鋼筋混凝土結構裂縫的原因與防治方法分析

李宇思

摘要：鋼筋混凝土結構是建筑行業中經常采用的一種建設方式，因施工技術、地理環境、物料配比等多種因素影響，鋼筋混凝土結構經常會出現裂縫等現象，究其成因和特點，建設者們需積極采取相應的防治方法，以消除安全隱患。

關鍵詞：鋼筋混凝土結構;防治方法;裂縫成因

前言

鋼筋混凝土結構的裂縫問題不僅影響著建筑本身的美觀，更對建筑項目的整體安全性存在威脅。所以，在實際工程建設中，人們必須重視對裂縫問題的防治，從而既要為建筑提供質量安全保障，又要滿足人們的居住需求。

本文以鋼筋混凝土結構的裂縫成因為研究內容，探討在施工建筑中，人們需要從哪些方面采取措施，才能起到對裂縫問題防治的作用，進而保證整體工程質量的安全性。

一、鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因

對于鋼筋混凝土結構來說，受到環境、荷載、施工、材料等多種因素的影響，其裂縫產生的原因各不相同。

（一）環境溫度原因

在溫度作用下，鋼筋混凝土結構裂縫的產生主要表現為兩種，一種是溫度裂縫、另一種是水化熱裂縫。什么是溫度裂縫？它指的是在混凝土體積相對較大的表面，或混凝土結構所處的環境，由于溫差較大而導致的裂縫。這種裂縫產生的原因，主要是在受內外溫差的影響下，混凝土的內外結構會出現熱脹冷縮的現象，受內外部溫度差異的影響，會產生相對拉應力，當這種內部與外部不協調的拉應力逐漸增大，超出了混凝土結構所能承受的強度或范圍，即會在表面或內部出現裂縫。

而水化熱裂縫是指在施工過程中，受到混凝土制作的材料配比等因素的影響，使具有較高強度的混凝土內存在相當程度的水化熱。這種情況也會出現在體積較大的混凝土結構當中，當內外溫度存在較大差異性，同時再受到一定的外力作用，即會產生這種水化熱裂縫。一般來說，如果混凝土結構的體積相對比較大，當內部與外部溫差超過25℃，且澆筑時所產生的溫度大于29℃，同時，又剛好處于混凝土的斷面處，便會在較大溫度梯度的作用下發生水化熱裂縫問題。

（二）干燥收縮原因

在混凝土澆筑過程中，水灰比例十分關鍵，它不僅對混合物的性質具有一定影響，還對拌合物的易性情況起到一定的影響作用。當水灰相對比較小時，就會降低拌合物的流動性，進而降低澆筑質量。如果水灰較大，就會使拌合物發生離析現象，從而對混凝土結構的硬化強度產生影響，同時還會影響其密實度。所以，人們在施工過程中，必須嚴格控制混凝土的水灰比，科學且合理的按照相應的數值進行配比。然而，如果混凝土的配置采取的方式是攪拌，按照相應的配比范圍，對水泥可能發生的水化現象，進行水量的控制時，其用水量往往會比拌合水量小，其多余水量一般會通過蒸發而散去。由于水分丟失的形式差異，分為毛細孔水、孔隙水、結晶水等。

其中，結晶水是在干燥的環境下蒸發而形成的，這種情況會影響到對混凝土的內部壓力，促使混凝土結構出現干燥收縮的情況。與混凝土的內部相比，表層的水分相對比較容易蒸發，所以，混凝土結構外層的干燥收縮情況會更加強烈。在此基礎上，由于混凝土內部的干燥收縮情況相對比較舒緩，在混凝土結構的表層就會產生較大的拉應力，從而會對干燥裂縫現象起到加速作用。而孔隙水雖然在蒸發速度上比較快，但并不會使混凝土內部出現負壓的情況，所以也就不會使混凝土發生收縮現象。毛細水在理論上一般不會蒸發，但在適宜的環境下，也會出現緩慢的蒸發現象，而且這種緩慢的蒸發會給混凝土內部造成一定的負壓，最終造成混凝土的收縮。

