浅谈混凝土结构裂缝的产生原因与防治

浅谈混凝土结构裂缝的产生原因与防治

马丽琼

马丽琼(苏州市建筑工程设计院有限公司江苏苏州215000)

摘要:混凝土结构在建设和使用过程中会出现不同程度的裂缝,这些裂缝对结构产生不同的影响，进而影响到人们的生活和生产。本文分析了钢筋混凝土结构中裂缝的产生原因，并针对规范对混凝土结构裂缝控制的标准,提出了对裂缝的预防措施及对已存在裂缝的处理方法。

关键词:裂缝;产生原因;治理

随着我国经济的快速发展，建筑工程的建设也得到了持续的发展。建筑物中出现裂缝成为了一个普遍存在的问题。建筑物中的裂缝不仅仅直接关系着建筑物的美观和使用，还对其安全、使用寿命和承载能力等多方面带来了影响。

一.混凝土结构裂缝的产生原因1.结构受力引起的裂缝结构受力后产生裂缝的因素很多，本身设计、建筑施工过程中以及竣工后的使用中都有可能产生由于结构受力导致的混凝土裂缝。我们通常所见的有受压裂缝、受弯裂缝、受拉裂缝、受扭裂缝、受剪裂缝和局部承压裂缝等。例如受压裂缝。竖向的混凝土柱、墙、基础主要承受以压力为主的垂直荷载;其余如桁架上弦、双肢柱的压肢等构件也是受压构件。由于压力引起侧向膨胀,裂缝通常沿主压应力迹象方向发生,将混凝土切割成为许多纵向受力的微小柱体,最后因这些微柱的压毁而破坏。又如受弯裂缝。受弯裂缝是受力裂缝最为常见的形式。即使在正常使用极限状态下,受弯构件多数也是带裂缝工作的。

如所有直接承受结构自重和使用荷载的板、梁，其受弯裂缝一般垂直于主拉应力迹线方向,且最先在内力最大处生。如果内力相同,则裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生;裂缝呈楔形,在受拉区边缘裂缝最宽,而中止于受压区边缘。在正常使用状态下,裂缝宽度不会太大。

产生宽度过大的受弯裂缝,其原因可能为配筋不足、荷载超限、钢筋移位、钢筋强度不足等。

2.非受力因素引起的裂缝混凝土结构裂缝除了由于受荷而产生，还会因为很多非受荷因素。例如混凝土收缩和碳化、温度变化、钢筋的锈蚀、基础的不均匀沉降、塑性坍落、冰冻以及碱骨料化学反应等。由混凝土的收缩引起的裂缝还分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右，产生的主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同，宽度多在0.05～0.2mm之间。塑性收缩裂缝是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩，塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。温度变化产生的混凝土结构裂缝也是很常见的裂缝之一，是混凝土收缩与冷缩共同结果。

混凝土具有热胀冷缩的特性,其线膨胀系数为1×10一5/oC，由于内部或外部约束,当混凝土不能自由收缩与冷缩时,会在混凝土内部引起约束拉力而产生裂缝。

二.混凝土结构裂缝的防治混凝土结构裂缝有的破坏结构整体性,降低构件刚度,影响结构承载力;有的虽对承载力无多大影响,但会引起钢筋锈蚀、降低耐久性,或发生渗漏,影响正常使用要求。因此,裂缝的防治已经成为建筑相关工程人员急需解决的一个问题。根据对混凝土结构裂缝的产生原因，本人对防治方面提出了一些看法。

1.从设计阶段把关设计人员应严格遵循国家规范要求对房屋进行设计，相关的规范有《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）等。第一，在荷载设计过程中，设计人员要考虑周全，做到按实际情况计算荷载，不漏算荷载，避免实际施工和使用时荷载大于荷载设计值，从而产生裂缝。第二，一般结构的楼面及屋面板板厚为100mm左右，但是由于电气，水暖等专业将照明、通讯网络等所需线管直接敷设于现浇板中，并且有时在一处集中交叉甚至多层交叉，削弱了现浇板的实际厚度，导致板上裂缝的产生，由此，在应对实际情况时，板厚可适当的增加。第三，过于追求立面效果，平面布局凹凸较多，结构体型突变，刚度突变等，容易造成转角突出的地方由于应力集中形成薄弱部位，更易出现受拉裂缝。所以在考虑建筑效果的同时要适当考虑结构性质。

