鋼筋混凝土結構上產生的裂縫 ,常見于非預應力受彎、受拉等構件中, 以及預應力構件的某些部位。對于各類裂縫 ,必須先查明其性質和產生的原因,進而確定具體的修繕方法。鋼筋混凝土結構裂縫根據其產生的原因不同可分為荷載裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫、腐蝕裂縫、沉降裂縫等。

　　1 　各種裂縫產生原因

　　1.1 　荷載裂縫

　　結構在荷載作用下變形過大而產生的裂縫。一般多出現在構件的受拉區域、受剪區域或振動嚴重等部位。產生的主要原因是結構設計、施工錯誤、承載能力不足、地基不均勻沉降等等。鋼筋混凝土結構是由混凝土和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力 ,結構設計師需根據地基情況,靜、動荷載 ,環境因素、結構耐久性等控制荷載裂縫。從國內外有關規范可知 ,對結構變形作用引起的裂縫問題 ,存在著兩類學派:一是設計規范規定很靈活 ,沒有驗算裂縫的明確規定 ,而由設計人員自由處理。另一類則是設計規范有明確規定 ,對于荷載裂縫有計算公式并有嚴格的允許寬度限制 ,如我國《混凝土結構設計規范》GB50010—2002 。工程師對結構變形裂縫控制考慮不周 ,是結構荷載裂縫發生過多的主要原因。

　　1.2 　溫度裂縫

　　由大氣溫度變化、周圍環境高溫的影響和大體積混凝土施工時產生的水化熱等因素造成,水泥的水化熱為 165～250J/ g ,隨混凝土水泥用量提高,起絕熱溫升可達 50 ℃～80 ℃。研究表明,當混凝土內外溫差 10 ℃時,冷縮值0.01 % ,如溫差為20 ℃～30 ℃時,其冷縮值為0.02 %～0.03 % ,當大于混凝土極限拉伸值時混凝土就開裂。

　　1.3 　干縮裂縫

　　這類裂縫一是由于材料缺陷引起的 ,研究表明 ,水泥加水后變成水泥硬化體 ,體積減小 ,毛細孔縫中水逸出產生毛細壓力 ,使混凝土產生毛細收縮 ,由此引起水泥砂漿的干縮值為0.1 %～0.2 % ,混凝土的干縮值為0.04 %～0.06 % ,而混凝土的極限拉伸值只有0.01 %～0.02 % ,所以引起干縮裂縫。

　　1.4 　沉降裂縫

　　現澆構件因地基或砌體過大不均勻沉降;模板剛度不足、支撐間距大、支撐松動、過早拆模等 ,均可導致產生沉降裂縫。

　　2 　鋼筋混凝土結構裂縫的控制措施

　　根據國外設計規范和我國現行《混凝土結構設計規范》( GB50010—2002 ) 及有關試驗資料 ,混凝土最大裂縫寬度的大致控制標準: (1) 無侵蝕介質 ,無防滲要求為 0.3～0.4mm ; (2) 輕微侵蝕 , 無防滲要求為0.2～0.3mm ; (3) 嚴重侵蝕 ,有防滲要求為0.1～0.2mm 。為了達到這樣的標準,就必須對各種裂縫采取相應的控制措施。

　　2.1 　荷載裂縫

　　在結構設計方面 ,結構設計者必須嚴格按照《混凝土結構設計規范》( GB50010—2002 ) 第 8.1 條規定進行裂縫控制驗算 ,根據不同的結構部位 ,采取相應的合理配筋。

　　2.2 　溫度裂縫

　　防止因混凝土本身與外界氣溫相差懸殊,處于高溫環境的構件 ,應采取隔熱措施 ,加強養護 ,尤其在氣溫高、風大且干燥的氣候條件下更應及早噴水。對大體積混凝土應控制裂縫 ,大體積混凝土工程因散熱降溫引起的冷縮比干縮更容易引起開裂 。

　　2.3 　干縮裂縫

　　一是可以通過改善材料性能來控制 ,如前提到在工程中采用的補償收縮混凝土對此種裂縫的控制也很有效。補償混凝土是一種適度膨脹的混凝土 ,按國內外補償混凝土的技術要求 ,混凝土在濕養護期間 , 在配筋率 ρ= 0.8 %的試驗條件下,它產生的限制膨脹率為0.02 %～0.03 % ,在混凝土中建立的預壓應力為0.2～0.7MPa ,這一預壓應力能夠抵消導致混凝土開裂的全部或大部分應力。與此同時推遲了混凝土收縮的產生過程,這就是補償混凝土的抗裂原理。

　　3 　裂縫的治理

　　混凝土結構或構件一旦出現了裂縫 ,有的破壞結構整體性 ,降低構件剛度,影響結構承載力;有的雖對承載力無多大影響 ,但會引起鋼筋銹蝕、降低耐久性 ,或發生滲漏 ,影響正常使用要求。因此 ,應根據裂縫性質、大小、結構受力情況和使用要求 ,區別情況,及時進行治理。

　　3.1 　裂縫治理原則

　　(1 ) 必須充分了解設計意圖和技術要求 ,嚴格遵循設計和施工規范的有關規定。

　　(2) 應認真分析裂縫產生的原因和性質 ,根據不同受力情況和使用要求 ,分別采取不同的治理方法。

　　(3 ) 裂縫處理后應能保證結構原有的承載能力、整體性以及防水、抗滲性能。處理時要考慮溫度、收縮應力較長時間的影響 ,以免處理后再出現新的裂縫。

　　3.2 　裂縫治理方法

　　一般常用的治理方法有以下幾種:

　　3.2.1 　表面修補法

　　適用于對承載力無影響的表面及進深裂縫 ,以及大面積細裂縫防滲、漏水的處理,具體方法有:

　　(1 ) 表面涂抹水泥砂漿。將裂縫附近的混凝土表面鑿毛 ,或沿裂縫鑿成深 15～20mm 、寬 150～200mm的凹槽,掃凈并灑水濕潤 ,先刷水泥凈漿一度 ,然后用 1：1～1：2 水泥砂漿分2～3 層涂抹 ,總厚控制在 10 ～20mm 左右 ,并用鐵抹壓實抹光。

　　(2) 表面涂抹環氧膠泥或用環氧粘貼玻璃布。涂抹環氧膠泥前 ,先將裂縫附近 80～100mm 寬度范圍內的灰塵浮渣清除干凈,較寬的裂縫應先用刮刀填塞環氧膠泥 ,然后用毛刷或刮板均勻蘸取膠泥 ,并涂刮在裂縫表面。

　　(3) 表面鑿槽嵌補。沿混凝土裂縫鑿一條V 型深槽 ,槽內嵌水泥砂漿或環氧膠泥、聚氯乙烯膠泥、瀝青油膏等 ,表面作砂漿保護層。

　　3.2.2 　內部修補法

　　內部修補法系用壓漿泵將膠結料壓入裂縫中,由于其凝結、硬化而起到補縫作用,以恢復結構的整體性。此種方法適用于對結構整體有影響 ,或有防水、防滲要求的裂縫修補。

　　4 　結束語

　　綜上而述 ,混凝土結構出現裂縫的綜合因素繁多 ,影響的原因也是多方面的 ,需要設計與施工等多方面高度重視。在實際工作中使用單位必須對使用中的構件進行定期或不定期的檢查 ,以便及時掌握結構的實際工作狀態以及損壞的部位、種類、危害程度及發展變化,據以判斷損壞對結構強度和耐久性的影響,并采取相應的維修加固措施。