（三）其它原因

對于鋼筋混凝土結構的裂縫成因來說，除了受溫度、干燥收縮等因素影響外，還會因為材料、施工、荷載、地基沉降等多種因素的影響而發生裂縫現象。

首先，材料因素。一是用料質量不合格、二是用料與設計規范不相符，這些情況都會在很大程度上對裂縫問題的出現起到加劇作用。在眾多材料因素當中，最重要的因素就是對水泥型號選擇的不合理，沒有按照工程項目的施工要求標準進行選擇，或者水泥材料的性能與實際需要不相符等等。因此，人們必須嚴格根據技術要求標準進行材料級別和粒徑的選擇，保證含泥量的要求。一旦施工所使用的水泥材料中出現質量問題，便一定會導致混凝土結構出現裂縫。

其次，施工因素。在施工過程中，受到多種客觀因素的共同影響，如果水分蒸發的迅速沒有得到合理控制，造成混凝土結構表面的干縮速度較快發生，混凝土結構裂縫問題就難以得到控制。而且，在混凝土攪拌、運輸與澆筑的全過程中，無論哪一環節出現紕漏，都會直接影響著工程項目的整體施工質量并伴隨這裂縫問題的出現。如在澆筑過程中，模板應用不合理、模板剛度不夠、模板拆除過早等等，這些看似無關緊要的環節一旦出現偏差，都會成為裂縫產生的成因。再如混凝土澆筑過程中鋼筋出現偏移、缺少合理養護下的混凝土受溫度應力的重要影響等等。

再次，受地基沉降因素的影響。在工程項目建設過程中，地基沉降問題一直以來都是比較受重視的問題。一旦地基沉降不均勻，受拉力作用的影響，裂縫問題便會產生。至于裂縫的大小和深度，與地基沉降的范圍大小休戚相關。而且，由于地基沉降問題，會造成很大的拉應力，所以混凝土一旦發生地基沉降裂縫，通常都是貫穿性的裂縫，對整體工程質量的影響將是不可估量的。

最后，結構設計、荷載作用、徐變裂縫等。其中結構設計因素指的是工程項目的設計方案不合理，沒有嚴格按照裂縫的需要進行鋼筋的配置。此外，存在沒有設計伸縮縫、沉降縫，以及忽視了環境腐蝕性等紕漏。荷載作用指的是在混凝土施工作業過程中，由于施工不規范，沒有在規定值范圍內進行荷載施工，即會導致裂縫問題。這種在荷載作用下，所產生的裂縫現象，通常表現在鋼筋混凝土的板結構當中，在不同荷載力的作用下非常容易產生裂縫問題。徐變裂縫指的是在瞬時彈性變形外，隨著時間的推移，其變形值會增加，然后給混凝土結構帶來不良影響，包括出現的裂縫問題。

二、鋼筋混凝土結構裂縫防治的方法

為了保證工程項目質量，針對鋼筋混凝土結構的裂縫問題，需要采取預防為主、治理為輔、防治結合的方式，盡最大可能的避免裂縫問題的出現，一旦出現可以采用恰當的方式方法加以治理，進而保證工程項目的質量與安全。

（一）鋼筋混凝土結構裂縫問題的預防措施

為了更好的預防鋼筋混凝土結構的裂縫問題，人們需要從設計方面、原材料選用、原材料配比、施工工藝控制以及施工環節監督管理等多方面入手。

1.設計方面。工程項目從方案設計，到結構設計環節，不僅要嚴格按照我國現行的設計規范做到高標準，嚴要求，更要結合工程項目的施工實際情況，嚴格進行實地調研與分析，全面保證設計措施的合理化與科學化。如果結構體系相對比較復雜，則必須與施工方共同研討符合實際的施工方案。只有在合理的施工設計方案的前提下，才能夠對施工過程中的各類裂縫問題加以預防。如盡量避免在設計過程中，由于結構斷面突變所帶來的應力集中問題、充分重視鋼筋的構造配置問題、對混凝土板內預埋加以合理控制，對板內不應預埋水管加以控制等等。

