鋼筋混凝土裂縫問題綜述

闕德興

摘要：簡單闡述了混凝土裂縫成因及治理，并且介紹了在設(shè)計、施工、使用等方面對裂縫的控制。

關(guān)鍵詞：混凝土，裂縫，防治。

混凝土是粗集料、細(xì)集料、水泥、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆聚結(jié)構(gòu)。混凝土因其取材廣泛、價格低廉、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種形狀，并且耐火性好、不易風(fēng)化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點，在國內(nèi)外的建筑中得到了廣泛應(yīng)用。但是混凝土又有自重大、抗裂性差的缺點，特別是抗裂性差嚴(yán)重影響了混凝土的使用。混凝土裂縫是鋼筋混凝土工程質(zhì)量的通病之一，裂縫對混凝土的危害極大，有的裂縫可造成混凝土結(jié)構(gòu)破壞，有的影響混凝土工程的運(yùn)行使用，有的減短混凝土的使用壽命，也影響混凝土的外觀質(zhì)量。因此，分析混凝土裂縫成因和做好防治工作是很有必要的，特別是在炎熱天氣的施工，更應(yīng)注意混凝土澆筑質(zhì)量的控制，避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

混凝土結(jié)構(gòu)的破壞歸根到底是混凝土本身的破壞，而混凝土的破壞又是以混凝土出現(xiàn)裂縫為先兆的，因此工程裂縫是一個具有普遍性的技術(shù)問題。

1、混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因

裂縫的產(chǎn)生有很多原因，有材料的原因，有外界環(huán)境的原因，更多的是外部荷載的作用，在荷載作用下的裂縫其表現(xiàn)形式也有很多種，受拉、受剪、受彎以及復(fù)合受力狀態(tài)情況下產(chǎn)生的裂縫。混凝土的應(yīng)力超過極限應(yīng)力是混凝土開裂是必要條件，造成混凝土開裂的主要原因有：

（1）材料方面的原因：水泥的異常凝結(jié)和異常膨脹，其安定性很差，在混凝土澆筑后，達(dá)到一定的強(qiáng)度以前，在凝結(jié)硬化階段會產(chǎn)生小裂縫。水泥的水化熱引起的內(nèi)外溫差也可以使混凝土產(chǎn)生裂縫，骨料的含泥量過多及堿骨料反應(yīng)也是形成收縮裂縫的一個原因。

（2）施工原因：施工過程是一個非常復(fù)雜的過程，其形成裂縫的環(huán)節(jié)也比較多，混凝土混合材料不均勻，長時間攪拌澆注速度過快，交接縫，模板外鼓，支撐下沉，初期快速干燥，模板拆除過早，混凝土硬化前受到震動或加載等方面都可引起混凝土裂縫。因此在施工中必須嚴(yán)格控制各個環(huán)節(jié)。

（3）荷載產(chǎn)生的裂縫：結(jié)構(gòu)在不同的荷載作用下承受剪力、拉力及各種荷載組合，對混凝土產(chǎn)生破壞，形成不同的裂縫。

（4）干燥收縮裂縫：混凝土是一種水硬性材料，其放置在空氣中會產(chǎn)生干燥收縮，產(chǎn)生裂縫，一般來說，水泥用量越多、構(gòu)件尺寸越小或越薄、空氣濕度越小，則收縮量越大。

（5）溫度原因：混凝土初期抗拉強(qiáng)度較低，容易被溫度應(yīng)力拉裂。擋土墻、混凝土大壩、大型屋架等當(dāng)突然遇到降溫、寒潮襲擊、短期降冰雹時產(chǎn)生較大溫差，形成內(nèi)外溫差應(yīng)力使結(jié)構(gòu)開裂。

（6）不均勻沉降原因：由于地基的不均勻沉降也是裂縫產(chǎn)生的一個原因。

2、混凝土裂縫的治理

混凝土出現(xiàn)裂縫，對裂縫使用安全性和結(jié)構(gòu)耐久性的評估是決定治理與否及如何治理的關(guān)鍵。對有害裂縫主要治理方案主要有以下幾種：

（1）表面涂抹處理

涂抹以涂為主，在裂縫表面涂抹新型合成高分子防水涂料，這種涂料是用合成橡膠或合成樹指作為成膜材料，效果較好。目前常用的有聚氨脂，環(huán)氧防水涂料。HK96增厚型涂料主要用于混凝土、金屬及瓷磚等材料的粘結(jié)和防水處理、混凝土裂縫的封閉及水下金屬結(jié)構(gòu)的防腐等。HK96系列涂料施工不會影響操作人員健康和污染周圍環(huán)境;操作方法簡單方便，無復(fù)雜的配兌工藝，只需將兩組份按用量混合均勻即可進(jìn)行涂刷。

