摘要：砼是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。砼硬化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫。這類裂縫的分布是不規(guī)則且不貫通的，但在荷載作用下或進(jìn)一步產(chǎn)生溫差收縮的情況下，裂縫開(kāi)始擴(kuò)展，如果不能及時(shí)修復(fù)和處理，隨著裂縫的擴(kuò)展及外部水的滲入最終導(dǎo)致鋼筋的銹蝕，降低砼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能和使用壽命。
關(guān)鍵詞： 鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫 有效措施安全使用
1 鋼筋砼裂縫的成因
大部分裂縫產(chǎn)生的原因是變形作用，如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等因素，統(tǒng)稱為變形作用引起的裂縫問(wèn)題，此類裂縫幾乎占全部裂縫的80％以上；而由荷載引起的裂縫占全部裂縫的20％左右。
1.1 勘察、設(shè)計(jì)引起的裂縫
地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)不準(zhǔn)，引起地基不均勻沉降所造成的斜裂縫、八字裂縫等；設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)造縫的處理不當(dāng)所引起的裂縫；設(shè)計(jì)中斷面突變導(dǎo)致應(yīng)力集中產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫；設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)；造成構(gòu)件的裂縫(偏心應(yīng)力過(guò)大等)；設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)；設(shè)計(jì)中未充分考慮鋼筋砼構(gòu)件的收縮變形以及設(shè)計(jì)中采用的砼等級(jí)過(guò)高造成用灰量過(guò)大，對(duì)收縮不利造成的裂縫等等。
1.2 外荷載(動(dòng)、靜荷載)作用所產(chǎn)生的裂縫
在外荷載的直接應(yīng)力及次應(yīng)力直接作用下，在受力構(gòu)件中所產(chǎn)生的受力縫隙，一般呈契形，屬于非貫通裂縫，受力裂縫的產(chǎn)生、發(fā)展及裂縫寬度往往是鋼筋應(yīng)力水平及構(gòu)件受力狀態(tài)的反應(yīng)，而且與結(jié)構(gòu)的破壞形態(tài)和安全性能有關(guān)。國(guó)內(nèi)外調(diào)查資料顯示，該類裂縫占裂縫總量的20％，應(yīng)該引起重視。
1.3 變形作用(非荷載作用)引起的裂縫
砼結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、體積收縮或膨脹、沉陷位移等非荷載因素作用引起的裂縫，該類裂縫一般為平行裂縫，往往貫穿截面，從而引起滲漏等影響使用功能的后果。其特征是結(jié)構(gòu)要求變形，當(dāng)受到約束和限制時(shí)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)力超過(guò)一定數(shù)值后產(chǎn)生裂縫，裂縫出現(xiàn)后即得到滿足，內(nèi)應(yīng)力松懈。該類裂縫對(duì)砼的承載力影響不大，一般情況下也不表明結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生安全問(wèn)題，但是對(duì)耐久性損害極大。調(diào)查表明，非荷載作用裂縫(變形裂縫)在目前可觀察到的可見(jiàn)裂縫中占絕大多數(shù)。
1.4 施工過(guò)程中引起的裂縫
(1)材料原因：施工材料引起的裂縫主要是由于配置的砼所采用的材料質(zhì)量不合格所導(dǎo)致的，主要有集料顆粒級(jí)配不良或采用不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配；砼外加劑（如防凍劑、早強(qiáng)劑、縮水劑等）和摻和劑（如粉煤灰、高爐礦渣等）選擇不當(dāng)或摻量不當(dāng)；水泥品種原因；水泥等級(jí)和砼強(qiáng)度等級(jí)原因。
(2)砼配合比：設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng)；配合比中水灰比過(guò)大；單方水泥用量越大，用水量越高，表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍塌度越大、收縮越大；配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成砼和易性偏差。
(3)施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)：現(xiàn)場(chǎng)澆筑砼時(shí)，振搗不足或漏振等均會(huì)影響砼的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫產(chǎn)生；澆筑時(shí)風(fēng)速過(guò)大、蒸發(fā)量大，砼收縮值大；鋼筋被擾動(dòng)、保護(hù)層過(guò)厚；大體積砼澆筑，對(duì)水化熱計(jì)算不準(zhǔn)、保溫工作不到位而產(chǎn)生的溫度裂縫；為趕搶工期初凝階段的砼被荷載、震動(dòng)而產(chǎn)生的裂縫；現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不到位，砼早期脫水引起的收縮裂縫；模板變形、拆除不當(dāng)造成的裂縫；預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)引起的張拉裂縫等。
2 砼裂縫的控制
2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面
(1)采用補(bǔ)償收縮砼技術(shù)。常見(jiàn)的砼裂縫中，相當(dāng)部分是由于砼收縮而造成的。要解決此類問(wèn)題，可在砼中摻用膨脹劑來(lái)補(bǔ)償砼的收縮。實(shí)踐證明這是一種行之有效的處理措施。
(2)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變所帶來(lái)的應(yīng)力集中。
