钢筋混凝土结构工程裂缝的判断与改善研究

钢筋混凝土结构工程裂缝的判断与改善研究

张 良

上海茂苑园林工程有限公司 上海市 200442

摘要：本文将详细介绍判断钢筋混凝土结构工程裂缝的主要方式，通过专业的研究与调查，找出高效处理工程裂缝的有效措施，如科学选用混凝土原材料、合理设计施工缝、严格管控混凝土温度及完善混凝土的养护等，在保证混凝土结构形态的同时，优化项目建设质量。

关键词：混凝土结构；工程裂缝；施工缝；温度要素

引言：各种形式的裂缝为钢筋混凝土结构中的常见问题，裂缝的产生不仅会有碍建筑物的观感，还会影响其可靠性、耐久性，严重的裂缝将危结构安全。施工人员应采用合适的方法科学地控制工程裂缝。

1. 产生裂缝的原因

结构只有通过自身形变产生抗力以抵御外部作用，钢筋混凝土作为一种塑性组合材料，由于混凝土的抗拉强度大致只有抗压强度的1/10，因而普通钢筋混凝土结构经常带裂缝工作。裂缝的存在并不一定意味着结构的破坏，现行设计理论允许钢筋混凝土结构带裂缝工作，与钢筋混凝土构件自身的特点相适应，只是裂缝的大小、形式应控制在一定的范围内。

裂缝按其形成原因可分为两大类，一类是由荷载产生的裂缝，另一类是由变形因素（非荷载）引起的裂缝，如材料收缩（混凝土浇筑后硬化过程中的干缩裂缝）、温度变化、混凝土碳化（钢筋锈蚀膨胀）以及地基不均匀沉降等引起的裂缝。很多裂缝往往是多种因素共同作用的结果。调查研究表明，变形因素为主产生的裂缝约占80%，荷载因素为主产生的裂缝约占20%。非荷载作用引起的裂缝十分复杂，目前工程中通过各种构造措施减少或避免裂缝的产生。

二、判断钢筋混凝土结构裂缝的主要方式

首先，在判断钢筋混凝土结构裂缝产生的原因时可通过由装饰到结构、由表及里的方式来进行判断。对建筑装饰已完成的工程，针对装饰表面产生裂缝，应关注裂缝的形式、宽度、长度、发展趋势，着重分析有裂缝是否延伸至主体结构。若裂缝产生在主体结构还未完成或装饰工程未展开，应采用结构性裂缝的方式方法来分析，对其产生的原因进行深入探究。

其次，若混凝土出现结构性裂缝，相关人员应详尽、准确地记录裂缝的形式、宽度、长度，若超出规范、验收要求，还应通过具备相应资质的单位验算、复核其承载力，依照相关数据或分析的具体情况再采用对应性的处理措施。若该裂缝在生成时属非受力状态，要根据该裂缝生成的时间、位置与形态来找出该部分裂缝产生的原因、当前的发展动态等，再找寻适宜的处理方法。

最后，在探测混凝土裂缝期间，相关人员的主要工作内容有裂缝产生的形态、数量与位置；裂缝的深度、长度与广度；裂缝发展的走势、现状与此后的状态等。由于裂缝形成的原因较多，也会给结构的耐久性、可靠性带来深远影响，因而在检测与判断混凝土结构裂缝时，不但要精准检查其自身情况，还要适时研究混凝土结构的内部材质、成分与特征，增加其对保护层的检验，从而有效了解混凝土结构的碳化过程、自身缺陷与真实强度，只有掌握混凝土裂缝形成的真正原因，相关人员采用的处理措施才更加有效。

三、改善钢筋混凝土结构工程裂缝的有效措施

非荷载因素产生的裂缝，主要包含两个方面：一是混凝土浇筑后硬化过程中的干缩裂缝，二是使用过程中外界温度变化导致的伸缩裂缝。现行规范，对于钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距要求，其目的主要控制温度变化产生的裂缝；另外还有相应规范对混凝土施工方法做出了严格要求以控制混凝土硬化过程中产生的干缩裂缝，如GB50496《大体积混凝土施工标准》。根据以往工程实践，以下方式方法能有效改善或处理钢筋混凝土结构产生的裂缝。

