鋼筋混凝土建筑裂縫成因及抗裂施工處理

黎發平

（泰寧縣金湖城市建設投資有限責任公司， 福建 泰寧 354400）

0 引言

在鋼筋混凝土施工中，開裂問題始終是無法避免的一大難題。鋼筋混凝土結構通常都是帶有裂縫的，根據土木工程有關規范對鋼筋混凝土結構裂縫的明確規定，裂縫的寬度只要不超標，且發展可控，那么可認為該構件可靠、安全，然而裂縫的產生將會對混凝土的耐久性產生較大影響，特別是抗滲性能上則更為明顯。文中根據泰寧縣迎賓限價房小區工程中的實際問題，選定鋼筋混凝土結構作為研究對象，對各類裂縫成因進行分析，并相應提出了抗裂處理措施，以促進施工質量的提升。

1 鋼筋混凝土建筑裂縫的成因分析

1.1 原材料的影響

混凝土所用的水泥、石、砂、摻合料、外加劑等均會對裂縫的發生與擴展造成極大影響，分別為：混凝土裂縫受水泥細度、等級高度等的影響較大，若選用混凝土的等級越高，它的脆性也越大，也越容易造成開裂問題；選用的骨料如果粒徑較小，則混凝土的用水量、用灰量將增大，其收縮量也隨之增大；此外，混凝土的收縮增大，還和含泥量較大的粗細集料有密切關聯，若粗細集料級配不滿足設計要求，也極易引起混凝土的收縮問題，進而導致開裂；混凝土外加劑、摻合料，如果選型及用量不合理，也將引起混凝土產生一定收縮；水泥種類不同，其收縮程度也會有較大差別，與普通硅酸鹽水泥相比，礦渣硅酸鹽水泥的收縮性更強。

1.2 溫度、濕度裂縫

溫度裂縫的產生主要由混凝土的溫度變化引起，特別是大體積混凝土，當溫差較大或表面溫度變化時都極易引起開裂。在澆筑混凝土后，當混凝土內部溫度上升時會在其表面出現內應力，然后冷卻過程中將在其內部產生內應力，當兩種應力作用超出混凝土本身承受限度后，便會使混凝土產生開裂。溫度裂縫的產生通常分三個階段，即早期、中期和晚期階段。早期階段，由混凝土澆筑到水泥的水化熱被基本釋放，該階段的主要特征有：在該階段，水泥將放出大量水化熱；混凝土結構由于水化熱的放出而使其彈性慢慢消失，在內部逐步產生一種內應力，該內應力屬于殘余應力，如此便為混凝土的開裂提供了條件。中期階段，是由混凝土完成水化熱釋放起始，直至溫度作用結束，該階段混凝土溫度已完成冷卻，且已實現了穩定，混凝土的這種冷卻通常是由于外界空氣導致，該冷卻作用會與初期的殘余應力結合，造成混凝土喪失彈性；晚期階段，是在混凝土全部冷卻后，它所引起的應力和之前的應力進行疊加，當超出混凝土結構的抗裂能力時，將引起開裂現象的發生。

1.3 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫的出現一般是在完成澆筑混凝土后，是由混凝土表面的水蒸發太快所造成。通常來說，塑性收縮裂縫具有一定的不規則性，寬窄不同、長短不一，基本都表現為龜裂狀，且裂縫深度通常不超過50mm，大多發生于混凝土表面位置。它的產生因素主要為：在混凝土澆筑后，由于未及時采取覆蓋等措施，且此刻剛好為炎熱或大風天氣，致使混凝土表面處水分過快蒸發，而模板和基礎吸水又較快，如此便會造成混凝土自身由于水熱化的影響而出現急劇收縮，并且此時的混凝土還未形成自身強度，對內在應力還難以抵抗，從而造成開裂的出現。

1.4 鋼筋腐蝕引起開裂

在建筑施工中，鋼筋用量通常都較大。鋼筋混凝土建筑中鋼筋銹蝕開裂與堿骨料反應開裂是最為常見的因化學反應而引發的開裂現象?；炷猎跀嚢钑r，極易出現堿性離子，且該堿性離子會和集料內活性骨料間進行化學反應，并引起鋼筋銹蝕，同時大量吸收四周水分，引起混凝土發生膨脹，最終造成裂縫的發生。此裂縫會引起混凝土結構的破壞，一般難以補救。所以，在施工中，技術人員和施工人員必須高度重視堿骨料反應和鋼筋腐蝕所引發的裂縫，并盡可能采取有效措施以避免其發生。

