李洪亮

摘要：對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行了分類，并分析了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)各種裂縫的產(chǎn)生原因，針對(duì)規(guī)范對(duì)裂縫控制的標(biāo)準(zhǔn)，提出了裂縫的預(yù)防措施，以提高工程整體施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)裂縫，原因，控制措施

近年來(lái)，隨著工程建設(shè)項(xiàng)目的大幅增加，工程質(zhì)量意識(shí)的逐步加強(qiáng) ，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的防治在建筑工程質(zhì)量中顯得尤為重要。對(duì)于各類裂縫，必須先查明其性質(zhì)和產(chǎn)生的原因，進(jìn)而確定具體的控制措施。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫根據(jù)其產(chǎn)生的原因不同可分為荷載裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫等。

1 各種裂縫產(chǎn)生原因

1.1 荷載裂縫

結(jié)構(gòu)在荷載作用下變形過(guò)大而產(chǎn)生的裂縫。一般多出現(xiàn)在構(gòu)件的受拉區(qū)域、受剪區(qū)域或振動(dòng)嚴(yán)重等部位。產(chǎn)生的主要原因是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工錯(cuò)誤、承載能力不足、地基不均勻沉降等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由混凝土和鋼筋共同承擔(dān)極限狀態(tài)的承載力，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師需根據(jù)地基情況，靜、動(dòng)荷載，環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)耐久性等控制荷載裂縫。

1.2 溫度裂縫

對(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土澆筑完畢后，由于水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升到 50 ℃～60 ℃，甚至更高;而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，一般為5 ℃～28 ℃，這樣就形成了混凝土的內(nèi)外溫差。這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土初期建立的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂。所以，混凝土可認(rèn)為是由水泥石、骨料、氣體、水分及孔隙等組成的非勻質(zhì)性材料。由于混凝土的內(nèi)部缺陷，其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，而混凝土抗拉強(qiáng)度及抗拉變形的不足，將產(chǎn)生工程結(jié)構(gòu)的裂縫。

1.3 干縮裂縫

干縮裂縫高強(qiáng)度高性能混凝土，由于水灰比低，膠凝材料用量大，澆筑成型后，在凝結(jié)硬化的過(guò)程中，往往自行收縮而產(chǎn)生裂縫?；炷林械拿?xì)管孔隙，在混凝土干燥過(guò)程中逐步失水，毛細(xì)管也逐步變形，產(chǎn)生很大的毛細(xì)管張力，混凝土產(chǎn)生體積收縮(外觀體積收縮小于 0. 2 %) 。如果混凝土中的用水量增加，水灰比增大，毛細(xì)管孔隙也增多，混凝土體積收縮增大，會(huì)產(chǎn)生干燥收縮裂縫。

2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

根據(jù)國(guó)外設(shè)計(jì)規(guī)范和我國(guó)現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50010 - 2002)及有關(guān)試驗(yàn)資料，混凝土最大裂縫寬度的大致控制標(biāo)準(zhǔn)： (1)無(wú)侵蝕介質(zhì)，無(wú)防滲要求為 0.3～0.4mm；(2)輕微侵蝕，無(wú)防滲要求為0.2～0.3mm； (3)嚴(yán)重侵蝕，有防滲要求為0.1～0.2mm。為了達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)，就必須對(duì)各種裂縫采取相應(yīng)的控制措施。

2.1 荷載裂縫

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者必須嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50010 - 2002)第 8.1 條規(guī)定進(jìn)行裂縫控制驗(yàn)算，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位，采取相應(yīng)的合理配筋。

2.2 溫度裂縫

防止因混凝土本身與外界氣溫相差懸殊，處于高溫環(huán)境的構(gòu)件，應(yīng)采取隔熱措施，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，尤其在氣溫高、風(fēng)大且干燥的氣候條件下更應(yīng)及早噴水。對(duì)大體積混凝土應(yīng)控制裂縫，大體積混凝土工程因散熱降溫引起的冷縮比干縮更容易引起開裂，因此，可通過(guò)優(yōu)選混凝土組成材料及配合比，摻入降低收縮的外加劑，控制混凝土的泌水量等措施改善混凝土的性能。