(3)結(jié)構(gòu)約束問(wèn)題。 結(jié)構(gòu)物的變形有三種：自由變形、約束變形和實(shí)際變形(顯現(xiàn)變形)，其中只有約束變形產(chǎn)生約束應(yīng)力。約束變形產(chǎn)生的約束應(yīng)力超過(guò)建筑材料的極限拉伸(抗拉強(qiáng)度)，便引起裂縫。變形作用引起的作用力有最大值，設(shè)計(jì)者可以采取“抗與放”或“抗放兼施”進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)。留伸縮縫與不留伸縮縫的方法都是以放或抗為主的方法，做得合適，都可以使結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生有害裂縫。
(4)加強(qiáng)構(gòu)造配筋問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置，尤其是對(duì)樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋直徑與數(shù)量的選擇。對(duì)連續(xù)式板不易采用分離式配筋，應(yīng)采用上下兩層(包括受壓區(qū))連續(xù)式配筋；對(duì)轉(zhuǎn)角處的樓板(受雙向約束較大)宜配上下兩層放射筋，孔洞處配置加強(qiáng)配筋；對(duì)砼梁的腰部增加構(gòu)造鋼筋。
2.2 砼原料選用及配合比
(1)合理選擇級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
(2)合理選擇水泥品種、配合比、施工方法，盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
①對(duì)膨脹劑的用量要通過(guò)大量的試驗(yàn)來(lái)確定。
②應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，及時(shí)調(diào)整施工配合比。
③對(duì)于大體積砼配合比設(shè)計(jì)時(shí)，在保證砼具有良好工作性能的情況下，應(yīng)盡可能的降低砼的單位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水灰比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂砼。
2.3施工操作
(1) 砼準(zhǔn)備階段
商品砼的的使用者，不能片面壓價(jià)和追求低價(jià)格、低成本而忽視了砼的品質(zhì)，導(dǎo)致砼性能下降和收縮裂縫增多。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)逐車嚴(yán)格控制好商品砼的坍落度檢查，以保證砼熟料的半成品質(zhì)量。
(2)砼澆筑階段
合理設(shè)留伸縮縫，我國(guó)現(xiàn)行的《鋼筋砼設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：現(xiàn)澆砼連續(xù)式結(jié)構(gòu)處于室內(nèi)或土中條件下的伸縮縫間距為55m，合理設(shè)置伸縮縫對(duì)大體型結(jié)構(gòu)防止溫度裂縫是十分有效的；設(shè)置后澆帶：要求在砼澆搗后澆帶之前，結(jié)構(gòu)砼至少30％的收縮已經(jīng)完成；降低水灰比：在施工中要嚴(yán)格控制水灰比，不得任意加大用水量；加強(qiáng)振搗改善砼的密實(shí)性；使用粉煤灰等礦物質(zhì)外摻料；加入減水劑、緩凝劑、膨脹劑等；合理控制砼的澆筑溫度。
(3)砼養(yǎng)護(hù)階段
加強(qiáng)砼的養(yǎng)護(hù)：采用塑料薄膜覆蓋或澆水草袋覆蓋等養(yǎng)護(hù)措施是防止產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，目的是控制溫差，防止產(chǎn)生表面裂縫，潮濕的環(huán)境可防止產(chǎn)生干縮裂縫；做好測(cè)溫工作：采取措施使砼中心最高溫度和表面溫度之差不超過(guò)會(huì)產(chǎn)生裂縫的臨界溫度；加。
3砼結(jié)構(gòu)裂縫的處理
(1)表面封閉法
該法主要通過(guò)在微細(xì)裂縫表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫及深進(jìn)裂縫的處理。通過(guò)在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或油漆瀝青等防腐材料，以防止水分、二氧化碳以及其他有害介質(zhì)的侵入。但是該法不適用于有明顯水壓的裂縫，和修復(fù)工作無(wú)法深入到裂縫內(nèi)部的裂縫。
(2)灌漿、嵌縫封堵法
常見(jiàn)的封堵方法有下列幾種：化學(xué)灌漿法、嵌縫法、封堵法、涂膜堵漏法等。該法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的砼裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入砼的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與砼形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的作用。
(3)結(jié)構(gòu)加固法
一般通過(guò)加大砼結(jié)構(gòu)的截面面積、預(yù)應(yīng)力加固、外包型鋼、噴射砼補(bǔ)強(qiáng)加固等措施。
(4)砼置換法
具體工藝是：剔除砼→砼面層及鋼筋處理→置換材料的配置→養(yǎng)護(hù)及粉刷。常用的置換材料有：水泥砂漿、聚合物或改性聚合物砼。
(5)電化學(xué)防護(hù)法
電化學(xué)防護(hù)法主要有三種：陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法。它通過(guò)施加電場(chǎng)，改變砼或鋼筋砼所處的環(huán)境，防止鋼筋銹蝕，從而達(dá)到防護(hù)的目的。
4 結(jié)論
通過(guò)對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因的了解，以及對(duì)裂縫控制和處理措施的最新進(jìn)展的掌握，可在施工中針對(duì)各種不同的情況，采用各種有效的措施，來(lái)預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生，以保證構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的安全和使用壽命。
