市政工程中鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的原因與處理

陳敏 李國

摘 要：在市政工程中，為確保工程的質(zhì)量和安全，鋼筋混凝土已得到了廣泛的應用。但就現(xiàn)階段鋼筋混凝土構(gòu)件中的實際情況來看，鋼筋混凝土在運用過程中出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象，而造成這一現(xiàn)象的主要原因是原材料質(zhì)量差、設計不合理以及養(yǎng)護不當。本文主要就現(xiàn)下鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的問題及原因進行分析，并提出相應的解決措施。

關(guān)鍵詞：市政工程；鋼筋混凝土；裂縫；產(chǎn)生原因；措施

鋼筋混凝土在未受力前，水對水泥產(chǎn)生一定的影響，使其發(fā)生化學或物理反應，造成混凝土內(nèi)部出現(xiàn)局部性拉應力，最終導致水泥石內(nèi)部或水泥石與骨料之間出現(xiàn)裂縫。加上每塊水泥石彈性模量不同，當周邊環(huán)境或空氣中的水蒸氣發(fā)生變化時，水泥石內(nèi)部就會發(fā)生變形，久而久之，骨料表面和水泥石就會出現(xiàn)裂縫。除此之外，混凝土成型后經(jīng)過泌水作用，在骨料下邊就會形成水囊，當混凝土經(jīng)過一段時間的風干硬化后，水囊就直接形成了界面裂縫。界面裂縫在外力作用下很容易就導致裂縫的不斷延伸。

1 市政工程中鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 設計不合理產(chǎn)生的裂縫

設計不合理容易使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。比如某市政工程地下室在設計連續(xù)梁過程中，因設計人員沒有充分考慮地面溫差和地下室溫度二者之間的具體情況，伸縮縫之間的間距太大，導致混凝土連續(xù)梁出現(xiàn)較為明顯的裂縫，加上連續(xù)梁采用的是C30成分的混凝土，水泥中水灰成分較大，即使加入了一定分量的減水劑仍然無法阻止混凝土因收縮而產(chǎn)生的變形。此外，連續(xù)梁的寬度約600mm，一旦內(nèi)外溫差較大就很容易收縮變形，在高度方面，連續(xù)梁的收縮變形相對是自由的，但就長度來講，因受到地下室柱的影響，當溫度發(fā)生變化時，連續(xù)梁必然產(chǎn)生收縮，因受到柱的約束力使其產(chǎn)生拉應力，當拉應力的力度大于抗拉應力的力度時就產(chǎn)生了裂縫，且裂縫平行于地下室柱。

1.2 施工不當引起的裂縫

骨料出現(xiàn)泌水現(xiàn)象的原因多種多樣，其中一種就是水泥品種的不同，當混凝土澆灌后，水泥比重較大的材料就會出現(xiàn)下沉，因受到鋼筋的阻礙作用，下沉程度不均勻，導致出現(xiàn)裂縫。水泥在遇水發(fā)生物理或化學反應后產(chǎn)生一定的熱量，造成混凝土內(nèi)外溫度不同，當溫度降低時，混凝土就會因收縮程度不一致產(chǎn)生裂縫。這種情況在大體積混凝土硬化時比較常見。有害氣體和雨水的腐蝕容易造成懸臂鋼筋出現(xiàn)銹蝕，然后出現(xiàn)折斷。造成該類情況的主要原因是鋼筋的錯位和不合理的支膜方法。在混凝土硬化期間，因模板支撐不牢或提前拆模，導致混凝土質(zhì)量未達標而產(chǎn)生裂縫。

1.3 養(yǎng)護不當導致的裂縫

混凝土在硬化過程中會因為水化熱等原因產(chǎn)生收縮而出現(xiàn)裂縫，如若養(yǎng)護不及時裂縫可能永遠無法恢復，大多建筑工程中裂縫的產(chǎn)生和最初的養(yǎng)護工作直接相關(guān)聯(lián)，早期如果對混凝土未進行必要的養(yǎng)護工作，混凝土最終還是會形成裂縫。所以期初必須做好對混凝土的養(yǎng)護工作，特別是大體積混凝土的養(yǎng)護工作，養(yǎng)護不當容易造成大面積出現(xiàn)裂縫，裂縫間并逐漸貫穿在一起，最終導致無法修復。降溫和保溫工作直接關(guān)系到混凝土裂縫程度的大小，降溫措施不到位使得水化熱集中，在進行混凝土澆灌后仍未采取必要的保溫措施或表層覆膜等養(yǎng)護工作，混凝土終會因為內(nèi)外溫差過大引起裂縫。例如某市政工程進行面板施工后為進行必要的養(yǎng)護工作，致使裂縫出現(xiàn)，曾多次進行維修均無濟于事。簡言之，對工程的養(yǎng)護措施不及時必然會造成混凝土因缺水收縮而產(chǎn)生裂縫。