2.3 干縮裂縫

合理選材，盡量選用混凝土水化熱值低的水泥；粗骨料最大粒徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)鋼筋凈間距的要求；細(xì)骨料級(jí)配應(yīng)合理，優(yōu)先選用中砂；摻入一定比例的粉煤灰或其他活性礦物摻合料，以增加混凝土的和易性，減少泌水、離析現(xiàn)象，降低水化熱、坍落度，提高混凝土強(qiáng)度和耐久性。設(shè)置后澆帶、采用微膨脹混凝土、控制水灰比、加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施來(lái)控制收縮變形。改善施工工藝，施工時(shí)切記振搗要均勻，避免出現(xiàn)局部過(guò)振形成的砂漿集中，防止局部出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)禁用插入式振搗器趕料。實(shí)時(shí)采用二次振搗抹壓技術(shù)，即在混凝土初凝前，對(duì)表面進(jìn)行二次振搗抹壓，使混凝土組織結(jié)構(gòu)重新排列，降低水化熱，消除表面泌水和干縮，增加密實(shí)度。施工期間須掌握好混凝土二次抹壓的初凝時(shí)間，過(guò)早無(wú)效果，過(guò)晚會(huì)擾動(dòng)已成型并具有初始強(qiáng)度的混凝土，對(duì)混凝土強(qiáng)度造成損害。

3 裂縫的治理

混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件一旦出現(xiàn)了裂縫，有的破壞結(jié)構(gòu)整體性，降低構(gòu)件剛度，影響結(jié)構(gòu)承載力；有的雖對(duì)承載力無(wú)多大影響，但會(huì)引起鋼筋銹蝕、降低耐久性，或發(fā)生滲漏，影響正常使用要求。因此，應(yīng)根據(jù)裂縫性質(zhì)、大小、結(jié)構(gòu)受力情況和使用要求，區(qū)別情況，及時(shí)進(jìn)行治理。

3.1 裂縫治理原則

3.1.1 必須充分了解設(shè)計(jì)意圖和技術(shù)要求，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)和施工規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。

3.1.2 應(yīng)認(rèn)真分析裂縫產(chǎn)生的原因和性質(zhì)，根據(jù)不同受力情況和使用要求，分別采取不同的治理方法。

3.1.3 裂縫處理后應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)原有的承載能力、整體性以及防水、抗?jié)B性能。處理時(shí)要考慮溫度、收縮應(yīng)力較長(zhǎng)時(shí)間的影響，以免處理后再出現(xiàn)新的裂縫。

3.1.4 防止進(jìn)一步人為的損傷結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，盡量避免大動(dòng)大補(bǔ)，并盡可能保持原結(jié)構(gòu)的外觀。

3.1.5 處理方法應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，在安全可靠的基礎(chǔ)上，要考慮技術(shù)上的可能性，力求施工簡(jiǎn)單易行，以符合經(jīng)濟(jì)合理的原則。

3.2裂縫治理方法

一般常用的治理方法有以下幾種:

3.2.1 表面修補(bǔ)法

適用于對(duì)承載力無(wú)影響的表面及進(jìn)深裂縫，以及大面積細(xì)裂縫防滲、漏水的處理，具體方法有：

(1)表面涂抹水泥砂漿。將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，或沿裂縫鑿成深 15～20mm、寬 150～200mm的凹槽，掃凈并灑水濕潤(rùn)，先刷水泥凈漿一度，然后用 1ν1～1ν2 水泥砂漿分 2～3 層涂抹，總厚控制在 10～20mm左右 ，并用鐵抹壓實(shí)抹光。

(2)表面涂抹環(huán)氧膠泥或用環(huán)氧粘貼玻璃布。涂抹環(huán)氧膠泥前，先將裂縫附近 80～100mm寬度范圍內(nèi)的灰塵浮渣清除干凈，較寬的裂縫應(yīng)先用刮刀填塞環(huán)氧膠泥，然后用毛刷或刮板均勻蘸取膠泥，并涂刮在裂縫表面。

(3)表面鑿槽嵌補(bǔ)。沿混凝土裂縫鑿一條V型深槽，槽內(nèi)嵌水泥砂漿或環(huán)氧膠泥、聚氯乙烯膠泥、瀝青油膏等，表面作砂漿保護(hù)層。

3.2.2 內(nèi)部修補(bǔ)法

內(nèi)部修補(bǔ)法系用壓漿泵將膠結(jié)料壓入裂縫中，由于其凝結(jié)、硬化而起到補(bǔ)縫作用，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。此種方法適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體有影響，或有防水、防滲要求的裂縫修補(bǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上而述，混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的綜合因素繁多，影響的原因也是多方面的，需要設(shè)計(jì)與施工等多方面高度重視。在實(shí)際工作中使用單位必須對(duì)使用中的構(gòu)件進(jìn)行定期或不定期的檢查，以便及時(shí)掌握結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)以及損壞的部位、種類、危害程度及發(fā)展變化，據(jù)以判斷損壞對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性的影響，并采取相應(yīng)的維修加固措施。