論混凝土結構裂縫產(chǎn)生的原因及預防處理措施

唐吉福

【摘 要】混凝土結構產(chǎn)生裂縫的概率較高，因此要在確保建筑物安全性與穩(wěn)定性的基礎上做好混凝土結構裂縫的處理工作，從而使混凝土結構裂縫問題不再對建筑物整體結構的質量產(chǎn)生影響，同時按照相關的技術處理方案，對混凝土結構裂縫的防治工作加以重視，繼而降低混凝土結構裂縫的產(chǎn)生概率。因此，文章就混凝土結構裂縫產(chǎn)生的原因及預防處理措施展開探究，并總結出引起混凝土結構裂縫產(chǎn)生的幾大要因及相關的預防與處理措施。

【關鍵詞】混凝土；結構；裂縫；預防；處理措施

【中圖分類號】TU755 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）01-0093-04

混凝土結構是近現(xiàn)代建筑使用最為廣泛的建筑材料之一，但受自然環(huán)境與內在條件的影響，促使存在混凝土結構裂縫的建筑逐年增加，為了有效地防止該情況的發(fā)生，需要根據(jù)實際情況對現(xiàn)有的混凝土結構裂縫的產(chǎn)生原因進行深入的研究與分析，并制定出切實可行的裂縫處理方案，從而確?；炷两Y構在建筑應用中的穩(wěn)定性，以此提高建筑使用的社會價值與經(jīng)濟價值。

1 混凝土結構出現(xiàn)裂縫的常見原因

1.1 材料原因

材料原因主要分為2個方面，首先是材料質量及配比原因。材料質量不符合建筑使用標準將嚴重破壞混凝土結構的密度，使其在后期使用過程中成為較為明顯的混凝土建筑結構瑕疵。各種不同用途及種類的建筑對材料配比的要求也略有差異，一旦材料配比未能按照實際情況進行添加，將使混凝土結構穩(wěn)定性下降，在受到外力及振動力的影響后，極易產(chǎn)生裂縫。其次是材料應用方面的問題?；炷两Y構在使用過程中，必然會產(chǎn)生拉力問題，通常在標準的條件下，混凝土拉力均能處于相對可控的范圍內。而當受到溫度、濕度等環(huán)境變化的影響時，混凝土結構抗拉應力便會下降，在此期間，若結構拉力持續(xù)增加，則極有可能導致大型裂縫的產(chǎn)生。

1.2 設計原因

因設計不合理而導致的混凝土結構裂縫較為常見，設計不合理問題的產(chǎn)生主要是整體結構設計與建筑支撐承重結構設計方面。整體結構設計問題產(chǎn)生的原因主要是對當?shù)貐^(qū)域的地理條件與相關情況了解不夠深入，難以將地理環(huán)境因素、氣候因素、濕度因素及建筑使用基本條件因素考慮在內，致使建筑設計雖然符合質量安全標準，但卻給后期建筑物的正常使用埋下嚴重的安全隱患。建筑支撐承重結構設計方面的問題主要來源承重柱荷載存在較大差距，導致壓力分散不均，樓板在不均勻壓力的作用下產(chǎn)生沉降，因此進一步加劇了受力不均問題的產(chǎn)生，使某個及某幾個承重柱的基本使用壽命迅速下降，繼而提前出現(xiàn)老化現(xiàn)象，從而導致混凝土結構出現(xiàn)裂縫。在高層建筑中，樓板厚度相對較薄，一旦出現(xiàn)建筑承重柱荷載承壓不均問題，將導致鋼筋混凝土結構發(fā)生一定的形變與位移，使混凝土結構裂縫的深度與寬度進一步增加。