2 鋼筋混凝土抗裂施工處理方法

2.1 合理選用原材料及用量

粗骨料、水泥、外加劑、細骨料等原材料應合理選用。按照工程條件，盡可能選擇低水化熱、高強度的水泥，禁止選擇安定性較差的水泥；選擇良好級配、外表粗糙、無堿性反應且空隙率較小的粗骨料；細骨料通常選擇自然砂，應采用空隙率小、顆粒粗的 2區砂；外加劑應選擇膨脹劑或減水劑，減少用水量，使水化熱下降，以減小收縮，以達到優化混凝土性能、提升抗開裂能力的效果，并且通過科學、規范、正確的使用混凝土收縮補償技術對防止鋼筋混凝土收縮開裂具有良好效果，因此在膨脹劑使用過程之中，根據其摻入量與種類的不同，需通過大量實踐過程以確定它的合理選型與用量。在進行配合比設計時，一般以水泥用量低、用水量少、水灰比低來判定其設計是否合理的依據，并保證準確的攪拌時間與投料計量，任意增加水泥和用水量都應被禁止。

2.2 溫度應力裂縫處理措施

為了避免由于溫度應力而引起的裂縫，可利用溫度控制和優化約束條件這兩種方式進行處理。溫度控制的措施包括：優化骨料級配，以減少混凝土內的水泥使用量，如選擇干硬混凝土，并摻加混合物用料，如添加塑化劑或引氣劑等；在混凝土澆筑中溫度的下降，可通過在混凝土拌和過程中添水或以水對碎石實施冷卻；夏天時由于溫度較高，在混凝土澆筑時要減小澆筑層厚，以利于澆筑表面迅速散熱；混凝土內可預埋管子，并通入冷水進行降溫；冬季時溫度較低，需對混凝土的表層實施保溫措施。優化約束條件的對策有：科學分塊分縫，防止基礎產生較大起伏；合理設置施工程序，防止混凝土的長時間暴露。

2.3 塑性沉降開裂處理措施

對塑性沉降所引起的開裂問題，應通過采取一定措施加以處理，通?？蓮膬煞矫嬷郑菏紫龋跐仓炷梁?，應及時進行覆蓋，以確保其濕度、溫度條件適宜，在必要時還應加大環境中的濕度，降低混凝土收縮，以避免混凝土裂縫的產生；其次，在施工時，也應嚴格控制好混凝土的工程質量，在符合和易性、可泵性的條件下，盡可能降低出機塌落度，嚴格控制好骨料中的泥含量，減小砂率。以確保混凝土可滿足工程要求，防止發生塑性沉降開裂現象。此外，通過處理，也可防止有害性物質的侵入，從而使混凝土和鋼筋可以相互融合，相互保護。

2.4 鋼筋銹蝕裂縫處理措施

對于因鋼筋銹蝕引起的混凝土開裂，應嚴格保證施工圖設計的規范性，并做好對裂縫寬度限制的規定，并明確混凝土保護層的厚度要求，以有效降低鋼筋出現銹蝕。防止因保護層太厚而致使混凝土的有效高度不足進而造成裂紋太寬，同時，也要盡可能降低因混凝土的保護層薄而致使鋼筋發生暴露等問題的發生，以避免鋼筋因缺少必要防護進而引起銹蝕。此外，還需嚴格管理好混凝土的水灰比，并保證振搗充分進而使混凝土能夠更均衡，密實性更好，同時有效降低 O2及CO2侵入混凝土內。另外，要嚴格限制外加劑用量，以有效防止氯化物及其它強腐蝕性氣體侵入，引起鋼筋的銹蝕。

3 結語

在建筑工程施工中，鋼筋混凝土的地位至關重要，其施工質量將對建筑結構的總體質量產生直接影響，因此，不論是技術人員或是施工人員，都必須重視混凝土裂縫的成因，并積極研究針對性的處理措施，以防止開裂的出現，并及時做好混凝土的保養與維護，從而使鋼筋混凝土可以在建筑施工中發揮出更大作用。

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