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现浇混凝土结构的裂缝成因和防治措施
2020-07-14 15:26:15
来源：www.celcnki.com学术不端一站式检测平台 阅读数：
摘要：现浇筑混凝土结构的裂缝出现以及更进一步的发展在一定程度上会对内部钢筋造成腐蚀，在抗渗性能和耐久性、承载力方面对钢筋混凝土构件造成影响，使钢筋混凝土的构件缩短使用寿命，更有甚者会造成安全事故，所以现浇混凝土结构的裂缝是必须要注意的施工质量问题。本文结合相关参考资料，分析裂缝是如何形成的，并相对应的提出防治措施。
关键词：现浇混凝土结构；裂缝；成因
引言：有多种原因都会造成现浇混凝土结构出现裂缝，比如说环境的影响、材料的质量问题、施工的工艺差异、施工的质量问题、地基的沉降差异以及结构设计等方面。除此之外，在直接受到外部荷载的作用力影响之后，由于刚度或者强度的缺乏而导致结构变形就会产生裂缝，由于在构建时受到温差的影响，长此以往，如果出现构建的抗拉强度极限不足以抵抗因为温差而导致膨胀应力的时候，就会出现裂缝。
一、现浇混凝土结构裂缝的形成原因
1.湿度裂缝
如果混凝土在外加剂、拌合水、骨料以及水泥等方面用料不准就会导致混凝土出现干缩裂缝。这种干缩裂缝的出现是由于混凝土内部和外部湿度存在差异，进一步的引起内外表面的收缩，与此同时，受到楼板四周的条件约束，让干缩裂缝的水泥出现热量进而导致混凝土水分的流失，引起砼干缩，因为结构支撑的限制，楼板的构建内部生成了拉应力。这时如果抗拉的极限强度不足以抵抗拉应力时，裂缝就自然而然形成了，并且裂缝会伴随着拉应力的影响而继续扩大加深。
2.温度裂缝
从温度裂缝角度来讲，其裂缝的走向并不一致，与短边平行的裂缝，大多是采用有较大长度尺寸或者梁板形式的结构，而交错纵横样子的裂缝，大多是采用的面积较大的结构。
沿着全长的裂缝并且分段似的出现并且于短边近似平行并且中间密集的裂缝，大部分是贯穿形式的或者深进形式的温度裂缝。从宽度来说，裂缝也不一样，通常情况下为0.5mm以下。从整体角度来看，裂缝在宽度方面很少有过多变化。
从全长来说裂缝的宽度并不会出现太大变化。要注意的是，施工期间是温度裂缝经常发生的时期，由于温度的变化让裂缝的宽度也明显的发生了改变，具体表现为温度较高则裂缝较窄，温度较低则裂缝较宽。从岩断面来说，裂缝大多数呈现的形态是上部宽而下部窄，但是有极少数情况会出现相反的状态。
3.因为构件施工质量问题而引起的裂缝
第一，裂缝是由于钢筋绑扎安装质量问题。对于楼板混凝土的开裂来说，钢筋所起的作用是约束和限制。而这种约束和限制大多是通过摩擦力和胶结力的作用而引起的。第二，最佳的约束作用是间距均匀的钢筋，并且间距均匀的钢筋也可以避免个别处裂缝宽度的增加。但是从实际的日常施工来看，因为钢筋绑扎不牢固的问题，普遍会出现钢筋分布不均匀出现偏位的现象，这从一定程度上对钢筋的约束作用进行了削弱。第三，对变形的钢筋而言，为了让平均的凝结强度增大，只有让变形的钢筋相对保护层厚度增加。但是在进行实际施工操作过程中，因为钢筋的保护层垫块所布置的表面呈现出梅花型，所以在混凝土进行浇筑之后，大多数的部位保护层都难以达到设计要求，这里也在一定程度上使钢筋对混凝土开裂所产生的约束作用丧失。
4.设计不到位而引起的裂缝
1.1 设计原因未充分考虑引起的裂缝
