論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生與防治

黃興

（福建福一房地產(chǎn)開發(fā)有限公司）

論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生與防治

黃興

（福建福一房地產(chǎn)開發(fā)有限公司）

最近幾年來，我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了非?？斓陌l(fā)展，進(jìn)而使得我國的城市化建設(shè)的步伐進(jìn)一步增大，建筑行業(yè)近年來也得到了快速發(fā)展。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有耐腐蝕、取材方便、可塑性強(qiáng)和資源廣泛等一系列優(yōu)點(diǎn)，使其成為了建筑行業(yè)中使用最為廣泛的結(jié)構(gòu)材料。但是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也存在缺陷，即易出現(xiàn)裂縫，這一難題一直困擾著許多施工人員和設(shè)計(jì)人員。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量好壞與否對整個(gè)工程的適用性、安全性和質(zhì)量都有著極其重要的影響，輕則影響真?zhèn)€建筑物的美觀性，嚴(yán)重的時(shí)候則無法保證建筑物長期的穩(wěn)定和牢固，有垮塌的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅人們的安全。強(qiáng)化對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的研究和認(rèn)識，在分析裂縫成因的基礎(chǔ)上提出更加合理的防治和處理措施，具有很高的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義，這也是建筑施工行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題。本文探討了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因以及防治處理措施。

鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)裂縫；防治；建筑行業(yè)

1　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的危害

自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了長足的發(fā)展，同時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也帶動了整個(gè)建筑行業(yè)的快速發(fā)展。由于鋼筋混凝土具有價(jià)格低廉、取材廣泛、可澆注成各種形狀、抗壓強(qiáng)度高、不易風(fēng)化、耐火性好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用與建筑行業(yè)中[1]。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為建筑的主體結(jié)構(gòu)，其對整個(gè)建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用是不言而喻的，起到了保護(hù)和支撐作用。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)一旦產(chǎn)生了裂縫，那么整個(gè)建筑物的支撐力度、剛性、抗壓能力和拉力強(qiáng)度都會大打折扣，嚴(yán)重時(shí)混凝土可能會從建筑物中掉落而造成巨大危害[2]。此外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫還會大大的減弱其本身的抗腐蝕能力，從而加速了鋼筋的腐蝕速度。鋼筋混凝土施工過程中，如果使用的水量過多，則會使鋼筋混凝土表面的保護(hù)層發(fā)生脫落，進(jìn)而影響建筑物的負(fù)荷承載力和使用壽命，很容易就造成建筑材料的浪費(fèi)甚至使得整個(gè)構(gòu)件的報(bào)廢，由于裂縫而造成的不必要的返工補(bǔ)修，不僅會使工程施工周期延長，還會浪費(fèi)很多的人力和物力[3]。

2　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的種類

由于材料類型、施工方式、工作人員技術(shù)水平以及環(huán)境條件等等的不同，可能會引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同特點(diǎn)和種類的裂縫。不同類型的裂縫由于其特點(diǎn)和產(chǎn)生原因不同，所以對整個(gè)建筑物造成的影響程度也不盡相同。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，對于那些寬度不到0.2mm的裂縫是不可避免的，該種裂縫類型的出現(xiàn)也不會對建筑物造成影響，因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度能夠承受不到0.2mm寬度的裂縫。但是該種類型裂縫的存在會給腐蝕氣體造成機(jī)會，腐蝕氣體可能會對建筑物中其它構(gòu)件進(jìn)行腐蝕。一般情況下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的破壞力是很難預(yù)料的。受力作用不是裂縫產(chǎn)生的單一原因，其還受很多其它因素的影響，所以對裂縫類型進(jìn)行清晰分類非常重要。