1.3 施工原因

由于施工而導致的混凝土結構裂縫問題的產(chǎn)生主要是混凝土澆筑階段。混凝土澆筑過程中，往往容易忽視板頂標高控制問題，也未能及時準備相關的技術措施，導致澆搗板厚度較低，難以發(fā)揮其自身的全部作用，使板上部鋼筋難以得到有效保護，一旦受到外力的作用，便容易產(chǎn)生向下的力。進而加厚了保護層的厚度，使其壓力承載能力大打折扣。施工進度問題也是導致出現(xiàn)混凝土結構裂縫的主要問題，為能夠在規(guī)定的時間內交付施工工程，部分施工承包方采用提前拆模的方式，縮短混凝土澆筑時間，導致混凝土結構強度僅能達到標準強度的65%，極大地降低了混凝土的使用壽命與安全性，一定程度上加速了混凝土內部結構的收縮與形變，使混凝土結構產(chǎn)生裂縫的概率大大增加。

1.4 荷載及外界原因

荷載問題不僅包括混凝土結構拉伸及建筑承重結構方面，同時也涵蓋了混凝土結構的壓縮、扭轉、剪切、彎曲及沉降等因素。在周邊環(huán)境溫度產(chǎn)生較大幅度波動時，鋼筋縱向面受垂直力的影響而產(chǎn)生裂縫，此時的裂縫尚無法對混凝土結構強度產(chǎn)生影響，隨著受力面積與壓力的不斷增加，貫穿構件全截面增大，混凝土保護層即出現(xiàn)嚴重的脫離現(xiàn)象，通常在此情況下，混凝土結構裂縫會進一步擴散，隨45°角方向不斷延伸，最后形成威脅混凝土結構強度與建筑使用安全性的大型裂縫。

外界環(huán)境的首要問題即裝修問題，在部分建筑的裝修過程中，由于相關技術人員對于建筑整體結構不夠了解，導致為提升裝修效果，強行對建筑承重墻進行了拆除，使建筑結構穩(wěn)定性大大下降。此外，建筑數(shù)量的增加使野蠻裝修與暴力裝修問題日益嚴重，使建筑內部結構受到嚴重損害，進一步降低了建筑的使用年限。近期，自然災害頻發(fā)，地震及洪災等在城市范圍內時有發(fā)生，也成為促使建筑混凝土結構產(chǎn)生裂縫的主要原因。同時，火災等人為因素，也對建筑混凝土結構產(chǎn)生了影響，加速了裂縫的產(chǎn)生。

1.5 養(yǎng)護與管理原因

在近年的建筑使用過程中，建筑養(yǎng)護與管理問題逐漸被重視，作為導致混凝土結構出現(xiàn)裂縫的主要因素之一，如未能在有限的時間內做好建筑的養(yǎng)護與管理工作，通常在建筑使用5年左右，便會出現(xiàn)較為明顯的混凝土結構裂縫。在此環(huán)境下，若裂縫在短期內未能得到及時的修復與處理，則易使裂縫的面積逐漸增加，深度也隨之增加，成為建筑使用的巨大安全隱患。部分地區(qū)的建筑管理部門對建筑養(yǎng)護與管理工作不夠重視，導致即使發(fā)現(xiàn)了相關問題，也難以及時、有效地解決，不僅錯過了建筑混凝土結構裂縫的最佳處理時間，同時也進一步提升了建筑混凝土結構裂縫的處理難度。

1.6 結構裂縫原因

結構裂縫的產(chǎn)生主要由于現(xiàn)澆樓板的剛度不達標，雖然能夠達到施工建筑的標準，但卻難以達到安全使用標準，使建筑長期處于較為危險的環(huán)境，增加了混凝土結構產(chǎn)生裂縫的概率，從而使建筑的安全問題日益加重。我國的現(xiàn)澆樓板不達標問題較為普遍，在多數(shù)的建筑建造中均存在，由于建筑設計難以滿足建筑標準與安全標準的雙向要求，使建筑混凝土結構裂縫數(shù)量迅速增加，通?，F(xiàn)澆樓板不達標的建筑裂縫較多，產(chǎn)生裂縫的概率也相對較大。

