淺析混凝土裂縫成因及預防措施

馬璐璐

（中建五局安徽公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

混凝土作為一種耐久性的建筑材料，廣泛應用于土木工程。隨著我國經濟的飛速發展以及建筑行業中鋼筋混凝土結構的應用也呈現快速增長的趨勢，混凝土裂縫問題困擾著建筑行業的廣大技術人員。因此，如何使混凝土裂縫的有害程度控制在某一有效范圍內是一個亟待解決的問題。本文將就混凝土結構出現裂縫的成因以及出現裂縫后控制措施作一些淺要分析，以期對工程中混凝土裂縫的預防治理有所幫助。

1.混凝土結構裂縫的起因

混凝土是水泥、砂、石、水組合而成的混合材料；在混凝土結硬過程中，存在氣穴、微孔和微裂縫。從混凝土的材料組成和構造不同以及所受外界影響不同，混凝土裂縫產生的原因主要有以下幾個方面：

1.1 按照設計因素形成的裂縫（1）設計中提高鋼筋混凝土結構或構件的剛度時，應充分考慮預應力、支座位移等方法對結構或構件的不利影響。（2）設計中未充分考慮材料特性、施工方法等因素。（3）設計時使構件在受約束處沒有配置鋼筋或配置鋼筋過少，應盡量避免斷面突出而形成應力集中，導致構件受力后在受約束處產生裂縫。（4）對建筑周圍環境情況考慮不全。

1.2 由荷載作用引起的裂縫，也稱結構性裂縫。是由外荷載作用以及在外荷載作用下結構次應力產生的，在結構內部循環變化的應力，會引起的結構累計損害疲勞。作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力以及扭矩等這些正常荷載效應都可能引起鋼筋混凝土構件產生裂縫。

1.3 按照材料因素形成的裂縫（1）水、砂、石、水泥等原材料選用不符合規范要求以及骨料顆粒級配不當或采用不恰當的顆粒級配。（2）鋼筋銹蝕使鋼筋的有效面積減小，鋼筋與混凝土的握裹力減弱，致使承載力下降產生裂縫。（3）外加劑（如早強劑、減水劑、摻和料等）選用不當及水泥品種、等級選用不當。

1.4 按照施工因素形成的裂縫（1）施工現場保護措施不到位，混凝土澆筑后溫差過大使混凝土產生溫度裂縫。（2）現場模板拆除不當以及現場預應力張拉不當會使混凝土產生拆模裂縫及張拉裂縫。（3）施工工藝不當會降低砼的抗裂能力，須設置后澆帶以及改善配筋，避免應力集中。（4）早期凍脹引起的裂縫等等。

1.5 由約束變形引起的裂縫，結構因溫度濕度變化、混凝土收縮、膨脹、地基不均勻沉陷等各種變形引起的裂縫，當結構受到約束時，首先要變形，變形得不到滿足才引起應力，應力超過一定數值產生的裂縫，對荷載損害小但對耐久性影響大。

2.混凝土結構裂縫的應對措施

2.1 由設計因素和荷載作用引起的混凝土裂縫，主要是在設計上加以控制。在設計計算階段，全面考慮結構計算，計算模型盡量合理，結構受力假設與實際受力作用要相符合；應注意避免結構突變（或斷面突變）。當不能回避時，應做局部；其次也要考慮施工作業階段的可能性，校核多個設計斷面；最后鋼筋布置在配筋大致相同情形下盡量采取“細筋多根”。隨著現代計算手段的不斷完善，次應力裂縫也是可以做到合理驗算的。

2.2 重視材料的選用，對原材料都應進行嚴格的抽樣檢驗，嚴把材料質量關；對于控制混凝土的裂縫還可以通過優化混凝土的配合比來實現。在高溫下或雨后施工應及時調整施工配合比，確保混凝土的施工質量；添加火山灰類物質的活性堿一般增大混凝土的干縮值；在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝、引氣的外加劑，可以改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性。

2.3 改善施工工藝，提高砼抗裂能力；改善配筋，避免應力集中，增強抵抗溫度應力的能力，尤其對易產生應力集中的部位孔洞周圍和轉角處；對縱長的結構物，設置后澆帶減少外約束力和溫度應力，降低混凝土的內部溫度以及在結構物中設置溫度鋼筋等措施都可以有效地預防溫度變形裂縫。

3.混凝土結構裂縫的處理方法

混凝土裂縫不僅影響結構的質量和使用壽命，因此必須正確認識到混凝土裂縫的危害，并根據實踐經驗采取一系列控制處理措施，保證施工的順利進行，預防混凝土裂縫帶來的有害影響。

3.1 表面處理法

表面處理法可以劃分為兩種：表面涂抹和表面補貼。對于表面涂抹方法適用裂縫則是細而淺的裂縫，深度尚未達到鋼筋表面且不影響結構穩定及承載力，砂漿難以灌入。而對于表面補貼方法，適用于表面裂縫貫通底部且出現漏水，則可以采用粘貼玻纖網布或其他防水片，如圖1。

3.2 結構補強法

結構補強法一般針對混凝土構件中荷載超過設計要求的情況，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，其涵蓋的內容比較多，即加大截面積，外包型鋼、粘貼碳纖維片材、噴射混凝土補強加固等措施保證結構安全。

3.3 混凝土置換法

對于損壞嚴重的混凝土，將其剔除，混凝土面層及鋼筋處理，換入新的混凝土或其它材料，最后養護及粉刷。常用置換材料水泥質混凝土或砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土。

3.4 壓力灌漿法

適用于漏水較為嚴重的部位，可將化學灌漿材料通過壓力灌漿設備注入到裂縫深處，以恢復結構整體性、防水性及耐久性，此種方法處理效果好，應用范圍廣，需要嚴格的操作和養護，如圖2。

如圖1 表面處理法

如圖2 壓力灌漿法

4.結語

混凝土裂縫是材料的一種特性，更是影響建筑物安全性、適用性和耐久性的一個非常重要的方面，實際上工程實例中是允許微小裂縫產生的，保證不出現裂縫是較難實現的。因此應堅持材料是基礎，設計是前提，施工是關鍵，管理是保證的原則，采用更為科學的方法，對各種細節給予重視，預防混凝土構件裂縫的產生，將裂縫問題降低到最小限度。

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