鋼筋混凝土裂縫預(yù)防及處治措施研究

張揚(yáng)　張雄

摘 要：鋼筋混凝土裂縫是建筑物及構(gòu)件中普遍存在的一種現(xiàn)象，對建筑物的安全穩(wěn)定構(gòu)成巨大威脅。本文在分析鋼筋混凝土裂縫成因的基礎(chǔ)上，提出了以預(yù)防裂縫為主的理念，最后對不同形式的裂縫提出了針對性的處治措施，從而確?；炷两ㄖ锏陌踩褂?，并對發(fā)展趨勢進(jìn)行了合理展望。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土裂縫；產(chǎn)生原因；預(yù)防措施；處治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.074

鋼筋混凝土裂縫是建筑物及構(gòu)件中普遍存在的一種現(xiàn)象，絕大部分混凝土建筑都在帶“縫”工作，區(qū)別僅在于裂縫程度的不同。這對建筑物的安全穩(wěn)定構(gòu)成巨大威脅，如何正確認(rèn)識裂縫，分析評價(jià)裂縫成因，采取合理的裂縫預(yù)防及處治措施，已成為工程界學(xué)者亟待解決的問題[1]。

1 鋼筋混凝土裂縫成因

導(dǎo)致鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的原因主要有以下幾方面：

（1）原材料質(zhì)量不好或選配不合理，施工過程控制不嚴(yán)，施工工藝存在缺陷。（2）地基不均勻沉降，造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)應(yīng)力集中，從而產(chǎn)生裂縫。（3）溫度變化產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)附加應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會產(chǎn)生裂縫。（4）濕度變化過大，導(dǎo)致混凝土收縮過快，從而產(chǎn)生干縮裂縫。（5）荷載作用，地基震動、施工超載、拆模順序不當(dāng)、吊裝位置偏差等因素均可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。（6）混凝土徐變使構(gòu)件撓度增加而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2 鋼筋混凝土裂縫預(yù)防措施

根據(jù)上述裂縫成因，大致可將鋼筋混凝土裂縫分為三類：溫度裂縫、變形裂縫以及干縮裂縫。本文對不同類型的裂縫提出針對性的預(yù)防措施，以期盡量減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，防患于未然。

2.1 溫度裂縫預(yù)防措施

溫度裂縫通常是因?yàn)榛炷猎谟不陂g釋放大量的水化熱，導(dǎo)致內(nèi)外溫度不均，在混凝土表面產(chǎn)生應(yīng)力；但同時(shí)受制于其他相鄰構(gòu)件的約束，又會在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，兩種應(yīng)力的不平衡導(dǎo)致溫度裂縫的產(chǎn)生。王明磊[2]研究表明，當(dāng)內(nèi)外溫差10℃時(shí)，混凝土冷縮值為0.01%，當(dāng)內(nèi)外溫差在20℃～30℃時(shí)，混凝土冷縮值達(dá)到0.02%～0.03%，而混凝土的極限拉伸值只有0.01%～0.02%。

溫度裂縫的預(yù)防措施主要包括：（1）降低水灰比，選用低熱或中熱水泥，如粉煤灰水泥、礦渣水泥等。（2）改善骨料級配，摻加外加劑（高效減水劑）降低水化熱。（3）改善混凝土施工和易性，降低水化熱。（4）分層、分部澆筑，利于散熱。（5）加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)，使混凝土冷卻均勻。（6）摻入纖維材料，提高混凝土抗裂性能。

2.2 變形裂縫預(yù)防措施

變形裂縫通常在地基土承載力不夠、不均勻沉降以及構(gòu)件結(jié)合不良情況下出現(xiàn)。變形裂縫一般與地面垂直或呈30-45 度角，裂縫程度與荷載大小及沉降程度呈正比關(guān)系[3]。

變形裂縫的預(yù)防措施主要包括：（1）地基承載力不足時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的換填及夯實(shí)。（2）選用強(qiáng)度和剛度高的模板，底部支撐牢固，嚴(yán)格控制拆模時(shí)間及順序。（3）對地基采取必要的防水防凍措施。

