辛德寧

摘要：目前，裂縫問題引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，探討鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施及其補(bǔ)救措施是很有必要的。本文介紹了鋼筋混凝土裂縫類型及產(chǎn)生原因，從材料因素、設(shè)計(jì)因素和外界因素三方面論述了預(yù)防裂縫的具體方法。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；裂縫成因；預(yù)防措施；處理方法

1.混凝土裂縫的成因

混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象，大量工程實(shí)踐以及近代科學(xué)關(guān)于混凝土強(qiáng)度的細(xì)觀研究都表明結(jié)構(gòu)物的裂縫是不可避免的，它是材料的一種特性。本章將就混凝土結(jié)構(gòu)中常見裂縫進(jìn)行分類，并對(duì)結(jié)構(gòu)中占主要部分的裂縫進(jìn)行成因分析。

1.1 混凝土裂縫的產(chǎn)生原因

如前所述，混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產(chǎn)生的原因也非常復(fù)雜，而非結(jié)構(gòu)性裂縫約占混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的80%左右，是混凝土結(jié)構(gòu)中的主要裂縫和常見裂縫，下面將對(duì)幾種主要的非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.2 收縮裂縫的產(chǎn)生原因分析

收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分。收縮是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強(qiáng)度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產(chǎn)生收縮裂縫。

（1）塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫多產(chǎn)生于新澆混凝土表面，大多產(chǎn)生于混凝土初凝后、終凝前。

主要成因分析：①混凝土澆注后未及時(shí)覆蓋，表面水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時(shí)混凝土強(qiáng)度極低，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂；②水泥用量過多，或使用過量粉砂，或混凝土水灰比過大；③使用有滲透性的柔性模板，模板、墊層過于干燥，吸水大；④振搗不足。

（2）干燥收縮裂縫

這類裂縫一般在混凝土澆注一段時(shí)間后出現(xiàn)，裂縫多為表面性的，寬度較細(xì)，多在0.05～0.2mm。

主要成因分析：①混凝土澆注后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，表面水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受內(nèi)部混凝土約束出現(xiàn)拉應(yīng)力，引起混凝土表面開裂；②混凝土連續(xù)長(zhǎng)度較長(zhǎng)，整體收縮大；③混凝土級(jí)配中砂石含泥量大，收縮大，抗拉強(qiáng)度低；④混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層，收縮增大。

（3）自身收縮裂縫

在常溫下混凝土構(gòu)件與環(huán)境不發(fā)生任何水分交換時(shí)所產(chǎn)生的收縮裂縫。

主要成因分析：這與高粘結(jié)材料在水泥灰漿基體中產(chǎn)生較多細(xì)小的收縮孔有關(guān)，是由于持續(xù)的水化消耗了毛細(xì)孔的水造成自身收縮坍塌所致。

（4）碳化收縮裂縫

這類裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，呈花紋狀，無規(guī)律性，裂縫一般較淺，深度為1～6mm，裂縫寬度為0.05～0.2mm，多發(fā)生在混凝土澆注完成后數(shù)月或更長(zhǎng)時(shí)間。

主要成因分析：混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積收縮，受到結(jié)構(gòu)內(nèi)部未碳化混凝土的約束而導(dǎo)致表面發(fā)生龜裂。

1.3 溫度裂縫的產(chǎn)生原因分析

溫度裂縫是由于混凝土內(nèi)外溫差或季節(jié)氣溫變化過大而形成的。。

主要成因分析：表面溫度裂縫多由溫差較大引起。特別是大體積混凝土基礎(chǔ)澆注后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，使混凝土表面和內(nèi)部溫差較大，當(dāng)溫度產(chǎn)生非均勻的降溫差時(shí)，將導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮，此時(shí)表面受到內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強(qiáng)度很低，因而出現(xiàn)裂縫。

1.4 沉陷裂縫的產(chǎn)生原因分析

沉陷裂縫多屬進(jìn)深或貫穿性裂縫，走向與基礎(chǔ)沉陷情況有關(guān)，可能出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的上部或下部，一般與地面垂直。

主要成因分析：①結(jié)構(gòu)、構(gòu)件下面的地基軟硬不均，或者存在松軟土，未經(jīng)夯實(shí)和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產(chǎn)生不均勻沉降而引起裂縫；②結(jié)構(gòu)各部荷載懸殊，未作必要的加強(qiáng)處理，混凝土澆注后因地基受力不均，產(chǎn)生不均勻下沉，造成結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中而導(dǎo)致裂縫；③模板剛度不足，模板支撐不牢，支撐間距過大或支撐在松軟土上，以及過早拆模，也常導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)；④冬季施工時(shí)模板支架支承在凍土層上，若上部結(jié)構(gòu)未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，地層化凍下沉，使結(jié)構(gòu)下垂或產(chǎn)生裂縫。

2.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的處理技術(shù)

裂縫不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，因此在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)裂縫的性質(zhì)和實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待，及時(shí)處理，以保證建筑物的安全。

2.1表面封閉法

表面涂抹和表面貼補(bǔ)適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，不漏水的縫，不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。

2.2灌漿、嵌縫封堵法

此法應(yīng)用范圍廣，從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用，處理效果好。利用壓送設(shè)備（壓力0.2～0.4Mpa）將補(bǔ)縫漿液注入砼裂隙，達(dá)到閉塞的目的，該方法屬傳統(tǒng)方法，效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入裂縫，不用電力，十分方便效果也很理想。

2.3結(jié)構(gòu)加固法及混凝土置換法

因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí) 間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)加固法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理。

混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入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。

3.結(jié)論與展望

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是影響建筑物滿足安全性、適用性和耐久性的一個(gè)非常重要的方面，建筑物的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件常常由于各種不同的原因?qū)е赂鞣N裂縫出現(xiàn)，是不可避免的，因此加強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫原因的分析是非常重要的，設(shè)計(jì)、施工、材料等方面因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂的影響是相互聯(lián)系、相互制約的，必須全面系統(tǒng)的考慮。從裂縫的分類入手，弄清裂縫出現(xiàn)的原因，對(duì)裂縫采取措施加以正確的處理，能夠避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生或者使裂縫盡可能將其有害程度控制在允許范圍之內(nèi)，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

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