钢筋混凝土结构裂缝的原因与防治方法分析

李宇思

摘要：钢筋混凝土结构是建筑行业中经常采用的一种建设方式，因施工技术、地理环境、物料配比等多种因素影响，钢筋混凝土结构经常会出现裂缝等现象，究其成因和特点，建设者们需积极采取相应的防治方法，以消除安全隐患。

关键词：钢筋混凝土结构;防治方法;裂缝成因

前言

钢筋混凝土结构的裂缝问题不仅影响着建筑本身的美观，更对建筑项目的整体安全性存在威胁。所以，在实际工程建设中，人们必须重视对裂缝问题的防治，从而既要为建筑提供质量安全保障，又要满足人们的居住需求。

本文以钢筋混凝土结构的裂缝成因为研究内容，探讨在施工建筑中，人们需要从哪些方面采取措施，才能起到对裂缝问题防治的作用，进而保证整体工程质量的安全性。

一、钢筋混凝土结构裂缝产生的原因

对于钢筋混凝土结构来说，受到环境、荷载、施工、材料等多种因素的影响，其裂缝产生的原因各不相同。

（一）环境温度原因

在温度作用下，钢筋混凝土结构裂缝的产生主要表现为两种，一种是温度裂缝、另一种是水化热裂缝。什么是温度裂缝？它指的是在混凝土体积相对较大的表面，或混凝土结构所处的环境，由于温差较大而导致的裂缝。这种裂缝产生的原因，主要是在受内外温差的影响下，混凝土的内外结构会出现热胀冷缩的现象，受内外部温度差异的影响，会产生相对拉应力，当这种内部与外部不协调的拉应力逐渐增大，超出了混凝土结构所能承受的强度或范围，即会在表面或内部出现裂缝。

而水化热裂缝是指在施工过程中，受到混凝土制作的材料配比等因素的影响，使具有较高强度的混凝土内存在相当程度的水化热。这种情况也会出现在体积较大的混凝土结构当中，当内外温度存在较大差异性，同时再受到一定的外力作用，即会产生这种水化热裂缝。一般来说，如果混凝土结构的体积相对比较大，当内部与外部温差超过25℃，且浇筑时所产生的温度大于29℃，同时，又刚好处于混凝土的断面处，便会在较大温度梯度的作用下发生水化热裂缝问题。

（二）干燥收缩原因

在混凝土浇筑过程中，水灰比例十分关键，它不仅对混合物的性质具有一定影响，还对拌合物的易性情况起到一定的影响作用。当水灰相对比较小时，就会降低拌合物的流动性，进而降低浇筑质量。如果水灰较大，就会使拌合物发生离析现象，从而对混凝土结构的硬化强度产生影响，同时还会影响其密实度。所以，人们在施工过程中，必须严格控制混凝土的水灰比，科学且合理的按照相应的数值进行配比。然而，如果混凝土的配置采取的方式是搅拌，按照相应的配比范围，对水泥可能发生的水化现象，进行水量的控制时，其用水量往往会比拌合水量小，其多余水量一般会通过蒸发而散去。由于水分丢失的形式差异，分为毛细孔水、孔隙水、结晶水等。

其中，结晶水是在干燥的环境下蒸发而形成的，这种情况会影响到对混凝土的内部压力，促使混凝土结构出现干燥收缩的情况。与混凝土的内部相比，表层的水分相对比较容易蒸发，所以，混凝土结构外层的干燥收缩情况会更加强烈。在此基础上，由于混凝土内部的干燥收缩情况相对比较舒缓，在混凝土结构的表层就会产生较大的拉应力，从而会对干燥裂缝现象起到加速作用。而孔隙水虽然在蒸发速度上比较快，但并不会使混凝土内部出现负压的情况，所以也就不会使混凝土发生收缩现象。毛细水在理论上一般不会蒸发，但在适宜的环境下，也会出现缓慢的蒸发现象，而且这种缓慢的蒸发会给混凝土内部造成一定的负压，最终造成混凝土的收缩。

（三）其它原因

对于钢筋混凝土结构的裂缝成因来说，除了受温度、干燥收缩等因素影响外，还会因为材料、施工、荷载、地基沉降等多种因素的影响而发生裂缝现象。

首先，材料因素。一是用料质量不合格、二是用料与设计规范不相符，这些情况都会在很大程度上对裂缝问题的出现起到加剧作用。在众多材料因素当中，最重要的因素就是对水泥型号选择的不合理，没有按照工程项目的施工要求标准进行选择，或者水泥材料的性能与实际需要不相符等等。因此，人们必须严格根据技术要求标准进行材料级别和粒径的选择，保证含泥量的要求。一旦施工所使用的水泥材料中出現质量问题，便一定会导致混凝土结构出现裂缝。