根据简支梁的受力弯矩图和受力构件的抽象力学模型，为了抵抗负弯矩，在楼层的上部分应当配置承受力的钢筋。而在设计人员进行实际施工图的设计过程中，需要对成本问题、施工技术问题和人员管理问题等等进行综合性的考量。通常情况下分离式是现浇楼板负弯矩筋常用的方式，也就是在弯矩图中将负筋进行断开处理，进行单独的配筋。采用这种设计方式很容易造成斜向裂缝，虽然这种斜向裂缝可能不会对结构安全产生太大影响，但是容易出现部分渗露的现象，这种斜向裂缝也成为了现浇混凝土结构裂缝治理的重点内容。
二、现浇混凝土结构裂缝的防治措施
首先，在进行设计的过程中，要注意对温度的考量，在载荷及应力的综合影响之下注意楼板的受力情况，并且针对重点部位要注意对配筋构造措施进行增强。对于出现的温度裂缝，可以适当的对分布钢筋的间距进行减小处理。进行通常布置或者是加强配筋，对普通开间的楼板的面筋来说。可以以双层双向的方式对建筑物悬跳板的放射筋进行配置加密，通过这样的方式来避免因为干缩或者湿度差异而导致的裂缝。
其次，相关工作人员要在外加剂、拌合水、骨料以及水泥等原料质量方面注意严格控制。必须要严格检验水泥的性能，检验骨料中所含杂质的含量，检验砂石级配以及沙子的含泥量，并且将检验记录下来。在水泥的选取方面，工作人员应当采用有较小收缩量的水泥，并且不能有较大用量，使用粉煤灰的水泥和中低热的水泥。再进行浇筑时，工作人员还要严格注意控制水灰比和配合比。
再次，对于温度的裂缝预防而言，除了使用粉煤灰的水泥以及中低热的水泥或者对水泥用量进行控制之外，还要注意对施工中的配合比以及混凝土搅拌进行管控。在塑性收缩裂缝和湿度裂缝的预防方面，工作人员应当使用具有较高早期强度和脚小干缩值的普通硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥，以及注意水灰比的严格控制，为了对混凝土的塌落度以及和易性进行增加，可以掺入高效的减水剂。在工作人员进行浇筑时，要严格避免因为过振而造成的混凝土泌水和离析的现象产生，因为如果出现这种情况就会让混凝土的表面出现水泥浆层，这种水泥浆层含有水泥量较多，非常容易产生干缩裂缝。
最后，有些裂缝的形成是由于瞬时位移或者支撑体系的轻微沉陷造成的。所以在进行施工之前，相关工作人员应当编制模板专项的施工方案，验算模板的刚度及强度和架体的受力能力。在进行施工过程时，施工人员必须严格按照控制楼板的支撑体系方案进行，确保支撑模板的刚度和强度必须符合标准。以降低在市中过程中可能出现的震动以及在进行材料吊卸过程中而生成的冲击载荷，在有必要的时候可以增加设置纵横向剪刀撑和扫地杆，以确保整体架体的稳定。
三、现浇混凝土结构出现裂缝的处理方式
1.简单的处理方法
从开始来说，在承载力不降低的情况下，相关工作人员在进行充分调查分析之后，需要对裂缝进行确认，并且以填充、注入或者表面处理的方式来修补裂缝。
第一，填充法。如果裂缝呈现的状态较为宽，那么可以利用树脂砂浆材料将混凝土表面以U形槽或者V形槽的形式进行局部填充。除此之外，还可以更换填充材料，使用沥青或者水泥砂浆。在相关工作人员进行施工的过程中，首先要做的是对槽内的碎片进行清洁和处理，也可以在底层涂抹结合料，在填充满裂缝之后，还需要等待一段时间使填充物硬化，最后抛光表面。