2.原材料選用及配比方面。原材料的質量是整體工程質量得以保證的基礎，在材料選用方面，應確保在符合設計標準的前提下，要準確的進行選擇。如必須選擇那些水化熱較低的水泥，并在保證混凝土性能的基礎上，對水泥用量進行合理的控制。從而最大程度上降低由于混凝土內外部溫度差異性而導致的裂縫問題的發生概率。同時，在施工材料正式入場之前，人們需要對材料進行嚴格檢驗，以確保其合格。一經發現有不合格的水泥物料等，應嚴禁投入到現場使用。同時，更要把握好集料的質量，盡量選用質地堅硬的石料，保證級配符合設計需要。此外，還可以進行摻合料和外加劑。其中，粉煤灰具有減水和潤滑的作用，可以對混凝土凝聚性與流動性具有改善作用，進而降低混凝土收縮。

3.施工工藝控制方面。首先要從鋼筋配比設計上入手。在具體施工過程中，為了全面提升工程項目質量，必須對混凝土的鋼筋比例進行合理配置，既要對鋼筋品種、質量、數量、規格等進行全面考量，又要進行科學的評估構件性能。此外，嚴格根據施工圖紙的規范要求定位鋼筋位置，避免因鋼筋位置錯誤或錯位而造成裂縫問題。其次，從模板施工工藝控制上入手，施工人員必須根據實際需要，合理的對混凝土結構問題加以控制。在正式澆筑前，要采取一定的方式方法對模具進行濕潤處理，保證模板的濕潤度合格。而且，模板的設計與制作要符合技術標準要求，確保模板的強度與硬度，避免因為其強度與硬度不足，導致在澆筑的過程中出現變形，為后期的裂縫問題埋下隱患。而且，對拆模的時間要嚴格計算與合理控制，保證混凝土的強度達到實際需要的情況下，規范化的進行拆模作業。同時，更要保證拆模作業的順序性，以避免在拆模的過程中給混凝土結構造成外力損傷。

4.施工監督管理方面。任何工程項目的質量保證都離不開監督管理工作，對于鋼筋混凝土結構裂縫問題的預防也是如此，良好的監督與管理可以提高人們的責任意識與能力。為此，無論是施工方還是投資方，都要參與到質量監督與管理工作當中來，確保每個施工環節都能得到有效的質量監管。并且，更要發揮監理方的工作積極作用，對不符合標準的材料、工程，堅決要求推到重建。結合這些內容，人們可以通過構建完善的獎懲機制來發揮監督與管理的預防作用。

（二）鋼筋混凝土結構裂縫問題的治理措施

在預防為主的前提前，任何工程項目也無法完全保證不出現鋼筋混凝土裂縫問題。所以，當發現有裂縫問題時，人們必須采取相應的辦法加以治理，從而保證整體工程質量。

1.溫度控制法。鋼筋混凝土結構溫度裂縫的產生，其最主要的原因就是溫度梯度較大的問題。通常情況下，養護階段的混凝土表面，與外界環境溫度相比，二者存在一定程度的差值。當差值小于20℃，且混凝土內部的溫度低于65℃時，溫度裂縫不會發生。所以，為了有效對溫度梯度進行合理控制，人們可以采取如下措施。一是采取有效措施降低體積較大的混凝土內部溫度，如在內部設置冷凝管，使用循環水的方式來達到溫度降低的目的。二是采取相應方法加強混凝土的外部保溫控制，從而降低混凝土外層的散熱速度，以達到溫度梯度降低的效果。三是利用分層澆筑工藝在施工過程中起到溫度梯度降低的效果，進而降低裂縫問題出現的概率。四是可以在混凝土中適當的添加緩凝劑，或者采用混合料配比增加的方法，從而降低水化熱速度，從而達到水化熱的釋放變得舒緩的作用。五是采用直徑較小的鋼筋，縮短鋼筋間距，保證鋼筋內力的均勻分布，發揮構造鋼筋的積極作用，以減少裂縫現象。