從裂縫的寬度和長度對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行分類可分為三種：破壞性裂縫、避免裂縫和貫穿性裂縫；按照表面形狀又可以將裂縫分為不規(guī)則裂縫、網(wǎng)絡(luò)狀的裂縫、縱向和橫向的裂縫以及爆炸狀裂縫；按照裂縫的實(shí)際情況還可以將其分為不閉合性裂縫與閉合性裂縫，不穩(wěn)定性裂縫和穩(wěn)定性裂縫；按照大小可以將裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫；按照對建筑物的影響程度可以將裂縫分為腐蝕性裂縫、溫度裂縫、材料原因裂縫、施工技術(shù)裂縫以及設(shè)計(jì)原因裂縫等等。

3　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因

3.1設(shè)計(jì)方面因素造成的裂縫

如果設(shè)計(jì)方案不合理，則出現(xiàn)裂縫的可能性非常大。在設(shè)計(jì)方案過程中，當(dāng)采用反變形法、支座位移、預(yù)應(yīng)力等措施來強(qiáng)化鋼筋混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度時(shí)，需要充分考慮使用這些方法可能會對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)造成的不利影響，不然很容易引起裂紋的出現(xiàn)。另外，設(shè)計(jì)時(shí)如果沒有對施工方法和材料的特性等因素進(jìn)行充分考慮，也會造成裂縫的出現(xiàn)。最后，設(shè)計(jì)時(shí)也要對混凝土的施工順序、水灰比、變形、收縮等情況進(jìn)行考慮，以防治出現(xiàn)裂縫。

3.2材料方面因素造成的裂縫

選擇了不適當(dāng)?shù)氖┕ぴ牧?，如砂石、水泥等原料不滿足有關(guān)規(guī)范要求，水泥等級和品種選擇不合適。如果施工的材料有質(zhì)量問題或者它們的混合比例不滿足相關(guān)要求，這種情況下自然就很容易出現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。石子、砂石以及水泥等原材料混合比例是有相關(guān)要求的，石子的體積過大、砂率太高或者水泥使用過多這些問題都會引起混凝土的質(zhì)量問題，混凝土容易塌落。此外，鋼筋在鋼筋混凝土中的作用非常重要，使用不當(dāng)也會造成裂縫出現(xiàn)，比如采用生銹、腐蝕的鋼筋則會導(dǎo)致鋼筋的強(qiáng)度和剛性降低，其承重力下降會引起裂縫。

3.3混凝土收縮造成的裂縫

①混凝土發(fā)生的塑性收縮可能會造成裂縫的出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的原因?yàn)殇摻罨炷猎跐仓瓿芍蟮哪踢^程中，由于混凝土表面失水速度過快以及混凝土本身產(chǎn)生水化熱。②混凝土發(fā)生的化學(xué)收縮可能會造成裂縫的出現(xiàn)。出現(xiàn)原因?yàn)榛炷林械乃鄷l(fā)生水化反應(yīng)使得整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的體積發(fā)生收縮。③混凝土發(fā)生的干燥收縮可能會造成裂縫的出現(xiàn)。出現(xiàn)原因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)在凝固硬化過程當(dāng)中由于表層失水過多而引起的。④混凝土環(huán)境溫度變化造成裂縫出現(xiàn)。出現(xiàn)原因?yàn)楫?dāng)環(huán)境溫度突然下降時(shí)，則在混凝土內(nèi)部會出現(xiàn)拉應(yīng)力從而造成裂縫。

3.4施工工藝因素造成的裂縫

在進(jìn)行鋼筋混凝土工程施工過程中，沒有按照相應(yīng)規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工如振搗不充分等，施工時(shí)對鋼筋混凝土做的保護(hù)不夠如混凝土早期脫水等，這些都會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)；對建筑完成后的鋼筋混凝土沒有采取及時(shí)的保溫措施，由于環(huán)境的溫度差異可能會引起鋼筋混凝土產(chǎn)生溫度裂縫；在拆除模板過程中，模板拆除過早、拆板順序不當(dāng)?shù)仁д`有可能使鋼筋混凝土產(chǎn)生拆模裂縫。