（一）科学管理、质地优良

目前，各钢筋混凝土工程基本选用商品混凝土，不允许现场搅拌。在钢筋混凝土施工过程中，施工人员应提升对混凝土浇筑质量的管控，从材料进场到混凝土浇筑全过程应由专业人员严格监管，始终保证浇筑过程中混凝土的整体质量，防止在该段时间内混凝土发生过大的水化热等不良现象。对于商品混凝土的选用，应着重关注水泥的类型，为保证混凝土质量应尽量选用中热与低热的水泥。不宜采用早强水泥，一些早强水泥将水泥磨得过细，细颗粒越多，越易裂，而且早强水泥导致水化热产生太快，拆模时如外界温度低，温差大就易开裂。粗骨料的强度，一般不起控制作用，但有问题的是石子级配、粒径等问题。石子孔隙率过大，形状不合格，导致灰浆过多，更容易开裂。

（二）合理设计施工缝

引发混凝土结构性裂缝的原因教多，应力或一定的涨缩也会降低其结构的稳定性。为防止出现应力或不良的涨缩现象，施工人员可在混凝土结构的周边区域设置施工缝，该类形式不但能让混凝土材料缩涨出现更多的冗余位置，还会有效降低该类材料的内部拉应力。在实际施工期间，相关人员应采取合适的措施来保护施工缝，才能有效解决混凝土内部的裂缝问题。在正式浇筑混凝土以前施工人员要进行一定的维护与清洁工作，在开展清理期间要严格遵照施工规范，在完成浇筑面的清理后要在其表面涂抹处理剂，还能有效增强该类材料的防水性能。

（三）严格管控混凝土温度

温度变化会给混凝土质量带去较大影响，施工人员在管控混凝土结构时应严格控制该环境下的温度。在实际施工期间无论是外部温度还是内部温度都会给其整体质量、各方性能带来一定的变化，其整体温度要与施工设计图、国家相关政策标准相符。在浇筑混凝土的过程中会出现多重要素来影响其温度，施工人员可主动设计与混凝土结构、温度相关的试验模型，借助数据模拟来获取影响该类温度的要素，依照该工程的具体情况来采用合适的解决方式。

比如，在实际开展混凝土结构施工时，若其材料拥有较大体积，该类混凝土的内部温度极易受到多种要素的影响，会与标准值生出一定的偏差或快速升高，在该类情况下极易出现结构性裂缝，因而为较好地控制混凝土内部温度，可借用该材料具体的内部温度差测算出实际的入模温度，继而找出影响其温度的主要因素。

在测量混凝土温度期间，施工人员应找出较可靠的测温点，该项数值会对其温度造成较大影响，在布置测温点时要注重该位置的可信度、代表性，只有位置选择的合理其测量出的数值才更加精准，可真正呈现出混凝土的内部温度^[2]。

（四）完善混凝土的养护

建筑材料的整体质量将会直接影响工程项目的耐久性，若在施工期间混凝土材料的选用较合理、浇筑流程与方式较正确，可有效保障项目质量，不会出现裂缝现象。在完成项目施工后，为及时巩固工程质量，施工人员需对混凝土结构实行必要性养护，避免其在项目建设后期出现裂缝问题，不但要进行返工，还会进一步缩减过程建设质量。

具体来看，在护理混凝土材料期间相关人员要对完工后的混凝土面层进行一定的遮挡，该时间要发生在该类材料的冷却时间中，其原因在于在该阶段混凝土材料还要带有一定的水分，在遮盖的同时还防止其遭受外界环境的影响。施工人员还要在日常施工期间为混凝土墙面浇水，利用水分的冲击来延缓其水分蒸发的速度，该项工作一直持续到混凝土结构彻底凝固以前。项目管理者要派遣专业人员来严格看管混凝土结构，防止在混凝土结构凝固的过程中出现遭受外部环境的污染等不良现象，若在该阶段其结构表面留有手印或遭遇污染，不但会延长施工工期，还会增加额外的施工成本，返工后的混凝土结构则难以彻底解决裂缝问题。

另外，尽可能晚拆模。拆模时的混凝土温度（由水化热引起的）不能过高，以避免接触空气时降温过快而开裂（拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上），更不能在此时浇筑凉水养护。混凝土的拆模强度不低于15℃。

总结：综上所述，引发钢筋混凝土结构裂缝的因素较多，施工人员在实际施工时应根据产生裂缝的原因、形式，采用综合的处理措施，通过对钢筋混凝土工程施工期间的有效管理来改善该结构内部的裂缝问题。

参考文献：

[1]GB 50010-2010 《混凝土结构设计规范》[S].

[2]周兵,林伟庭,黄观传.混凝土裂缝成因分析及预防措施[J].广东建材,2020,36(08):37-39.

[3]杨军.地铁土建施工中大体积混凝土裂缝控制探析[J].科技资讯,2019,17(04):53+55.