鋼筋混凝土梁裂縫的分析和處理

摘要：鋼筋混凝土梁的裂縫控制是建筑工程中很重要的問題之一，在查閱大量資料的基礎上，分析了梁裂縫的種類和特征，概述了混凝土梁裂縫產生的原因，提出了裂縫的處理措施。

關鍵詞：鋼筋混凝土梁 裂縫 處理

0 引言

由于混凝土的抗拉強度ft很低，產生很小的拉應變就可能出現裂縫。在正常條件下，結構都是帶裂縫工作，裂縫是不可避免的。結構裂縫的存在將直接破壞結構的整體性，形成內部力學斷面，導致應力狀態惡化，經過長期的累積必然會導致結構發生破壞或使用性能降低。裂縫同時造成了巨大的經濟損失，對出現裂縫的建筑物結構構件進行修補和翻修將會投入巨額費用。因此需要分析鋼筋混凝土梁裂縫的成因，找出如何去解決問題，提出處理辦法，是十分必要的。

1 鋼筋混凝土梁裂縫的特征

鋼筋混凝土梁裂縫的特征作詳細的分析，見下表。

2 鋼筋混凝土梁裂縫的成因及分類

大量工程實踐中發現，鋼筋混凝土梁的裂縫形態多樣，發展程度有別，形成裂縫的主要原因可分作兩類。

2.1 荷載引起的裂縫 鋼筋混凝土結構在荷載作用下，承受拉（軸）力和彎矩的構件在橫截面上有一維的拉應力，承受剪力和扭矩的構件，或二維和三維結構有主拉應力。這些構件都將出現垂直于主拉應力方向的裂縫。裂縫一般沿構件寬度方向貫通全截面。例如截面高度較大的梁，裂縫寬度在鋼筋位置處較窄，而稍遠去的腹部裂縫更寬；梁端斜裂縫在截面高度中間部分最寬，上、下端較窄；等等。鋼筋混凝土結構在軸壓力或壓應力作用下也可能產生裂縫，例如梁受壓區頂部的水平裂縫。

2.2 非荷載作用下產生的裂縫 在鋼筋混凝土結構工程中大量出現的裂縫，并非與荷載作用有直接關系，而是由于變形作用引起的。包括溫度變形、收縮變形及地基不均勻沉降變形等引起的裂縫。①施工材料和工藝質量引起的裂縫。配置混凝土所采用材料質量不合格，可能導致結構出現裂縫。②鋼筋銹蝕引起的裂縫。鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入]。③地基不均勻沉降引起的裂縫。構件由于結構和構件下面的地基未經夯實和必要的加固處理，或地基受到破壞，使混凝土澆筑后，地基產生不均勻沉降。這種裂縫多屬貫穿性的，其走向與沉陷情況有關，一般與地面成45°或90°方向發展，裂縫的寬度與荷載的大小有關，而且與不均勻沉降值成正比。④收縮裂縫。在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮?；炷潦湛s裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規律。研究表明，影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標號及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養護方法、外界環境、振搗方式及時間等。⑤溫度裂縫?；炷辆哂袩崦浝淇s性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，若變形遭到約束，則在結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。另外，蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當，混凝土驟冷驟熱，內外溫度不均，均易出現裂縫。

3 鋼筋混凝土梁裂縫的處理措施

3.1不降低承載力的裂縫 ①注入法。首先裂縫處安設注入用管，其它部位用表面處理法封住，可采用將修補材料注入混凝土內部的修補方法，此法在裂縫寬大于0.2mm時，效果較好，當裂縫寬度較小且較深時，使用低粘度環氧樹脂注入材料，使用低粘度環氧樹脂注入材料，用電動泵或手動泵注入修補。②充填法。寬度小于0.3mm，深度較淺裂縫、或是裂縫中有充填物，可采取開V型槽，然后作填充處理，一些小規模裂縫的簡易處理也可以采用這種方法。用修補材料直接填充裂縫，作業簡單，費用低。具有很高的優勢，但一般用來修補較寬的裂縫（大于0.3mm）的裂縫。③表面處理法：包括表面涂抹和表面貼補法。不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫，深度未達到鋼筋表面的發絲裂縫，不漏水的縫，難以灌入漿材的細而淺的裂縫都是表面涂抹適用的范圍。表面貼補（土工膜或其它防水片）法用以恢復構件表面美觀和提高耐久性時所采用，用于大面積漏水（蜂窩麻面或不易確定漏水位置、變形縫）。

3.2 影響梁的承載能力的裂縫 采用經濟高效的方法，達到加固的目的，可采用常見的四種方法，如果梁的裂縫情況影響了梁的承載，應更慎重研討，分析比較。①梁的三面或四面加做圍套法。采用梁的三面或四面加大，做鋼筋混凝土圍套加固較為適宜的，是在梁的剛度、強度或剪力不足且相差較大的情況下，一般兩側大于50mm，上下大于100mm為宜，采用四面圍套時所用壁厚應據實際情況而定，縱向鋼筋及箍筋通過計算確定。②粘貼加固法。為使鋼板或型鋼與混凝土連接成整體共同工作，將鋼板或型鋼用改性環氧樹脂粘結劑，粘結前鋼材表面進行噴砂處理，混凝土表面刷凈干燥，粘結到構件混凝土裂縫部位表面，粘結層厚度為3mm左右。③鋼箍加固法。具體方法是：用扁鋼或圓鋼制成垂直或斜形的鋼箍，也可采用由兩個u形鋼箍套上后焊接，兩端留有螺紋，套人鋼板后用螺母擰緊，或打入金屬楔楔緊。采用鋼箍時需在梁上刻槽以防滑，此法適合于補強梁內特長箍筋及抗剪達不到要求的情況。④梁的單面加大截面法。單面加大截面法分兩種，即上面或下面加厚。梁的下部加厚，適用于梁跨中抗彎不足加固，做法同三面圍套，配制新的縱筋與原鋼筋焊接，可將梁下加厚80mm～100mm，主要適用于梁截面強度與要求相差不大的情況時。梁的上面加高適用于粱的支座抗彎強度不足的加固，上部荷載靠附加縱筋承受，所加混凝土靠焊在原梁上部箍筋上的附加箍筋，與原混凝土接成整體。[6]

4 總結

本文將梁裂縫作了分類，分析其特征和成因，最后闡述了梁裂縫的處理措施?？傊摻罨炷两Y構的裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。鑒于鋼筋混凝土梁裂縫的普遍性和復雜性，控制混凝土結構裂縫要從材料的選擇、設計和計算、構造、施工和養護等方面密切配合，才能得到很好的效果。應針對裂縫的成因、貫徹預防為主的原則，一旦產生裂縫，應全面調查分析，查明原因，取得加固依據，為確保結構安全和避免不必要的損失，加強設計施工及使用等方面的管理，在選擇處理方法上，為了求得施工方便、經濟高效，可以比較論證、綜合考慮。

參考文獻：

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