1.4 地基變形產(chǎn)生的裂縫

地基的不均勻使得混凝土在沉降過程中的沉降量完全不同，從而產(chǎn)生拉應力，當產(chǎn)生的拉應力超過混凝土拉伸力的極限時，混凝土就會出現(xiàn)裂縫。具體表現(xiàn)為墻上有多處垂直的斜裂縫，在梁柱上也能見到很多水平裂縫，這些均是由地基不均勻?qū)е碌摹?/p>

2 裂縫的防治和相應的解決措施

2.1 調(diào)查裂縫情況

首先對裂縫的長度和寬度進行測量，將其記錄在案，并檢查裂縫與裂縫之間是否存在相互貫穿的現(xiàn)象，然后檢查出現(xiàn)裂縫的混凝土是否有覆蓋保護膜，在結(jié)構(gòu)上裂縫是否已經(jīng)到達彈性極限，再者，檢查裂縫內(nèi)部是否存在污泥、塵土等雜質(zhì)，如果有，對這些雜質(zhì)的粘附程度進行檢測，最后，對工程地區(qū)的周邊環(huán)境進行檢查。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果選擇正確的補救方法。

2.2 處理方法

配筋法，所謂配筋法指的就是將裂開的混凝土拋開，然后重新配筋進行重新澆灌。比如在梁腰地方加設2根腰筋用來抵抗在梁中產(chǎn)生的拉力，這一方法目前已在混凝土結(jié)構(gòu)中得到應用，并取得了明顯效果。填充法，當裂縫寬度大于0.3mm時可利用無機類材料和樹脂進行填充，將1：3比例的樹脂砂漿直接灌入鑿好了的U型或V型槽中。因為V型槽容易造成砂漿脫落，所以還是采取U型槽，對U型槽進行切割時需先沿著裂縫邊開出兩條裂縫，然后將中間的混凝土剔除，同時，須注意的是在對裂縫進行填充時要將縫中的殘渣清查干凈再進行填充，等樹脂真正硬化后才可對其進行拋光打磨。注入法，將低粘度環(huán)氧樹脂注入到混凝土內(nèi)部進行修補的一種方法。該類方法的第一步是將注入用管安設到裂縫中，對于裂縫中其他部位可采用表面薄膜法或U型槽填充法進行密封，這樣做的目的是為了避免出現(xiàn)注入材料流失的情況，最后通過送氣將裂縫中的垃圾進行清理后采用手動或電動泵的方式將樹脂注入到裂縫中，注入時需注意慢慢注入，以免出現(xiàn)堵塞或其他因壓力過大導致的裂縫繼續(xù)擴大現(xiàn)象。鋼錨栓法，顧名思義就是將鋼錨栓固定在裂縫兩邊，以減輕混凝土內(nèi)部承受壓力的一種方法，和縫合法比較相近。其中鋼錨栓主要是用樹脂砂漿和水泥砂漿進行固定。除此之外，還需適時的引進新技術(shù)，比如現(xiàn)下出現(xiàn)了一種可以自愈合的混凝土，其基本原理就是將內(nèi)部含有膠狀液體的玻璃管放在混凝土構(gòu)件容易出現(xiàn)裂縫的位置上，混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，玻璃就會自動破碎，接著液體流動，對裂縫進行及時修復，一定程度上減輕了裂縫擴大的可能性。

3 結(jié) 語

綜上所述，造成混凝土裂縫的主要原因是氣候、原材料、施工工藝和設計等，但這一現(xiàn)象不是由其中某一因素單獨造成的，是由各因素進行綜合，并相互作用而產(chǎn)生的。因為裂縫現(xiàn)象的普遍性，市政工程師需根據(jù)實際情況進行具體分析，找出問題的實質(zhì)，再通過填充法、配筋法、注入法、鋼錨栓法等多種方法對其進行預防或解決，從而保證工程質(zhì)量。

參考文獻

[1]張彩銀.混凝土裂縫的預防與處理[J].福建建材，2011.

[2]建設部.建筑工程施工及驗收規(guī)范條文說明匯編[M].北京：中國計劃出版社，2011.231.

作者簡介：陳敏（1978-），女，浙江衢州。

李國（1975-），男，浙江衢州。