混凝土結構裂縫成因、預防與處理
摘要：工程結構出現(xiàn)裂縫是比較普遍的現(xiàn)象。不過，結構裂縫大部分是能夠通過設計手段、施工措施來避免的。本文著重對混凝土結構裂縫的成因、預防措施作了粗淺的探討，并給出了一些混凝土裂縫的具體處理方法。
關鍵詞：混凝土裂縫；預防；處理
混凝土在現(xiàn)代工程建設中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂縫較為普遍。盡管我們在施工中采取各種措施，但裂縫依然時有出現(xiàn)。雖然建筑物的裂縫是不可避免的，但其危害程度是可以控制的。進行裂縫控制時，應采取事前預防、事后處理的準則，減小裂縫危害。本文先將簡要分析混凝土建筑物裂縫的產(chǎn)生的原因，然后據(jù)此提出裂縫預防與處理的技術措施，作為混凝土建筑物施工的參考。
1混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1設計原因
在混凝土結構設計中，由于斷面突變而產(chǎn)生的應力集中所產(chǎn)生的構件裂縫；設計中構造鋼筋配筋率過小或間距過大等引起構件表面出現(xiàn)裂縫；未充分考慮混凝土的收縮變形；預應力構件設計時對構件施加預應力不當，造成構件出現(xiàn)裂縫。
1.2混凝土配合比原因
配合比中水灰比、單方水泥用量過大、水泥的等級和品種選用不當、混凝土膨脹劑摻量不當、砂率、水灰比的選擇不當，造成混凝土和易性差，導致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加混凝土的收縮。
1.3材料原因
水泥品種原因、水泥等級及混凝土強度等級原因以及混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當，會嚴重增加混凝土的收縮。
1.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因
現(xiàn)場施工時，梁、板、柱一次澆搗成型或振搗不當，漏振、過振情況均會誘導裂縫產(chǎn)生；施工不規(guī)范，如澆注混凝土前模板不灑水或灑水不夠、混凝土振搗及成型過程中模板出現(xiàn)局部變形；現(xiàn)澆樓板負筋被施工人員睬踏移位造成混獲土板面開裂；混凝土早期養(yǎng)護不好；建筑物建好后長期關閉，室風相對濕度過低，混凝土收縮開裂。
2裂縫的預防措施
2.1設計方面
在建筑設計中應處理好構件中“抗”與“放”的關系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結構，沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的有力措施；而所謂“放”就是結構完全處于自由變形無約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時所采取的措施；設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得已時，應充分考慮采用加強措施。在現(xiàn)澆板斷面急劇變化處、開洞削弱處等易引起收縮應力集中處，鋼筋間距不應大于150mm，直徑不應小于8mm，并應在板的上表面布置縱橫兩個方向的溫度收縮鋼筋。溫度收縮鋼筋在板的上、下表面沿縱橫兩個方向的配筋率均不應小于截面積的0.15％；住宅的建筑平面有凹口及洞口時，凹口、洞口周邊樓板的配筋宜適當加強。當樓板平面形狀不規(guī)則時，宜設置梁使之形成較規(guī)則的平面；大小房間尺寸懸殊的小板、頂層端頭板應采用雙層雙向配筋，即上部負筋在本跨拉通布置。柱邊角部板上部負筋長度應從柱邊起算。剪力墻部位板負筋宜適當加強；重視對構造鋼筋的認識。在結構設計中，設計人員要重視對于構造鋼筋的配置，特別是于樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和間距數(shù)量的選擇；現(xiàn)澆板砼強度等級不宜大于C30,否則必須有減少混凝土收縮的設計措施；積極采用補償收縮混凝土技術。
2.2材料選擇和配合比設計方面
根據(jù)結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種等級，盡量避免采用早強高的水泥；選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應符合規(guī)范要求。嚴格控制混凝土原材料質(zhì)量和技術標準，選用低水化熱水泥，粗細骨料的含泥量應盡量減少，優(yōu)選混凝土各種原材料；混凝土選用的外加劑必須確保混凝土外加劑的質(zhì)量；選用外加劑時應根據(jù)混凝土的性能要求、施工條件及氣候條件，結合混凝土的原材料性能、配合比以及對水泥的適應性等因素，綜合考慮，確定選用外加劑的品種，并應經(jīng)過試驗確定其摻量。預拌混凝土應采用減水率高、分散性能好、對混凝土收縮影響較小的外加劑；正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充分考慮不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
2.3施工方面
澆搗時，振動棒要快插慢撥，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，應提倡采用二次振搗、二次抹面技術，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡；大體積混凝土施工前必須編制混凝土施工方案，采取控溫措施并據(jù)此進行施工技術交底。施工方案應根據(jù)人員、設備的配置等情況編制，并規(guī)定混凝土的凝結時間、混凝土的供應計劃、混凝土的坍落度等具體要求，同時，施工堆載應進行控制；混凝土養(yǎng)護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要，以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮，主要控制好構件的濕潤養(yǎng)護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間為14-28d；嚴格執(zhí)行混凝土施工配合比，預拌混凝土嚴禁現(xiàn)場加水，改變水灰比，提高混凝土的坍落度；避免在雨中或大風中澆灌混凝土。
3混凝土裂縫的處理
當建、構筑物一旦發(fā)生裂縫后，應立即認真檢測。在修補裂縫前應全面考慮與之相關的各種影響因素，仔細研究產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫是否已經(jīng)穩(wěn)定；若仍處于發(fā)展過程，要估計該裂縫發(fā)展的最終狀態(tài)。調(diào)查的原則、普查、詳查方法主要有：裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查（裂縫類型和寬度）；有無病害（漏水、鋼筋銹蝕）；產(chǎn)生裂縫的經(jīng)過（發(fā)生時間和過程）；設計書的檢查；施工記錄的檢查；根據(jù)混凝土鉆芯檢查構件的強度、厚度；荷載調(diào)查；中性化試驗；鋼筋調(diào)查（鋼筋位置、細筋數(shù)量及有無銹蝕）；地基調(diào)查；混凝土分析；荷載試驗；振動試驗。具體的處理方法參考如下。
表面修補法：表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施；填充法：用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫（>0．3mm），作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0．3mm，深度較淺的裂縫、或是裂縫中有填充物，用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽，然后作填充處理；灌漿、嵌縫封堵法：灌漿法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。有兩種常用灌漿方法：一是在表面封閉后直接用壓力灌入水泥漿；二是混凝土局部修復后再灌漿，以提高其密實度；嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法。它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氨乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿；結構補強法：當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取補強法對混凝土結構進行處理。結構補強中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積，在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固；混凝土置換法：混凝土置換法是處理混凝土嚴重損壞的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿；混凝土裂縫處理效果的檢查：包括修補材料試驗、鉆芯取樣試驗、壓水試驗、壓氣試驗等。
4結語
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現(xiàn)象。它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理。對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題，需要經(jīng)過設計、監(jiān)理、施工及使用等多方面的配合，隨著對混凝土耐久性的研究不斷深人，相信混凝土裂縫問題將會逐漸得到圓滿地解決。
參考文獻
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