淺談鋼筋混凝土結構裂縫成因及防治措施

一、鋼筋混凝土結構裂縫的成因

1）干縮裂縫：出現在混凝土澆築完畢後的7天左右，水泥漿中的水分蒸發導致干縮裂縫的產生。

通常會影響混凝土的抗滲、鏽蝕鋼筋，影響鋼筋混凝土的耐久性。

2）塑性收縮裂縫：混凝土在凝結之前，表面快速失水產生收縮導致裂縫的出現。

一般在乾熱或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬，兩側細且長短不一，互不連貫狀態。

較短的裂縫一般長20-30厘米，較長的裂縫可達2-3米，寬1-5毫米。

主要由於混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝強度很小，受高溫或者大風天氣的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時的混凝土強度又無法抵抗基本收縮，產生龜裂。

影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等。

3）溫度裂縫：多發生在大體積混凝土表面或溫度差變化較大的地區的鋼筋混凝土結構中。

溫度差使結構內部和外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土結構表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工的中後期。

4）沉陷裂縫：由於結構地基土質不均勻、鬆軟，回填不實或者浸水而造成不均勻沉降所致。

5）缺少鋼筋：箍筋和溫度筋的缺少使混凝土產生裂縫，洞口拐角等應力集中處缺少加強鋼筋。

6）鋼筋保護層：鋼筋保護層過薄，順筋而裂。

7）混凝土的材料及配合比：由於選用不恰當的水泥，配合比中水泥用量過大，水灰比過大，砂率不當，骨料種類的不佳，摻合料及外加劑的使用不當等，進而誘導裂縫的產生。

配合比設計的不當直接影響混凝土的抗拉強度，是導致裂縫產生的不可忽視的原因。

8）施工操作：混凝土施工時，振搗或插入不當，漏振、過振等況，會造成混凝土的離析、密實度差，降低結構的整體強度。

混凝土內部氣泡不能完全排除時，在鋼筋表面起泡產生裂縫則降低了混凝土與鋼筋的粘結力。

鋼筋若受到過多振動，則水泥漿在鋼筋周圍密集，也大大降低粘結力。

這些因素都會造成混凝土較大的收縮，導致混凝土的微觀裂縫迅速擴展，誘導裂縫的產生。

澆築混凝土時混凝土的澆築高度過高，風速過大，烈日暴曬，混凝土的收縮值大。

混凝土澆築時下料高度過高容易造成混凝土的離析，影響混凝土的勻質性。

混凝土的澆築厚度對塌落度也有較大的影響，厚度越厚，塌落度越大，進而對混凝土的勻質性產生影響。

對大體積混凝土工程，缺少二次抹面，產生表面收縮裂縫。

模板錯位產生變截面，使混凝土產生不均勻沉降，導致塑性塌落裂縫的產生。

拆除模板時對混凝土造成衝擊荷載，導致裂縫出現，拆除的模板集中堆放未能及時清運，導致荷載裂縫產生。

二、鋼筋混凝土裂縫防治措施

1）設計防控：由於建築物中不同部位混凝土所受約束程度的不同，所以混凝土的收縮變形在建築物的不同部位並不是均勻分布的。

進而混凝土的收縮變形一定是在應力集中的部位先產生。

通過設計處理可能產生的集中應力從而起到控制裂縫的發生。

2）混凝土收縮裂縫的防控：選用收縮量較小的水泥，混凝土的干縮受水灰比的影響比較大，在混凝土配合比設計中應控制好水灰比的大小，嚴禁施工操作人員私自向已攪拌好的混凝土內加水，以免影響正常的水灰比。

同時選用合適的摻合料和混凝土外加劑，嚴格控制混凝土的攪拌和施工配合比。

對於大體積的混凝土增加二次抹面的工序，降低減少收縮裂縫的產生。

注意加強混凝土的早期養護，合理的在混凝土結構中設置收縮縫。

3）溫度裂縫的防控：溫度裂縫大多發生在大體積混凝土的表面或溫度變化較大的混凝土結構中，對於大體積混凝土在施工時應充分考慮水泥的水化熱問題，應儘量選用中低熱量的水泥，在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的摻合料和混凝土外加劑，改善混凝土的流動性和保水性進而降低水化熱，推遲水化熱高峰的集中出現。

