淺談鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理成因及預(yù)防、治理對(duì)策

摘要：裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見的一種作用效應(yīng)，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是較難避免的。針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的裂縫問題，從設(shè)計(jì)、施工、原材料等方面對(duì)產(chǎn)生裂縫的各種成因進(jìn)行分析，并提出預(yù)防及治理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)裂縫 裂縫治理 混凝土

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建造了大量各類鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)建筑物。在這些鋼筋混凝土建筑中，結(jié)構(gòu)的裂縫問題是一個(gè)相當(dāng)普遍的質(zhì)量問題，嚴(yán)重的已影響到工程的使用和安全，是一個(gè)需要探討和解決的技術(shù)難題。盡管裂縫問題引起了業(yè)界重視，但仍未得到很好解決。本文通過對(duì)裂縫產(chǎn)生原因的分析，并從實(shí)踐中總結(jié)出一些預(yù)防及裂縫出現(xiàn)后相應(yīng)治理措施，希望對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

一、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因

結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，比如：溫濕度的變化，混凝土的不均勻性，結(jié)構(gòu)不合理，原材料不符合要求，水灰比過大，基礎(chǔ)不均勻沉降和模板變形，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫的成因，大致可劃分如下幾類：

1.施工引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、制作、拆模、運(yùn)輸、吊裝等過程中，若施工不規(guī)范，工藝不合理，容易產(chǎn)生裂縫。比較常見的有：

（1）混凝土保護(hù)層過厚，或踩塌已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，而形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

（2）混凝土振搗不密實(shí)，出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點(diǎn)。

（3）混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，使水分蒸發(fā)過多，引起塌落度過低，或加大水灰比，出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

（4）混凝土初期養(yǎng)護(hù)不到位，使得混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

（5）支架預(yù)壓不夠，或模板剛度不夠，或拆模過早等使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。

2.荷載引起的裂縫

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生直接應(yīng)力和次應(yīng)力兩種裂縫。

（1）直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫

在設(shè)計(jì)方面，計(jì)算模型不合理；內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤；設(shè)計(jì)斷面或結(jié)構(gòu)剮度不足等。

（2）次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫

在設(shè)計(jì)外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)計(jì)算有出入，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

3.溫度變化和混凝土收縮引起的裂縫

混凝土在凝結(jié)硬化過程中，由于水泥釋放大量的水化熱，在表面和內(nèi)部先后出現(xiàn)較大的溫差變化而引起拉應(yīng)力；外部氣溫驟降也會(huì)在混凝土表面引起較大的拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

4.凍脹引起的裂縫

溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。大氣氣溫低于零度對(duì)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，使混凝土出現(xiàn)裂縫。

5.材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

二、裂縫的預(yù)防措施

預(yù)防混凝土裂縫的主要措施是通過對(duì)設(shè)計(jì)、施工、原材料等方面進(jìn)行綜合控制。包括：選擇合理結(jié)構(gòu)形式，加強(qiáng)構(gòu)造配筋，減小水灰比、降低砂率，增加骨料粒徑，選用適宜的外加劑和摻合料，采取保溫保濕的養(yǎng)護(hù)措施等。這樣把預(yù)防工作提前，有效防止裂縫的出現(xiàn)。

1.設(shè)計(jì)方面的控制措施

（1）設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中。當(dāng)無(wú)法回避時(shí)，應(yīng)做局部處理，如轉(zhuǎn)角處做圓角，突變處做成漸變過渡，同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋，轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋。

（2）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置，特別是對(duì)于現(xiàn)澆箱梁、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)量的選擇。

（3）控制混凝土板內(nèi)管線的預(yù)埋，板內(nèi)不應(yīng)預(yù)埋水管。

（4）對(duì)于大體積混凝土，可考慮采用60天齡期強(qiáng)度值作為設(shè)計(jì)值，以減少混凝土單方用灰量，并積極采用混凝土摻合料。

2.原材料及配比的控制

（1）水泥品種的選用和水泥用量的控制

選擇低水化熱水泥和在保證混凝土強(qiáng)度的前提下盡量減少水泥用量是有效降低水化熱，減少混凝土內(nèi)外溫差而出現(xiàn)裂縫的有效途徑。

（2）摻合料和外加劑

粉煤灰具有減水、潤(rùn)滑作用，能改善混凝土的粘聚性和流動(dòng)性，減少水泥用量降低水化熱，減少混凝土收縮。

（3）骨料的選擇

增大粗骨料的比例并保證粗骨料有良好的級(jí)配，減少骨料的孔隙率，可以減少膠結(jié)材料數(shù)量，降低水化熱，提高混凝土的抗裂性能，以保證板面混凝土的整體性，防止裂縫出現(xiàn)。

（4）水灰比的控制

由于商品混凝土生產(chǎn)廠家為便于混凝土的運(yùn)輸和泵送，往往會(huì)增大用水量，造成混凝土水灰比和坍落度過大，引起混凝土表面浮漿過厚，產(chǎn)生干縮裂縫和沉陷裂縫，因此嚴(yán)格控制混凝土的水灰比是解決混凝土裂縫最有效途徑之一。

3.施工過程工藝控制

嚴(yán)格按配合比要求計(jì)量稱重和控制攪拌時(shí)間，混凝土攪拌均勻，從而保證混凝土質(zhì)量；嚴(yán)格控制混凝土坍落度，對(duì)商品混凝土應(yīng)逐車檢查泵車泄料口混凝土坍落度，防止出現(xiàn)混凝土漏振和過振現(xiàn)象。

4.養(yǎng)護(hù)、保護(hù)

早期養(yǎng)護(hù)。剛澆筑后的混凝土尚處于凝固硬化階段，水化速度較快，須采取覆蓋保濕措施防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。

三、裂縫處理

裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和強(qiáng)度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。綜合我國(guó)現(xiàn)狀，目前的混凝土裂縫修補(bǔ)措施主要有：

1.開槽法修補(bǔ)裂縫

該法適合于修補(bǔ)較寬裂縫大于0.5 mm，采用環(huán)氧樹脂：10。聚硫橡膠：3，水泥：12.5，砂：28。首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當(dāng)中，再用人工繼續(xù)攪拌。

2.低壓洼漿法修補(bǔ)裂縫

低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2mm—0.3mm的混凝土裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理——試漏——配制注漿液——壓力注漿——二次注漿——清理表面。

3.表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫

這是一種在微細(xì)裂縫（一般寬度小于0.2mm）的表面上涂膜，以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無(wú)法深入到裂縫內(nèi)部，對(duì)延伸裂縫難以追蹤其變化。表面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)境不同而異，通常采用彈性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘貼）等。施工時(shí)，

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此嚴(yán)格按規(guī)程、規(guī)范要求施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，防患于未然，盡可能地降低混凝土裂縫的出現(xiàn)；對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。這樣才能有效降低和杜絕混凝土裂縫的出現(xiàn)，從而保證工程的質(zhì)量和安全。