钢筋混凝土裂缝预防及处治措施研究

张扬　张雄

摘 要：钢筋混凝土裂缝是建筑物及构件中普遍存在的一种现象，对建筑物的安全稳定构成巨大威胁。本文在分析钢筋混凝土裂缝成因的基础上，提出了以预防裂缝为主的理念，最后对不同形式的裂缝提出了针对性的处治措施，从而确保混凝土建筑物的安全使用，并对发展趋势进行了合理展望。

关键词：钢筋混凝土裂缝；产生原因；预防措施；处治措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.074

钢筋混凝土裂缝是建筑物及构件中普遍存在的一种现象，绝大部分混凝土建筑都在带“缝”工作，区别仅在于裂缝程度的不同。这对建筑物的安全稳定构成巨大威胁，如何正确认识裂缝，分析评价裂缝成因，采取合理的裂缝预防及处治措施，已成为工程界学者亟待解决的问题[1]。

1 钢筋混凝土裂缝成因

导致钢筋混凝土产生裂缝的原因主要有以下几方面：

（1）原材料质量不好或选配不合理，施工过程控制不严，施工工艺存在缺陷。（2）地基不均匀沉降，造成混凝土结构内部出现应力集中，从而产生裂缝。（3）温度变化产生附加应力，当附加应力超过混凝土抗拉强度时就会产生裂缝。（4）湿度变化过大，导致混凝土收缩过快，从而产生干缩裂缝。（5）荷载作用，地基震动、施工超载、拆模顺序不当、吊装位置偏差等因素均可能导致混凝土产生裂缝。（6）混凝土徐变使构件挠度增加而导致裂缝产生。

2 钢筋混凝土裂缝预防措施

根据上述裂缝成因，大致可将钢筋混凝土裂缝分为三类：温度裂缝、变形裂缝以及干缩裂缝。本文对不同类型的裂缝提出针对性的预防措施，以期尽量减少混凝土裂缝的产生，防患于未然。

2.1 温度裂缝预防措施

温度裂缝通常是因为混凝土在硬化期间释放大量的水化热，导致内外温度不均，在混凝土表面产生应力；但同时受制于其他相邻构件的约束，又会在混凝土内部产生应力，两种应力的不平衡导致温度裂缝的产生。王明磊[2]研究表明，当内外温差10℃时，混凝土冷缩值为0.01%，当内外温差在20℃～30℃时，混凝土冷缩值达到0.02%～0.03%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%。

温度裂缝的预防措施主要包括：（1）降低水灰比，选用低热或中热水泥，如粉煤灰水泥、矿渣水泥等。（2）改善骨料级配，掺加外加剂（高效减水剂）降低水化热。（3）改善混凝土施工和易性，降低水化热。（4）分层、分部浇筑，利于散热。（5）加强后期养护，使混凝土冷却均匀。（6）掺入纤维材料，提高混凝土抗裂性能。

2.2 变形裂缝预防措施

变形裂缝通常在地基土承载力不够、不均匀沉降以及构件结合不良情况下出现。变形裂缝一般与地面垂直或呈30-45 度角，裂缝程度与荷载大小及沉降程度呈正比关系[3]。

变形裂缝的预防措施主要包括：（1）地基承载力不足时应进行必要的换填及夯实。（2）选用强度和刚度高的模板，底部支撑牢固，严格控制拆模时间及顺序。（3）对地基采取必要的防水防冻措施。

2.3 干缩裂缝预防措施

受湿度环境变化的影响，混凝土表面水份损失较快，收缩较快，而内部水份损失较慢，收缩较小，内外不同的收缩程度导致应力不均匀从而产生干缩裂缝。干缩裂缝常出现在大体积混凝土表面部位，多为平形线或网状线，裂缝宽度为0.1-0.2mm 之间。

干缩裂缝预防措施主要包括：（1）选用收缩量较小的水泥。（2）混凝土施工过程严格控制配合比及用水量。（3）加强早期养护，适当延长养护时间。（4）冬季施工应采取有效的保温措施。

3 钢筋混凝土裂缝处治措施

钢筋混凝土裂缝不但影响建筑结构的整体性和刚度，还会减低混凝土的耐久性、加速混凝土的碳化、加剧钢筋的腐蚀、造成安全隐患。因此对混凝土裂缝必须及时处治，从而保证结构的安全使用。常用的裂缝处治措施主要有：表处法、压力注浆法、开槽填补法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。实质上在混凝土裂缝处治过程中通常并不是采用某种单一的方法，而是采用多中方法综合治理，最大程度的减缓、削弱裂缝的发展。针对不同的裂缝形式，本文将逐一提出合理的处治措施，

（1）表处法。在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等材料，适用于对结构承载力没有影响的表面裂缝。（2）压力注浆法。利用机械设备将补缝浆液压入混凝土裂缝，从而闭塞裂隙，适用范围较广，是目前普遍采用的裂缝处治措施。（3）开槽填补法。沿裂缝开槽，并嵌填止水材料，从而封闭缝隙。常用的填缝材料有聚合物水泥砂浆、聚氯乙烯胶泥、丁基橡胶等，适用于允许开槽且缝隙不多的混凝土结构。（4）结构加固法。当裂缝程度对混凝土结构性能影响较大，修补填缝已经不能满足要求时，应考虑对混凝土结构进行加固，常用的加固方法有：架设钢板加强支撑、喷射混凝土等。（5）混凝土置换法 。将裂缝较多的位置替换为新混凝土或其他材料，适用于处理裂缝严重混凝土构件。（6）电化学防护法 。利用电化学作用改变钢筋混凝土现有的环境状态，同时钝化钢筋，确保混凝土结构的安全。常用的电化学方法有氯盐提取法、碱性复原法、阴极防护法等。适用钢筋混凝土的长期防腐。 （7）仿生自愈合法 。仿生自愈合法是近年来引进的新型裂缝处治方法，利用仿生学原理在混凝土传统成分中加入含粘结剂的液芯纤维或胶囊，使混凝土具备损伤自愈机能。一旦混凝土出现裂缝，自动分泌液芯纤维促使裂缝重新愈合[4]。

4 结语

钢筋混凝土裂缝是混凝土结构中常见的一种现象，是不可避免的，但其危害程度是可控的。针对钢筋混凝土裂缝首先应贯彻预防为主的理念，在实际裂缝处治过程中，应在分析探明裂缝成因的基础上，遵循“技术安全可靠、施工简便可行、造价经济合理”的处治原则，确保建筑物及构件安全稳定地工作。可以预见，随着科学技术的发展，钢筋混凝土裂缝预防及处治技术将得到进一步的发展，并逐步走向完善。

参考文献：

[1]陈明建.浅谈常见混凝土裂缝的预防及处理措施[J].建筑工程技术与设计，2014（31）.

[2]王明磊.大体积混凝土施工裂缝的预防与补救措施研究[D].长安大学，2010.

[3]侯晓晶.浅谈混凝土楼面裂缝原因及防治[J].四川水泥，2015（12）.

[4]卡迪尔比力柯孜.现浇混凝土楼板裂缝的原因分析[N].博尔塔拉报，2014.

基金项目：延安大学青年项目（YDK2015-71）；陕西省高水平大学建设专项资金资助项目（编号：2015SXTS03）

作者简介：张扬（1984-），女，讲师。