3.5使用方面因素造成的裂縫

構(gòu)筑物或建筑物基礎(chǔ)的不均勻下沉?xí)斐沙两盗芽p；在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上使用的載荷超出了其設(shè)計(jì)載荷可能使混凝土產(chǎn)生受拉開裂；在鋼筋混凝土服役過程中其受力狀態(tài)或結(jié)構(gòu)形式發(fā)生了改變，比如鑿洞、承重墻隨意拆除等，使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫；混凝土結(jié)構(gòu)周圍環(huán)境對其的影響，如酸堿鹽等侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)從而生成裂縫；偶然因素，比如火災(zāi)、爆炸、地震等會使混凝土產(chǎn)生裂縫。

4　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的防治

4.1合理設(shè)計(jì)施工方案

設(shè)計(jì)的施工方案合理與否不僅會對整個(gè)施工過程造成影響，還會影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)考慮的對象主要有：施工縫間距、一次澆筑量、混凝土運(yùn)輸、位置及構(gòu)造、澆筑溫度、振搗以及澆筑時(shí)間等。

4.2加強(qiáng)施工管理保證施工質(zhì)量

在進(jìn)行鋼筋混凝土工程施工過程中，如果不按照規(guī)定的操作規(guī)范進(jìn)行操作常常會使得鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫。預(yù)防裂縫出現(xiàn)的重要階段就是其施工階段，在施工階段以下幾個(gè)問題需要引起注意：①對材料的配合比需要合理選擇；②確保鋼筋在正確的位置上，且對鋼筋上附著的氧化皮和污物要進(jìn)行完全清除處理；③加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)，要按時(shí)對混凝土進(jìn)行澆水，同時(shí)也要混凝土環(huán)境溫度的變化；④合理掌握拆模時(shí)間和順序；⑤強(qiáng)化管理與監(jiān)督。

如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫，則需要對裂縫進(jìn)行及時(shí)處理，做到早發(fā)現(xiàn)早解決，防治裂縫繼續(xù)擴(kuò)展，進(jìn)而影響建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性、適用性和安全性。處理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的措施有很多，其中下面列舉的幾種方法是比較常見的：

（1）表面涂層封閉法：利用混凝土網(wǎng)狀裂紋和細(xì)微裂縫的毛細(xì)作用對修補(bǔ)膠液進(jìn)行吸收從而起到遮蓋裂縫和封閉裂縫通道的作用；

（2）表面貼補(bǔ)處理法：即用防水片如土木膜等直接貼補(bǔ)在裂縫表面以遮蓋裂縫；

（3）灌漿處理法：此種方法就是使用壓力設(shè)備將修補(bǔ)漿液強(qiáng)行壓入混凝土裂縫中去，使得裂縫閉合；

（4）填充封堵處理法：用修補(bǔ)材料如水泥砂漿等對裂縫進(jìn)行填充封堵，如果有必要可以首先對裂縫進(jìn)行處理再進(jìn)行填充封堵。

5　結(jié)論

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫會在很大程度上影響建筑物的耐久性、適用性以及安全性，由于種種原因，建筑物的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)經(jīng)過會出現(xiàn)裂縫，但是裂縫的有害程度是可以進(jìn)行控制的。因此對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因進(jìn)行充分分析顯得非常重要。一些導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的因素如材料、施工和設(shè)計(jì)等是相互制約、相互聯(lián)系的，因此需要對它們進(jìn)行全面系統(tǒng)的考慮。只要從裂縫的分類著手，分析清除出現(xiàn)裂縫的原因，并采取相對應(yīng)的預(yù)防措施，則裂縫問題便能得到很好的解決。

[1]李志強(qiáng)，唐艷娟，夏多田.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教學(xué)研究Ⅱ：T形截面正截面承載力計(jì)算[J].教育教學(xué)論壇，2015（12）.

[2]陸慶.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分析與控制[J].山西建筑，2007，33（5）：81～82.

[3]劉茂軍，趙艷林，呂海波.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的機(jī)理分析及應(yīng)對策略[J].混凝土，2009（9）：56～58.

TU755

A

1673-0038（2015）22-0101-02

2015-5-19

黃興（1977-），男，中級（工程師）、二級建造師，畢業(yè)于泉州華僑大學(xué)，土木工程專業(yè)。