2.開槽修補法。在鋼筋混凝土結構裂縫問題中，如果出現0.5毫米以上的大裂縫，是非常嚴重的問題，為此，人們可以第一時間采用開槽修補法進行補救。一般可以選用環氧樹脂、聚硫橡膠、水泥、砂子等作為原材料。第一步是采用人工的方式對砂子進行過濾并曬干，與水泥按照一定比例進行攪拌，攪拌均勻后，再將環氧樹脂與聚硫橡膠按照相應的配比進行均勻攪拌，最后將兩者共同進行攪拌。隨后，用適量的丙酮進行砂漿稀釋，直到稀釋到適中的稠度。全部準備完畢后，迅速將已經辦好的環氧樹脂砂漿嵌入到裂縫當中。此外，還可以使用聚氯乙烯膠泥、瀝青油膏、水泥砂漿等材料進行槽內嵌補。

3.內部補修法。這一方法是將膠結料通過壓漿泵壓入裂縫之中，發揮其凝結、硬化的作用而達到補救的目的，從而實現結構整體性的恢復。該方法適合應用到對結構整體性有影響的裂縫修補，或者對結構整體性有防水、防滲要求的裂縫修補。一般情況下，可以應用化學材料或水泥作為灌漿材料，然后根據裂縫的大小、施工條件進行具體選擇。如果裂縫寬度超過0.5毫米，人們可以用水泥灌漿，如果裂縫寬度不超過0.5毫米，則可以采用化學灌漿。

4.表面覆蓋補修法。這是針對那些微細裂縫而采用的方法，通過在裂縫表面進行涂膜的方式來達到修補的目的。施工過程中，人們可以先用鋼絲刷對混凝土表面進行打毛處理，從而清楚外層的附著物，然后用水反復沖洗干凈，并晾曬干燥，隨后用樹脂對混凝土表面的氣孔進行填充，最后用修補材料進行表面的覆蓋涂膜處理。

此外，如低壓注漿法、水泥漿涂抹法等都是可以采用的裂縫治理方法。當然，無論是裂縫的預防還是治理，其目的都是保證工程質量的安全性。因此，在裂縫防治方法的采用上還要遵循一個前提，即裂縫的出現不影響工程整體質量。如果裂縫的出現已經對整體工程質量造成嚴重威脅，那么，就無需進行防治處理，只能選擇重新建設。

結束語

總而言之，隨著我國建筑行業的興起，人們對于生產和居住環境的要求也越來越高。因此，不斷地增強鋼筋混凝土結構建設質量，避免工程項目結構出現裂縫等問題已經成為人們關注的重點。同時，徹底的預防和解決鋼筋混凝土結構的裂縫問題，也是建筑行業可持續發展的重要保證。所以，不斷創新施工技術、強化監督管理手段、提高從業人員素質、優化設計施工方案成為解決鋼筋混凝土結構裂縫問題的重要方法。只有如此，才能更好的保證我國建筑行業發展的穩定性與持續性，最終保證建筑行業的健康發展。

參考文獻：

[1]李文俠.鋼筋混凝土框架結構填充墻體裂縫的預防措施[J].居舍.2020.12.15

[2]羅國占.工民建中的鋼筋混凝土結構裂縫解析[J].現代物業（中旬刊）.2020.06.15

[3]曾念童.混凝土構建裂縫成因及預防措施研析[J].福建建筑.2020.02.01

[4]陳全健.鋼筋混凝土結構裂縫成因及防治措施[J].中國住宅設施.2019.12.31

[5]馬芳芳.混凝土結構裂縫成因及其控制[J].散裝水泥.2019.10.15

[6]梁成才.現澆鋼筋混凝土結構板裂縫預防及處理措施[J].建材與裝飾.2019.11.16