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鋼筋混凝土結構裂縫的成因與處理方法

隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結構已經(jīng)普遍用于工業(yè)和民用建筑中。但多年來，鋼筋混凝土結構的裂縫一直是施工中最為常見和難以克服的弊病，在某些情況下，裂縫會導致非常嚴重的后果，因此研究鋼筋混凝土結構的裂縫產(chǎn)生原因及控制具有重要的社會和經(jīng)濟意義。

1.鋼筋混凝土結構裂縫的危害

1.1對結構強度的危害

結構物裂縫發(fā)生后，其本身的剛性、剪力強拉力強度、抗彎強度會降低，裂縫嚴重時可能會使構材掉落而造成危害。

1.2對耐久性能的危害

裂縫對耐久性的影響，最主要的是加速混凝土中性化，使鋼筋腐蝕速度變快，并因漏水、滲水，造成發(fā)霉、滲斑而使得保護層剝落，而縮短結構物的使用年限。

1.3對氣密性能的危害

裂縫對于氣密性能的破壞，主要是針對需要高氣密性能的結構物而言的，如醫(yī)院、核電廠，或一些疫苗培植性能的結構物。一旦發(fā)生裂縫，就會造成氣密性降低，造成輻射線或疫苗菌類外泄，影響到人們的安全。

2.鋼筋混凝土結構裂縫的類型及成因

2.1溫度裂縫

內(nèi)約束裂縫

由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的。例如，混凝土養(yǎng)護期間受寒流侵襲，使混凝土表面急劇降溫超過7一100°C就有可能引起混凝土表面裂縫，但其裂縫深度一般只有30mm左右，表層以下仍保持結構完整性。

2.2沉陷裂縫

裂縫多為深進或貫穿性的，其位置與沉陷方向一致。較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度與沉降值成正比。裂縫產(chǎn)生的原因是結構構件落在未經(jīng)處理的回填土或松軟地基上?；炷翝补嗪螅虻鼗炙鸩痪鶆虺两刀鴮е铝芽p。特別是平臥生產(chǎn)的鋼筋混凝土構件（如薄腹梁），由于側向剛度差，配筋少，最易引起弦、腹桿或梁的側面產(chǎn)生裂縫。另外因模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動以及過早拆模，也常導致此類沉降裂縫出現(xiàn)。

2.3由材料所引起的裂縫

堿骨料反應是指混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結構使用期間，一旦出現(xiàn)很難補救。另外，由材料質量原因引起的裂縫較常見的是水泥，粗細骨料質量不好，這種情況造成的后果是結構承載能力降低，剛度很差，空氣穩(wěn)定性很弱，隱患容易惡化等。

2.4其它施工裂縫

（l）滑模施工、構件制作脫模、運輸、堆放、吊裝中，有時會產(chǎn)生各種裂縫；

（2）后張預應力構件和預制空心板抽芯過早或過晚，會使混凝土塌落或拉裂；

（3）構件吊裝時吊點不正確；

（4）構件堆放時支撐墊木不在同一直線上，或懸挑過長，構件運輸時劇烈震動和沖擊；

（5）地面施工中，過多的抹壓觸動，常使表面出現(xiàn)龜裂。

3.混凝土結構裂縫的預防措施

3.1混凝土配料、攪拌及澆筑

（1）配合比設計應盡量采用低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間應保證；

（2）澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度，不得隨意留置施工縫。

3.2設計方面

（1）建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單；控制建筑物的長高比，增強整體剛度和調(diào)整不均勻沉降的能力；

（2）正確設置沉降縫、變形縫，位置和寬度選擇要適當，構造要合理；

（3）磚混結構底層窗臺下應采用加筋砌體，洞口較寬的窗臺下宜設置鋼筋混凝土梁，以防止窗臺因地基沉降產(chǎn)生豎向裂縫；構件配筋要合理，間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現(xiàn)澆板，上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處，宜加設抗剪鋼筋。

3.3材料方面

（1）水泥：根據(jù)工程條件不同盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥；

（2）骨料應選用粒徑適當、級配合理、無堿性反應、有害物質及含泥量符合規(guī)定的砂、石材料；

（3）外摻料宜摻入適量粉煤灰和減水劑等外加劑，超長建筑物或構筑物可加入微膨脹劑，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，減少收縮。

3.4施工方面

（1）加強地基的檢查與驗收，復雜地基，應做補充勘探。異常地基處理必須謹慎，盡可能使其處理后的承載力與本工程正常地基承載力相同或相近；

（2）合理設置后澆帶，較長的墻、板、基礎等結構和主樓與裙房之間等高低層錯落處，均應設置后澆帶。具體要求可由設計單位確定；

（3）加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當延長養(yǎng)護時間，當柱、墻等構件澆水養(yǎng)護有困難或不能保證其表面濕潤時，應采用覆蓋保溫材料等做法，以減少混凝土的收縮變形；

（4）大體積混凝土施工，應做好溫度測控工作，采取有效的降溫措施，保證構件內(nèi)外溫差不超過規(guī)定（25℃）；

（5）鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度準確，鋼筋表面應潔凈，鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。

4.混凝土裂縫的處理

針對已發(fā)生的裂縫，比較常用和成熟的施工方法有以下四種：

4.1表面處理法

表面處理法是對混凝土構件表面較淺的裂縫用水泥砂漿或環(huán)氧樹脂表面涂刷處理。這些表面裂縫一般都很細很淺，裂縫深度尚未達到鋼筋表面，一般用高標號的砂漿進行表面涂抹即可。如果表面裂縫貫通底部，出現(xiàn)漏水的情況，可通過在構件表面貼補防水片等方法來解決。

4.2填充密實法

填充密實法是對中等寬度裂縫的處理，將裂縫處鑿成凹槽再填充相應材料修補。當裂縫寬度小于0.3mm時，可采用專用的混凝土封堵材料來填充裂縫。

4.3壓力灌漿法

壓力灌漿法又稱注漿法，它不僅修補面層而且能通過壓力將注射用膠注到混凝土的內(nèi)部裂縫處，對裂縫進行粘結封閉和補強加固，此種方法處理效果好，應用范圍廣。

4.4結構補強法

因外部因素造成的較大裂縫，嚴重影響使用，如不及時采取措施，會危及整個建筑物的安全。例如外荷載超出設計的承載力、地震、爆炸、火災等因素引起的裂縫，或由于鋼筋銹蝕造成的構件承載力不足等原因引起的裂縫，通常采取結構補強法。

綜上可以看出混凝土結構裂縫產(chǎn)生原因繁多，但實踐證明采取上述措施能有效預防鋼筋混凝土結構裂縫，能取得較好的社會效益和經(jīng)濟效益，期望本文能為建筑業(yè)同行提供有益的借鑒。