2.从施工阶段把关施工人员在施工时钢筋配置要按图纸、规范及图集要求进行施工，钢筋绑扎要牢固，并给钢筋足够的保护，正确设置上部钢筋、马凳筋及垫块；使用适当的混凝土水灰比，浇捣密实；正确的支模，减少漏浆的出现；对混凝土进行合理的养护；选择合适的施工措施，控制施工荷载；待混凝土达到强度后再进行下步施工等等，这些都是在施工阶段把关的措施。对于大体积混凝土，因为正常混凝土浇筑其自身的水化热温度可以很快得到调节，但是大体积混凝土浇筑时就很难完成，所以外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。因此为了控制大体混凝土裂缝的产生，在施工前需要编制施工方案并绘制测温布置图和测温记录表，浇筑前按测温布置图将预埋管安装并固定牢固，上端进行封堵以免混凝土进入，而导致无法测温。

施工时为了降低温度，混凝土浇筑适宜斜坡式分层施工。测温需设置专业技术人员，测温技术人员应将当日进行三次测温并填写测温记录表，及时汇报给项目总工。通过测温记录值便于准确推算温度变化，采取相应的养护措施。只有很好的监控温度变化，才能更为有效的将混凝土由于环境造成的裂缝得到很好控制。

3.对已有裂缝的治理当裂缝已经存在，需要对已有裂缝进行治理时，应根据混凝土结构裂缝的性质、大小、结构受力情况和使用要求,区别情况。具体应该做到以下几点：(1)裂缝处理后应能保证结构原有的承载能力、整体性以及防水、抗渗性能。处理时要考虑温度、收缩应力较长时间的影响,以免处理后再出现新的裂缝；(2)防止进一步人为的损伤结构和构件,尽量避免大动大补,并尽可能保持原结构的外观；(3)处理方法应从实际出发,在安全可靠的基础上,要考虑技术上的可行性,力求施工简单易行,以符合经济合理的原则。其中，表面修补法适用于对承载力无影响的表面及进深裂缝,以及大面积细裂缝防渗、漏水的处理。它包括表面涂抹法和表面贴面法，主要适用于修补稳定裂缝，且裂缝宽度较细较浅（宽度小于0.3mm）。当表面裂缝不多时，可在裂缝处用水冲洗，然后涂刷水泥净浆或将混凝土表面清洗干净并在干燥后涂刷环氧树脂、沥青、油漆等。当表面有较多裂缝时，可沿裂缝附近用钢丝刷刷干净再用压力水清洗并湿润后用1：（1～2）的水泥砂浆抹平或在表面刷洗干净并干燥后涂抹2～3mm厚的环氧树脂水泥。对于有防水抗渗要求的迎水面，可在混凝土表面刷洗干净并干燥后，粘贴2～3层环氧树脂玻璃或橡胶沥青绵纸等以封闭裂缝。内部修补法适用于对结构整体有影响,或有防水、防渗要求的裂缝修补。其用压浆泵将胶结材料压入裂缝中,由胶结材料的凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。

三.结束语综上所述,混凝土结构裂缝产生原因有很多，在防治过程中需要建设方、设计方、施工方和使用方等多单位高度重视。对使用中的构件要进行定期或不定期的检查,以便让相关人员及时掌握结构的实际工作状态，对已出现的裂缝要及时采取相应的维修加固措施。

参考文献：［1］中华人民共和国住房和城乡建设部.轻型钢结构住宅技术规程［M］.北京：中国建筑工业出版社，2010［2］李永生.混凝土裂缝控制［J］.山西建筑，2008，7：168-169.［3］鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展［M］.北京：清华大学出版社.2002