其次，施工因素。在施工过程中，受到多种客观因素的共同影响，如果水分蒸发的迅速没有得到合理控制，造成混凝土结构表面的干缩速度较快发生，混凝土结构裂缝问题就难以得到控制。而且，在混凝土搅拌、运输与浇筑的全过程中，无论哪一环节出现纰漏，都会直接影响着工程项目的整体施工质量并伴随这裂缝问题的出现。如在浇筑过程中，模板应用不合理、模板刚度不够、模板拆除过早等等，这些看似无关紧要的环节一旦出现偏差，都会成为裂缝产生的成因。再如混凝土浇筑过程中钢筋出现偏移、缺少合理养护下的混凝土受温度应力的重要影响等等。

再次，受地基沉降因素的影响。在工程项目建设过程中，地基沉降问题一直以来都是比较受重视的问题。一旦地基沉降不均匀，受拉力作用的影响，裂缝问题便会产生。至于裂缝的大小和深度，与地基沉降的范围大小休戚相关。而且，由于地基沉降问题，会造成很大的拉应力，所以混凝土一旦发生地基沉降裂缝，通常都是贯穿性的裂缝，对整体工程质量的影响将是不可估量的。

最后，结构设计、荷载作用、徐变裂缝等。其中结构设计因素指的是工程项目的设计方案不合理，没有严格按照裂缝的需要进行钢筋的配置。此外，存在没有设计伸缩缝、沉降缝，以及忽视了环境腐蚀性等纰漏。荷载作用指的是在混凝土施工作业过程中，由于施工不规范，没有在规定值范围内进行荷载施工，即会导致裂缝问题。这种在荷载作用下，所产生的裂缝现象，通常表现在钢筋混凝土的板结构当中，在不同荷载力的作用下非常容易产生裂缝问题。徐变裂缝指的是在瞬时弹性变形外，随着时间的推移，其变形值会增加，然后给混凝土结构带来不良影响，包括出现的裂缝问题。

二、钢筋混凝土结构裂缝防治的方法

为了保证工程项目质量，针对钢筋混凝土结构的裂缝问题，需要采取预防为主、治理为辅、防治结合的方式，尽最大可能的避免裂缝问题的出现，一旦出现可以采用恰当的方式方法加以治理，进而保证工程项目的质量与安全。

（一）钢筋混凝土结构裂缝问题的预防措施

为了更好的预防钢筋混凝土结构的裂缝问题，人们需要从设计方面、原材料选用、原材料配比、施工工艺控制以及施工环节监督管理等多方面入手。

1.设计方面。工程项目从方案设计，到结构设计环节，不仅要严格按照我国现行的设计规范做到高标准，严要求，更要结合工程项目的施工实际情况，严格进行实地调研与分析，全面保证设计措施的合理化与科学化。如果结构体系相对比较复杂，则必须与施工方共同研讨符合实际的施工方案。只有在合理的施工设计方案的前提下，才能够对施工过程中的各类裂缝问题加以预防。如尽量避免在设计过程中，由于结构断面突变所带来的应力集中问题、充分重视钢筋的构造配置问题、对混凝土板内预埋加以合理控制，对板内不应预埋水管加以控制等等。

2.原材料选用及配比方面。原材料的质量是整体工程质量得以保证的基础，在材料选用方面，应确保在符合设计标准的前提下，要准确的进行选择。如必须选择那些水化热较低的水泥，并在保证混凝土性能的基础上，对水泥用量进行合理的控制。从而最大程度上降低由于混凝土内外部温度差异性而导致的裂缝问题的发生概率。同时，在施工材料正式入场之前，人们需要对材料进行严格检验，以确保其合格。一经发现有不合格的水泥物料等，应严禁投入到现场使用。同时，更要把握好集料的质量，尽量选用质地坚硬的石料，保证级配符合设计需要。此外，还可以进行掺合料和外加剂。其中，粉煤灰具有减水和润滑的作用，可以对混凝土凝聚性与流动性具有改善作用，进而降低混凝土收缩。

3.施工工艺控制方面。首先要从钢筋配比设计上入手。在具体施工过程中，为了全面提升工程项目质量，必须对混凝土的钢筋比例进行合理配置，既要对钢筋品种、质量、数量、规格等进行全面考量，又要进行科学的评估构件性能。此外，严格根据施工图纸的规范要求定位钢筋位置，避免因钢筋位置错误或错位而造成裂缝问题。其次，从模板施工工艺控制上入手，施工人员必须根据实际需要，合理的对混凝土结构问题加以控制。在正式浇筑前，要采取一定的方式方法对模具进行湿润处理，保证模板的湿润度合格。而且，模板的设计与制作要符合技术标准要求，确保模板的强度与硬度，避免因为其强度与硬度不足，导致在浇筑的过程中出现变形，为后期的裂缝问题埋下隐患。而且，对拆模的时间要严格计算与合理控制，保证混凝土的强度达到实际需要的情况下，规范化的进行拆模作业。同时，更要保证拆模作业的顺序性，以避免在拆模的过程中给混凝土结构造成外力损伤。