2.3 干縮裂縫預(yù)防措施

受濕度環(huán)境變化的影響，混凝土表面水份損失較快，收縮較快，而內(nèi)部水份損失較慢，收縮較小，內(nèi)外不同的收縮程度導(dǎo)致應(yīng)力不均勻從而產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫常出現(xiàn)在大體積混凝土表面部位，多為平形線或網(wǎng)狀線，裂縫寬度為0.1-0.2mm 之間。

干縮裂縫預(yù)防措施主要包括：（1）選用收縮量較小的水泥。（2）混凝土施工過程嚴(yán)格控制配合比及用水量。（3）加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。（4）冬季施工應(yīng)采取有效的保溫措施。

3 鋼筋混凝土裂縫處治措施

鋼筋混凝土裂縫不但影響建筑結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會減低混凝土的耐久性、加速混凝土的碳化、加劇鋼筋的腐蝕、造成安全隱患。因此對混凝土裂縫必須及時(shí)處治，從而保證結(jié)構(gòu)的安全使用。常用的裂縫處治措施主要有：表處法、壓力注漿法、開槽填補(bǔ)法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法、電化學(xué)防護(hù)法、仿生自愈合法等。實(shí)質(zhì)上在混凝土裂縫處治過程中通常并不是采用某種單一的方法，而是采用多中方法綜合治理，最大程度的減緩、削弱裂縫的發(fā)展。針對不同的裂縫形式，本文將逐一提出合理的處治措施，

（1）表處法。在裂縫表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥等材料，適用于對結(jié)構(gòu)承載力沒有影響的表面裂縫。（2）壓力注漿法。利用機(jī)械設(shè)備將補(bǔ)縫漿液壓入混凝土裂縫，從而閉塞裂隙，適用范圍較廣，是目前普遍采用的裂縫處治措施。（3）開槽填補(bǔ)法。沿裂縫開槽，并嵌填止水材料，從而封閉縫隙。常用的填縫材料有聚合物水泥砂漿、聚氯乙烯膠泥、丁基橡膠等，適用于允許開槽且縫隙不多的混凝土結(jié)構(gòu)。（4）結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫程度對混凝土結(jié)構(gòu)性能影響較大，修補(bǔ)填縫已經(jīng)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)考慮對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，常用的加固方法有：架設(shè)鋼板加強(qiáng)支撐、噴射混凝土等。（5）混凝土置換法 。將裂縫較多的位置替換為新混凝土或其他材料，適用于處理裂縫嚴(yán)重混凝土構(gòu)件。（6）電化學(xué)防護(hù)法 。利用電化學(xué)作用改變鋼筋混凝土現(xiàn)有的環(huán)境狀態(tài)，同時(shí)鈍化鋼筋，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的安全。常用的電化學(xué)方法有氯鹽提取法、堿性復(fù)原法、陰極防護(hù)法等。適用鋼筋混凝土的長期防腐。 （7）仿生自愈合法 。仿生自愈合法是近年來引進(jìn)的新型裂縫處治方法，利用仿生學(xué)原理在混凝土傳統(tǒng)成分中加入含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊，使混凝土具備損傷自愈機(jī)能。一旦混凝土出現(xiàn)裂縫，自動分泌液芯纖維促使裂縫重新愈合[4]。

4 結(jié)語

鋼筋混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中常見的一種現(xiàn)象，是不可避免的，但其危害程度是可控的。針對鋼筋混凝土裂縫首先應(yīng)貫徹預(yù)防為主的理念，在實(shí)際裂縫處治過程中，應(yīng)在分析探明裂縫成因的基礎(chǔ)上，遵循“技術(shù)安全可靠、施工簡便可行、造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理”的處治原則，確保建筑物及構(gòu)件安全穩(wěn)定地工作?？梢灶A(yù)見，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混凝土裂縫預(yù)防及處治技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展，并逐步走向完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳明建.淺談常見混凝土裂縫的預(yù)防及處理措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（31）.

[2]王明磊.大體積混凝土施工裂縫的預(yù)防與補(bǔ)救措施研究[D].長安大學(xué)，2010.

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[4]卡迪爾比力柯孜.現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的原因分析[N].博爾塔拉報(bào)，2014.

基金項(xiàng)目：延安大學(xué)青年項(xiàng)目（YDK2015-71）；陜西省高水平大學(xué)建設(shè)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（編號：2015SXTS03）

作者簡介：張揚(yáng)（1984-），女，講師。