在大體積混凝土的內部設置冷卻管道，通過冷水或冷氣冷卻以降低混凝土的內外溫差。

振搗成型後應儘快採取必要的養護措施（蓄水保溫、薄膜覆蓋、濕麻袋等），以防止由於混凝土的內外溫差過大而引起裂縫的產生。

4）選材和配合比：根據結構要求選用合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級。

選用級配優良的砂石原材料，骨料的含泥量應符合規範的要求。

按要求控制好混凝土的塌落度、水灰比，採用適當的摻合料和混凝土外加劑。

根據現場的砂石原材料的質量情況及時調整施工配合比。

5）沉陷裂縫防控：對鬆軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。

6）施工操作過程中裂縫的防控：施工階段是裂縫預防的重要階段，在施工過程中應著重注意以下幾個方面，首先確定合適的材料、確定配合比，根據具體的情況制定合適的塌落度。

其次確保鋼筋的綁紮，對踩踏的鋼筋應及時進行修正，鋼筋上的污物和氧化鐵皮要及時清除，以免影響混凝土和鋼筋之間的粘結力。

注意控制拆模的時間和方法，安裝模板時必須保證模板的精確定位、牢固連接，並置於堅實的地面之上，有效發揮承受荷載、抵抗變形的作用。

模板拼接時應確保整齊光滑，避免錯位，產生變截面，避免混凝土產生不均勻沉降而造成的塑性塌落裂縫。

嚴禁過早拆模，拆模時混凝土必須達到一定的強度，拆模時間越長，出現裂縫的幾率越小。

拆模時要嚴格控制施工荷載，嚴禁採用野蠻的施工方法進行拆模，避免對混凝土造成衝擊荷載而產生的裂縫，拆除的模板要及時進行清運，避免長時間堆積造成的荷載裂縫。

採用合理的澆築方法和振搗方法，特別是振搗操作往往不被人重視，過分的振搗對混凝土的均勻性有害。

振搗不足也不能保證混凝土應有的密實度。

要選用專業的振搗人員進行操作，要對相關人員進行崗前培訓及考核。

澆搗時要根據選用的振搗工具合理正確掌握振搗的方法，根據工具的型號和作用合理確定振搗的的間距和時間，振搗棒要快插慢拔，避免過振和漏振，應提倡採用二次振搗和二次抹面技術，可以有效的排除混凝土的泌水和內部的水分及氣泡。

對於高度較高的豎向結構，應採取溜槽措施避免混凝土的離析對混凝土的勻質性產生影響。

對於澆築厚度過厚的混凝土可採取分段分層的澆築方法，避免影響混凝土的勻質性。

混凝土的施工澆搗結束後應及時採用恰當的養護方法進行養護。

三、混凝土裂縫的處理措施

對鋼筋混凝土結構在施工過程中出現的裂縫應及時採用恰當的方法進行處理，以免裂縫進一步發展影響結構的安全和穩定。

對於結構出現的裂縫通常採用以下幾種方法進行處理：

1）壓力灌漿法：利用壓力設備將漿液壓入混凝土的裂縫中，使漿液充滿裂縫進而使混凝土的裂縫達到閉合的狀態（通常採用環氧樹脂或聚氨酯漿料。

對於有防水要求的地下室混凝土結構出現的裂縫經常採用壓力泵將環氧樹脂或聚氨酯漿液注入裂縫中，以達到堵漏防水的作用）。

2）表面塗層封閉：利用混凝土的細小裂縫及毛細管系統的作用吸收修補漿液，封閉裂縫（修補用的漿液材料通常採用目前已經得到廣泛應用的水泥基滲透結晶型防水塗料）。

3）填堵法：先進行剔鑿處理，然後選用適當的修補材料進行填充封堵修補（通常採用水泥砂漿、環氧砂漿、聚合物水泥砂漿、瀝青膠泥等修補材料，可視實際情況選用合適的修補材料）。

目前鋼筋混凝土結構的裂縫存在已經成為一種普遍現象，為了保證建築物或構件的安全性、穩定性及耐久性，在施工的過程中應採取各種有效的措施預防裂縫的出現和發展。