4.施工监督管理方面。任何工程项目的质量保证都离不开监督管理工作，对于钢筋混凝土结构裂缝问题的预防也是如此，良好的监督与管理可以提高人们的责任意识与能力。为此，无论是施工方还是投资方，都要参与到质量监督与管理工作当中来，确保每个施工环节都能得到有效的质量监管。并且，更要发挥监理方的工作积极作用，对不符合标准的材料、工程，坚决要求推到重建。结合这些内容，人们可以通过构建完善的獎惩机制来发挥监督与管理的预防作用。

（二）钢筋混凝土结构裂缝问题的治理措施

在预防为主的前提前，任何工程项目也无法完全保证不出现钢筋混凝土裂缝问题。所以，当发现有裂缝问题时，人们必须采取相应的办法加以治理，从而保证整体工程质量。

1.温度控制法。钢筋混凝土结构温度裂缝的产生，其最主要的原因就是温度梯度较大的问题。通常情况下，养护阶段的混凝土表面，与外界环境温度相比，二者存在一定程度的差值。当差值小于20℃，且混凝土内部的温度低于65℃时，温度裂缝不会发生。所以，为了有效对温度梯度进行合理控制，人们可以采取如下措施。一是采取有效措施降低体积较大的混凝土内部温度，如在内部设置冷凝管，使用循环水的方式来达到温度降低的目的。二是采取相应方法加强混凝土的外部保温控制，从而降低混凝土外层的散热速度，以达到温度梯度降低的效果。三是利用分层浇筑工艺在施工过程中起到温度梯度降低的效果，进而降低裂缝问题出现的概率。四是可以在混凝土中适当的添加缓凝剂，或者采用混合料配比增加的方法，从而降低水化热速度，从而达到水化热的释放变得舒缓的作用。五是采用直径较小的钢筋，缩短钢筋间距，保证钢筋内力的均匀分布，发挥构造钢筋的积极作用，以减少裂缝现象。

2.开槽修补法。在钢筋混凝土结构裂缝问题中，如果出现0.5毫米以上的大裂缝，是非常严重的问题，为此，人们可以第一时间采用开槽修补法进行补救。一般可以选用环氧树脂、聚硫橡胶、水泥、砂子等作为原材料。第一步是采用人工的方式对砂子进行过滤并晒干，与水泥按照一定比例进行搅拌，搅拌均匀后，再将环氧树脂与聚硫橡胶按照相应的配比进行均匀搅拌，最后将两者共同进行搅拌。随后，用适量的丙酮进行砂浆稀释，直到稀释到适中的稠度。全部准备完毕后，迅速将已经办好的环氧树脂砂浆嵌入到裂缝当中。此外，还可以使用聚氯乙烯胶泥、沥青油膏、水泥砂浆等材料进行槽内嵌补。

3.内部补修法。这一方法是将胶结料通过压浆泵压入裂缝之中，发挥其凝结、硬化的作用而达到补救的目的，从而实现结构整体性的恢复。该方法适合应用到对结构整体性有影响的裂缝修补，或者对结构整体性有防水、防渗要求的裂缝修补。一般情况下，可以应用化学材料或水泥作为灌浆材料，然后根据裂缝的大小、施工条件进行具体选择。如果裂缝宽度超过0.5毫米，人们可以用水泥灌浆，如果裂缝宽度不超过0.5毫米，则可以采用化学灌浆。

4.表面覆盖补修法。这是针对那些微细裂缝而采用的方法，通过在裂缝表面进行涂膜的方式来达到修补的目的。施工过程中，人们可以先用钢丝刷对混凝土表面进行打毛处理，从而清楚外层的附着物，然后用水反复冲洗干净，并晾晒干燥，随后用树脂对混凝土表面的气孔进行填充，最后用修补材料进行表面的覆盖涂膜处理。

此外，如低压注浆法、水泥浆涂抹法等都是可以采用的裂缝治理方法。当然，无论是裂缝的预防还是治理，其目的都是保证工程质量的安全性。因此，在裂缝防治方法的采用上还要遵循一个前提，即裂缝的出现不影响工程整体质量。如果裂缝的出现已经对整体工程质量造成严重威胁，那么，就无需进行防治处理，只能选择重新建设。

结束语

总而言之，随着我国建筑行业的兴起，人们对于生产和居住环境的要求也越来越高。因此，不断地增强钢筋混凝土结构建设质量，避免工程项目结构出现裂缝等问题已经成为人们关注的重点。同时，彻底的预防和解决钢筋混凝土结构的裂缝问题，也是建筑行业可持续发展的重要保证。所以，不断创新施工技术、强化监督管理手段、提高从业人员素质、优化设计施工方案成为解决钢筋混凝土结构裂缝问题的重要方法。只有如此，才能更好的保证我国建筑行业发展的稳定性与持续性，最终保证建筑行业的健康发展。

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