淺析混凝土裂縫成因及預(yù)防措施

馬璐璐

（中建五局安徽公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

混凝土作為一種耐久性的建筑材料，廣泛應(yīng)用于土木工程。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及建筑行業(yè)中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也呈現(xiàn)快速增長的趨勢，混凝土裂縫問題困擾著建筑行業(yè)的廣大技術(shù)人員。因此，如何使混凝土裂縫的有害程度控制在某一有效范圍內(nèi)是一個(gè)亟待解決的問題。本文將就混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的成因以及出現(xiàn)裂縫后控制措施作一些淺要分析，以期對工程中混凝土裂縫的預(yù)防治理有所幫助。

1.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的起因

混凝土是水泥、砂、石、水組合而成的混合材料；在混凝土結(jié)硬過程中，存在氣穴、微孔和微裂縫。從混凝土的材料組成和構(gòu)造不同以及所受外界影響不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面：

1.1 按照設(shè)計(jì)因素形成的裂縫（1）設(shè)計(jì)中提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度時(shí)，應(yīng)充分考慮預(yù)應(yīng)力、支座位移等方法對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的不利影響。（2）設(shè)計(jì)中未充分考慮材料特性、施工方法等因素。（3）設(shè)計(jì)時(shí)使構(gòu)件在受約束處沒有配置鋼筋或配置鋼筋過少，應(yīng)盡量避免斷面突出而形成應(yīng)力集中，導(dǎo)致構(gòu)件受力后在受約束處產(chǎn)生裂縫。（4）對建筑周圍環(huán)境情況考慮不全。

1.2 由荷載作用引起的裂縫，也稱結(jié)構(gòu)性裂縫。是由外荷載作用以及在外荷載作用下結(jié)構(gòu)次應(yīng)力產(chǎn)生的，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部循環(huán)變化的應(yīng)力，會(huì)引起的結(jié)構(gòu)累計(jì)損害疲勞。作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力以及扭矩等這些正常荷載效應(yīng)都可能引起鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。

1.3 按照材料因素形成的裂縫（1）水、砂、石、水泥等原材料選用不符合規(guī)范要求以及骨料顆粒級(jí)配不當(dāng)或采用不恰當(dāng)?shù)念w粒級(jí)配。（2）鋼筋銹蝕使鋼筋的有效面積減小，鋼筋與混凝土的握裹力減弱，致使承載力下降產(chǎn)生裂縫。（3）外加劑（如早強(qiáng)劑、減水劑、摻和料等）選用不當(dāng)及水泥品種、等級(jí)選用不當(dāng)。

1.4 按照施工因素形成的裂縫（1）施工現(xiàn)場保護(hù)措施不到位，混凝土澆筑后溫差過大使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。（2）現(xiàn)場模板拆除不當(dāng)以及現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)會(huì)使混凝土產(chǎn)生拆模裂縫及張拉裂縫。（3）施工工藝不當(dāng)會(huì)降低砼的抗裂能力，須設(shè)置后澆帶以及改善配筋，避免應(yīng)力集中。（4）早期凍脹引起的裂縫等等。

1.5 由約束變形引起的裂縫，結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、混凝土收縮、膨脹、地基不均勻沉陷等各種變形引起的裂縫，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到約束時(shí)，首先要變形，變形得不到滿足才引起應(yīng)力，應(yīng)力超過一定數(shù)值產(chǎn)生的裂縫，對荷載損害小但對耐久性影響大。

2.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的應(yīng)對措施

2.1 由設(shè)計(jì)因素和荷載作用引起的混凝土裂縫，主要是在設(shè)計(jì)上加以控制。在設(shè)計(jì)計(jì)算階段，全面考慮結(jié)構(gòu)計(jì)算，計(jì)算模型盡量合理，結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力作用要相符合；應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變（或斷面突變）。當(dāng)不能回避時(shí)，應(yīng)做局部；其次也要考慮施工作業(yè)階段的可能性，校核多個(gè)設(shè)計(jì)斷面；最后鋼筋布置在配筋大致相同情形下盡量采取“細(xì)筋多根”。隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善，次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。

