應(yīng)停止施工，以保證質(zhì)量。

（5）施工時(shí)，混凝土應(yīng)盡可能一次澆注，不設(shè)施工縫，如因故必須間斷，間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑時(shí)間；如必須留置施工縫，則須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工技術(shù)方案確定，超長(zhǎng)的墻體宜采用無(wú)縫跳倉(cāng)施工技術(shù)，以有效控制其收縮、溫度裂縫。

（6）施工完畢后，要注意加強(qiáng)混凝土的中期和初期的表面養(yǎng)護(hù)和保溫隔熱處理。為了減少升溫階段的內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫，混凝土澆筑完成后，應(yīng)立即用塑料布或草簾子覆蓋，并在終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)；混凝土表面不宜澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)涂刷保護(hù)層，如薄膜養(yǎng)生液等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)表面有裂縫時(shí)，應(yīng)及時(shí)抹壓一次，再覆蓋養(yǎng)護(hù)。

4 裂縫處理方法

4.1 表面處理法

這是最簡(jiǎn)單和最普通的裂縫修補(bǔ)方法，用于修補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫。先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，清除表面附著物，用水清洗干凈，干燥后先用環(huán)氧膠泥、乳膠水泥等嵌補(bǔ)混凝土表面缺損，最后用所選修復(fù)材料涂抹。

4.2 高壓灌漿法

即指施加一定的壓力，將所選修補(bǔ)材料灌入裂縫內(nèi)部，以達(dá)到修補(bǔ)裂縫結(jié)構(gòu)整體性、耐久性和防水性的目的。該法適用于寬度較大、深度較深的裂縫修補(bǔ)，尤其是受力裂縫的修補(bǔ)。

4.3 填充法

將裂縫清掃干凈并切割成槽狀，然后嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料，如環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧砂漿、瀝青油膏、甲凝等，以便堵縫材料能很好地?fù)v實(shí)。該法適用于數(shù)量較少的大裂縫和接縫的修補(bǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

鋼筋混凝土墻體裂縫雖然是一種比較突出的質(zhì)量通病，但只要從材料、設(shè)計(jì)、施工工藝等多方面加強(qiáng)管理和控制，嚴(yán)格遵守施工規(guī)程，裂縫是可以得到控制和預(yù)防的。同時(shí)，對(duì)已發(fā)生的裂縫，根據(jù)其不同特點(diǎn)采用相應(yīng)的處理方法，可使裂縫對(duì)構(gòu)建或結(jié)構(gòu)的危害降到最小。