1.7 應力裂縫原因

應力裂縫的產(chǎn)生主要是因混凝土結構收縮引起的，混凝土結構的應用范圍較為廣泛，部分地區(qū)的溫差較大，導致混凝土硬化過程中水分蒸發(fā)速度過快，混凝土因此產(chǎn)生一定程度的收縮。體積的改變與外部結構發(fā)生變化，加速了混凝土水分蒸發(fā)的速度。在混凝土結構水分蒸發(fā)的作用下，現(xiàn)澆板的受力發(fā)生改變，久而久之，受力不均衡使承壓力較大的位置出現(xiàn)裂縫，從而不斷向建筑四周擴散，使建筑裂縫面積快速增加，因此被稱為應力裂縫。

1.8 溫度應力裂縫原因

溫度應力裂縫與應力裂縫的產(chǎn)生原因類似，但主要的原因在溫度方面。溫度的變化不僅影響混凝土結構中的水分，同時對混凝土結構的散熱性也產(chǎn)生影響。由于溫度的提升使混凝土結構內部熱量無法有效地排出，長期的高溫使混凝土結構內部溫度不斷攀升，在達到一定臨界點時，就會導致混凝土結構的大面積干裂，使混凝土表面變硬、變脆，一旦受到外部壓力的打擊，便容易出現(xiàn)較多的裂縫，進而為裂縫的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件。

1.9 干縮裂縫原因

干縮裂縫主要存在于混凝土結構外層表面，早期干縮裂縫的形成深度較淺，難以對混凝土整體結構產(chǎn)生影響。而后隨著時間的推移，雨水的不斷腐蝕將加深干縮裂縫的深度，隨著深度的不斷加深，裂縫對于混凝土結構的穩(wěn)定性影響逐步增加，使其一方面對建筑混凝土結構造成破壞，另一方面又降低了建筑的整體抗腐蝕性，導致更多的裂縫在不同的位置急速劇增，對于建筑的安全性影響較大。干縮裂縫的產(chǎn)生原因是由于建筑長期處于較為干燥的環(huán)境中，使外部表皮出現(xiàn)一定程度的脫皮，進而在長時間干燥的環(huán)境中，脫皮情況的加劇讓裂縫產(chǎn)生的概率有所提升，繼而促成了干縮裂縫的產(chǎn)生。

2 混凝土結構裂縫的防治措施

2.1 材料方面

合理設計與控制混凝土配比。水灰比大小要合理，混凝土收縮的大小是由水泥的含量決定的，水灰比為0.45是臨界值。為了達到泵送混凝土流動性的要求，泵送混凝土合理水灰比在0.5～0.6。水灰比中，每當水增加30 kg時，板裂縫就增加10%。在保證強度要求的前提下，應減少水泥用量和絕對用水量；摻加減水劑可以降低水灰比，有效地降低混凝土的單位用水量，以降低混凝土硬化后的整體收縮值。

2.2 設計方面

為了減少開裂，宜采用雙面配筋，增加配筋量，樓板最小配筋率≥0.3%，且應采用細直徑螺紋鋼筋；樓板宜采用熱軋帶肋鋼筋以增加其握裹力，不宜采用光圓鋼筋。宜將板面周邊的抗負彎矩筋連通，成為板面層的抗裂縫的鋼筋網(wǎng)也可在混凝土頂面下20 mm處配置直徑為4 mm、間距為150～200 mm的鋼筋網(wǎng)；當混凝土板厚度達260～600 m時，應采取增配構造鋼筋，使其增強抗裂能力，配筋應盡可能用小直徑、小間距。

2.3 施工方面

板的上部負筋在施工中被操作人員踩踏下沉，或澆筑混凝土時使用塔吊料斗卸料時高度不當對負筋的沖擊致使負筋下沉，使負彎矩抗力減弱，在此部位形成塑性鉸產(chǎn)生裂縫?；炷翝矒v時應采取技術措施，控制鋼筋位移，保證鋼筋位置正確，使得鋼筋保護層厚度不能過大，也不能過小，鋼筋位移一定要控制在規(guī)范允許范圍內。