2.2 重視材料的選用，對原材料都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的抽樣檢驗(yàn)，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)；對于控制混凝土的裂縫還可以通過優(yōu)化混凝土的配合比來實(shí)現(xiàn)。在高溫下或雨后施工應(yīng)及時(shí)調(diào)整施工配合比，確?；炷恋氖┕べ|(zhì)量；添加火山灰類物質(zhì)的活性堿一般增大混凝土的干縮值；在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝、引氣的外加劑，可以改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性。

2.3 改善施工工藝，提高砼抗裂能力；改善配筋，避免應(yīng)力集中，增強(qiáng)抵抗溫度應(yīng)力的能力，尤其對易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位孔洞周圍和轉(zhuǎn)角處；對縱長的結(jié)構(gòu)物，設(shè)置后澆帶減少外約束力和溫度應(yīng)力，降低混凝土的內(nèi)部溫度以及在結(jié)構(gòu)物中設(shè)置溫度鋼筋等措施都可以有效地預(yù)防溫度變形裂縫。

3.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理方法

混凝土裂縫不僅影響結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命，因此必須正確認(rèn)識(shí)到混凝土裂縫的危害，并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采取一系列控制處理措施，保證施工的順利進(jìn)行，預(yù)防混凝土裂縫帶來的有害影響。

3.1 表面處理法

表面處理法可以劃分為兩種：表面涂抹和表面補(bǔ)貼。對于表面涂抹方法適用裂縫則是細(xì)而淺的裂縫，深度尚未達(dá)到鋼筋表面且不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及承載力，砂漿難以灌入。而對于表面補(bǔ)貼方法，適用于表面裂縫貫通底部且出現(xiàn)漏水，則可以采用粘貼玻纖網(wǎng)布或其他防水片，如圖1。

3.2 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法一般針對混凝土構(gòu)件中荷載超過設(shè)計(jì)要求的情況，或由于鋼筋銹蝕造成的構(gòu)件承載力不足等原因引起的裂縫，其涵蓋的內(nèi)容比較多，即加大截面積，外包型鋼、粘貼碳纖維片材、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等措施保證結(jié)構(gòu)安全。

3.3 混凝土置換法

對于損壞嚴(yán)重的混凝土，將其剔除，混凝土面層及鋼筋處理，換入新的混凝土或其它材料，最后養(yǎng)護(hù)及粉刷。常用置換材料水泥質(zhì)混凝土或砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土。

3.4 壓力灌漿法

適用于漏水較為嚴(yán)重的部位，可將化學(xué)灌漿材料通過壓力灌漿設(shè)備注入到裂縫深處，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、防水性及耐久性，此種方法處理效果好，應(yīng)用范圍廣，需要嚴(yán)格的操作和養(yǎng)護(hù)，如圖2。

如圖1 表面處理法

如圖2 壓力灌漿法

4.結(jié)語

混凝土裂縫是材料的一種特性，更是影響建筑物安全性、適用性和耐久性的一個(gè)非常重要的方面，實(shí)際上工程實(shí)例中是允許微小裂縫產(chǎn)生的，保證不出現(xiàn)裂縫是較難實(shí)現(xiàn)的。因此應(yīng)堅(jiān)持材料是基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)是前提，施工是關(guān)鍵，管理是保證的原則，采用更為科學(xué)的方法，對各種細(xì)節(jié)給予重視，預(yù)防混凝土構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生，將裂縫問題降低到最小限度。

[1]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.2006.

[2]吳慶福，唐永慧.《樓面裂縫原因及防治[J]》.經(jīng)營管理者,2009（4）.

[3]韓曉玲 劉鵬 劉江.淺析混凝土裂縫的探討[J].陜西建筑,2011.05.

[4]陳肇元，崔京浩.鋼筋混凝土裂縫機(jī)理與控制措施[J].工程力學(xué),2006( 6).