第二，表面的修补法。这种方法多用于窄缝，表面修补并不影响结构强度，但是可能会让钢筋锈蚀，所以使用这种方式大部分是为了增强耐久性或者保持表面构建的美观而进行的，并且在混凝土的裂缝表层铺设一层薄膜材料这是最常用的处理方式，而对于使用材料方面，大部分情况下可以使用环氧类树脂来对玻璃布进行浸渍处理，并且为了使混凝土的表面所有的气孔都能够填平，可以使用油灰状树脂，之后在上面进行薄膜的铺设，倘若仅仅是为了防水，也可以采用沥青涂刷的方式，在表面涂抹薄砂浆即可。
2.进行加固处理
如果混凝土梁板的裂缝情况较为严重，已经对梁板承载力产生了不良影响，就需要谨慎选取处理方式，分析和比较，结合成本和效率条件，采用更加适合的方式。
第一，钢箍加固法，当弯起筋不足，抗剪无法达到正常要求以及补强梁内特长箍筋的情况出现时就需要采用钢箍加固法。具体来说：可以使用以圆钢或者是扁钢为材料而制成的斜形或者是垂直的钢箍，留下螺纹，并且通过螺母将套入钢板之后的钢箍进行拧紧。还可以将两个U型钢箍套在一起进行焊接之后楔紧。并且相关工作人员在这个过程中应当注意的是，为了防滑，需要在使用钢箍的过程中在梁上刻槽
第二，加固粘贴法。针对出现裂缝的混凝土，可以将型钢或者钢板使用环氧树脂粘结剂粘贴到裂缝处，促使任意两者之间构成一个完整的整体，以便共同工作。在施工之前，要注意对钢材的表层进行喷砂处理，并且对混凝土的表层进行清洁和干燥处理，从粘结层方面来说，还要注意控制其厚度。
第三，单面加大截面法。这种方法可以分为两种形式。也就是下厚或者是上高。在梁支座抗弯强度缺乏加固的情况下可以采用在上面加高的形式，这时通过附加箍筋让增加的混凝土与原本存在的混凝土之间合为一体，使纵筋来承受上部分的荷载。在梁跨中抗弯缺乏的加固的情况，这种情况就适用于下面加厚的形式，如果具体要求和梁截面强度之间差异不大，那么就可以将量下增加80-100mm厚度，并且为了与原来的钢筋焊接就需要进行新的纵筋配置。
第四是注入法。倘若裂缝在宽度方面呈现出小且深的特点，那么就可以通过注入的方式来修补梁板内部，最开始要做的是在裂缝部位布置注入管，而对于裂缝的其他部分则采取简单处理的方式来封住，使用环氧树脂材，采用这种方式效果较好的是在裂缝宽度超过0.2mm的时候。如果使用改性环氧树脂材料，这种材料和介质之间具有亲和力强和接触面小的特点，并且其中还包含有复合性的增强剂，这有助于稀释剂分子转变成网状结构，这在某种程度上会使混凝土与浆材之间的结合更加紧密，体现出固结体优良的力学能力。使用这种灌浆材料，会使原结构的混凝土强度小于凝固化之后的强度。由于这种材料的高渗透性，其最小的渗透宽度可以为0.001mm，所以可以有效的保障材料能够渗入裂缝之内。
四、结束语
在进行钢筋混凝土结构施工时，现浇混凝土结构裂缝是一种非常普遍的质量问题。虽然可以简单的处理裂缝，但是如果裂缝非常严重，就会影响混凝土整体抗渗和结构性能，这样处理起就会耗费极大的财力、物力以及人力。出现现浇混凝土结构裂缝根本原因是因为现场施工环节管理没有到位而造成的，通过对现浇混凝土裂缝的形成原因以及预防和处理措施进行分析，就可以有效避免现浇混凝土裂缝的形成以及正确进行后续的处理。也希望本文可以让从事该项技术以及质量管理的相关人员能够有所体会，在具体施工环节有针对性的预防和应对现浇混凝土结构裂缝的出现，并且科学的、专业的解决裂缝现象。
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