2.4 對力學裂縫的防治措施

力學裂縫的防治與處理主要采用填充方法。首先要根據(jù)實際的應用標準來判斷裂縫的性質，如符合力學裂縫的標準，則需要準備同等比例的填充材料。然后根據(jù)裂縫的大小來確定裂縫的基本情況，以便于為下一步的填充工作做好準備。最后要將填充物緊密地壓縮在裂縫內，從而使其與裂縫面產(chǎn)生一定的摩擦力，以此有效地固定填充物。填充法并不適用于所有力學裂縫，尺寸與寬度較小的裂縫，無法采用填充法進行處理，而應采用表面法進行處理。一般情況下，如裂縫深度較淺，未出現(xiàn)漏水的情況，也可采用表面法進行處理，一方面能夠有效地控制裂縫的防治與處理成本，另一方面也能有效地避免資源的浪費，使裂縫處理能夠真正做到對癥下藥。

2.5 對收縮裂縫的防治方式

對于收縮裂縫來講，其防治方式可以通過對水泥及水的配比的控制來完成。在混凝土的澆筑過程中，決定其強度及使用性能的不是澆筑材料、水泥本身的性能，而是水泥和水兩者的配比，因此想要有效地防止混凝土結構裂縫的產(chǎn)生，就一定要在混凝土澆筑過程中，做好水泥與水的配比工作，這樣才能從根本上保證混凝土的質量。同時，要做好防曬工作，這是保證混凝土質量的一個重要步驟，只有謹慎地完成了上述步驟，才能最大限度地保證混凝土的質量，以避免其在使用過程中出現(xiàn)收縮性裂縫。

2.6 對溫度裂縫的防治措施

對于溫度裂縫的防治，可在混凝土材料中適量地加入粉煤灰，在加入過程中，要控制好粉煤灰的基本用量，以確保用量在相對平衡的范圍內。粉煤灰在混凝土結構中主要起到穩(wěn)定結構性狀的作用，進而降低溫度對混凝土結構造成的影響，使溫度的變化不會引起混凝土的干裂及水分的大量蒸發(fā)，從而降低裂縫產(chǎn)生的概率。

2.7 養(yǎng)護與管理防治措施

在混凝土結構建筑投入使用后，需要安排相關的專業(yè)人員對建筑混凝土結構進行檢查，并根據(jù)混凝土結構存在的實際問題給出有效的防治與處理方案，從而避免混凝土結構裂縫的產(chǎn)生。在對混凝土結構進行檢查的過程中，要將其基本情況及相關問題進行記錄，以便于后期處理及出現(xiàn)相關技術問題時，能夠第一時間對有關信息進行查閱，繼而確?；炷两Y構裂縫防治工作的萬無一失。

3 混凝土裂縫的處理措施

表面修補法：表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩(wěn)定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥，或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

填充法：用修補材料直接填充裂縫，一般用來修補較寬的裂縫，作業(yè)簡單，費用低。寬度小于0.3 mm，深度較淺的裂縫或是裂縫中有填充物，用灌漿法很難達到效果的裂縫，以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開“V”形槽，然后進行填充處理。

嵌縫封堵法：灌漿法應用范圍廣，從細微裂縫到大裂縫均適用，處理效果好。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法。它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氨乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

結構補強法：當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采取補強法對混凝土結構進行處理。

4 結語

混凝土結構裂縫的產(chǎn)生較為常見，促使其產(chǎn)生的原因也相對較多，通常與外界環(huán)境變化與影響有關，雖然無法有效地排除內在因素，但可根據(jù)相關的防治措施及技術手段及時地做好混凝土結構裂縫的預防與處理工作，從而使混凝土結構裂縫的產(chǎn)生概率大大降低，進一步提升混凝土結構的耐用性與穩(wěn)定性，繼而為混凝土材料在建筑中的廣泛應用奠定堅實的基礎。

參 考 文 獻

[1]邢海博.住宅工程裂縫和滲漏的成因及防治[J].科技創(chuàng)新與應用，2013（8）.

[2]王振洲.混凝土裂縫成因及控制措施[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（3）.

[3]李光華，郭利萍.混凝土裂縫成因和防治措施問題的研究[J].黑龍江科技信息，2011（27）.

[4]李一蕓.大體積砼裂縫成因及控制技術措施[J].安徽冶金科技職業(yè)學院學報，2010，20（3）.

[責任編輯：陳澤琦]