（2）封堵

在干燥的自然環(huán)境下可選用的材料很多，如高分子涂料，聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的水泥砂漿等。在滲漏潮濕環(huán)境下則必須先封堵進(jìn)行表面再處理，封堵須用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料，一般可在幾分鐘內(nèi)凝固，24h強(qiáng)度達(dá)30MPa以上。在漏水情況下可采用PBM7聚合物混凝土封堵，這種材料具有可在水中快凝及強(qiáng)度增長很快的特性，適用于水下或滲水量大的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫或洞孔的快速封堵。

（3）嵌縫

在裂縫處鑿八字形槽，并在槽內(nèi)嵌填不同材質(zhì)的密封材料處理。目前，常用的傳統(tǒng)嵌填材料有塑性材料，剛性材料等，塑性材料有聚氯乙烯膠泥和塑料油膏等，但須熱作業(yè)，且對人及環(huán)境有影響。

（4）灌漿

將化學(xué)材料配制的漿液，用壓力設(shè)備灌注入裂縫，達(dá)到擴(kuò)散、凝固堵漏加固目的。目前可供灌漿的化學(xué)材料較多，如丙烯酰胺、甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。它們可壓入很細(xì)小的混凝土裂縫中。

以上裂縫治理方法是針對不允許出現(xiàn)裂縫工程，對允許有裂縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如果裂縫超過規(guī)范規(guī)定的限值，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)承載力或穩(wěn)定，則必須采用外包型鋼、粘貼鋼板、增設(shè)構(gòu)件、改變傳力途徑等妥善加固措施處理。

3、混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制

3.1、設(shè)計方面

設(shè)計人員必須盡可能考慮各種影響因素，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位，采取相應(yīng)的合理配筋。及時掌握各種新型材料的信息情況，合理地運(yùn)用各種新型材料。在設(shè)計時嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范和強(qiáng)制性條文，做到既能滿足結(jié)構(gòu)安全，又盡可能地減少結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的可能。（1）適當(dāng)擴(kuò)大配筋率。（2）適當(dāng)增加樓板有效厚度。（3）平面布局力求規(guī)則。（4）盡量避免突變。（5）對現(xiàn)澆板中預(yù)埋管路，重疊處和預(yù)留洞口處要采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，防止板厚被縮減及降低了板的有效抗裂厚度。（5）重視屋面的隔熱設(shè)計。

3.2、施工方面

施工措施：（1）嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。使用的各種材料必須符合設(shè)計及國家有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。例如采用中低熱的水泥品種，利用混凝土后期強(qiáng)度，降低或延緩水化熱的積聚;盡量增大粗細(xì)骨料粒徑可減小用水量、水泥用量，從而減少水泥水化熱，減小混凝土的收縮;優(yōu)化混凝土的施工配合比設(shè)計，加入高效減水劑，適當(dāng)減小水灰比，達(dá)到補(bǔ)償混凝土收縮，防止或減小裂縫產(chǎn)生的目的。（2）嚴(yán)格按設(shè)計圖紙綁扎鋼筋、預(yù)埋管線、預(yù)留洞口，施工時必須有保證板厚及鋼筋位置的有效措施。（3）合理運(yùn)用各項技術(shù)要求，正確掌握混凝土的澆筑方法，做到振搗適當(dāng)、到位，不可過分振搗、更不漏搗，嚴(yán)防蜂窩麻面。保證混凝土的密實性和鋼筋的保護(hù)層厚度。（4）重視混凝土的養(yǎng)護(hù)，包括濕度與溫度兩方面，養(yǎng)護(hù)時要確定保溫覆蓋層的厚度以及相應(yīng)的覆蓋和撤除時間，當(dāng)環(huán)境溫度變化過大會引起混凝土表面開裂。及時澆水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土早期不失水，噴養(yǎng)護(hù)劑也是一個比較好的措施。（5）在混凝土中摻加纖維材料，增大混凝土結(jié)構(gòu)的抗變形能力。（6）保證模板支撐牢固，合理掌握拆模時間，施工時樓面必須禁止集中堆放荷載。

3.3、使用方面

嚴(yán)防使用不合理引起裂縫。（1）防止混凝土梁板受沖擊荷載或振動而產(chǎn)生裂縫.（2）在使用過程中，不要改變建筑物用途，以免導(dǎo)致混凝土柱子剛度降低，穩(wěn)定性差，導(dǎo)致柱體裂縫.（3）住宅交付使用后，及時向業(yè)主提供房屋使用說明書，在住戶裝修階段，禁止破壞原有結(jié)構(gòu)，禁止在樓板上開槽、打洞、鉆孔等野蠻施工以及集中堆放裝修材料等。

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