市政工程中钢筋混凝土构件裂缝产生的原因与处理

陈敏 李国

摘 要：在市政工程中，为确保工程的质量和安全，钢筋混凝土已得到了广泛的应用。但就现阶段钢筋混凝土构件中的实际情况来看，钢筋混凝土在运用过程中出现了裂缝现象，而造成这一现象的主要原因是原材料质量差、设计不合理以及养护不当。本文主要就现下钢筋混凝土构件产生的问题及原因进行分析，并提出相应的解决措施。

关键词：市政工程；钢筋混凝土；裂缝；产生原因；措施

钢筋混凝土在未受力前，水对水泥产生一定的影响，使其发生化学或物理反应，造成混凝土内部出现局部性拉应力，最终导致水泥石内部或水泥石与骨料之间出现裂缝。加上每块水泥石弹性模量不同，当周边环境或空气中的水蒸气发生变化时，水泥石内部就会发生变形，久而久之，骨料表面和水泥石就会出现裂缝。除此之外，混凝土成型后经过泌水作用，在骨料下边就会形成水囊，当混凝土经过一段时间的风干硬化后，水囊就直接形成了界面裂缝。界面裂缝在外力作用下很容易就导致裂缝的不断延伸。

1 市政工程中钢筋混凝土构件裂缝产生的原因

1.1 设计不合理产生的裂缝

设计不合理容易使混凝土构件产生裂缝。比如某市政工程地下室在设计连续梁过程中，因设计人员没有充分考虑地面温差和地下室温度二者之间的具体情况，伸缩缝之间的间距太大，导致混凝土连续梁出现较为明显的裂缝，加上连续梁采用的是C30成分的混凝土，水泥中水灰成分较大，即使加入了一定分量的减水剂仍然无法阻止混凝土因收缩而产生的变形。此外，连续梁的宽度约600mm，一旦内外温差较大就很容易收缩变形，在高度方面，连续梁的收缩变形相对是自由的，但就长度来讲，因受到地下室柱的影响，当温度发生变化时，连续梁必然产生收缩，因受到柱的约束力使其产生拉应力，当拉应力的力度大于抗拉应力的力度时就产生了裂缝，且裂缝平行于地下室柱。

1.2 施工不当引起的裂缝

骨料出现泌水现象的原因多种多样，其中一种就是水泥品种的不同，当混凝土浇灌后，水泥比重较大的材料就会出现下沉，因受到钢筋的阻碍作用，下沉程度不均匀，导致出现裂缝。水泥在遇水发生物理或化学反应后产生一定的热量，造成混凝土内外温度不同，当温度降低时，混凝土就会因收缩程度不一致产生裂缝。这种情况在大体积混凝土硬化时比较常见。有害气体和雨水的腐蚀容易造成悬臂钢筋出现锈蚀，然后出现折断。造成该类情况的主要原因是钢筋的错位和不合理的支膜方法。在混凝土硬化期间，因模板支撑不牢或提前拆模，导致混凝土质量未达标而产生裂缝。

1.3 养护不当导致的裂缝

混凝土在硬化过程中会因为水化热等原因产生收缩而出现裂缝，如若养护不及时裂缝可能永远无法恢复，大多建筑工程中裂缝的产生和最初的养护工作直接相关联，早期如果对混凝土未进行必要的养护工作，混凝土最终还是会形成裂缝。所以期初必须做好对混凝土的养护工作，特别是大体积混凝土的养护工作，养护不当容易造成大面积出现裂缝，裂缝间并逐渐贯穿在一起，最终导致无法修复。降温和保温工作直接关系到混凝土裂缝程度的大小，降温措施不到位使得水化热集中，在进行混凝土浇灌后仍未采取必要的保温措施或表层覆膜等养护工作，混凝土终会因为内外温差过大引起裂缝。例如某市政工程进行面板施工后为进行必要的养护工作，致使裂缝出现，曾多次进行维修均无济于事。简言之，对工程的养护措施不及时必然会造成混凝土因缺水收缩而产生裂缝。

1.4 地基变形产生的裂缝

地基的不均匀使得混凝土在沉降过程中的沉降量完全不同，从而产生拉应力，当产生的拉应力超过混凝土拉伸力的极限时，混凝土就会出现裂缝。具体表现为墙上有多处垂直的斜裂缝，在梁柱上也能见到很多水平裂缝，这些均是由地基不均匀导致的。

2 裂缝的防治和相应的解决措施

2.1 调查裂缝情况

首先对裂缝的长度和宽度进行测量，将其记录在案，并检查裂缝与裂缝之间是否存在相互贯穿的现象，然后检查出现裂缝的混凝土是否有覆盖保护膜，在结构上裂缝是否已经到达弹性极限，再者，检查裂縫内部是否存在污泥、尘土等杂质，如果有，对这些杂质的粘附程度进行检测，最后，对工程地区的周边环境进行检查。根据相关调查结果选择正确的补救方法。

2.2 处理方法

配筋法，所谓配筋法指的就是将裂开的混凝土抛开，然后重新配筋进行重新浇灌。比如在梁腰地方加设2根腰筋用来抵抗在梁中产生的拉力，这一方法目前已在混凝土结构中得到应用，并取得了明显效果。填充法，当裂缝宽度大于0.3mm时可利用无机类材料和树脂进行填充，将1：3比例的树脂砂浆直接灌入凿好了的U型或V型槽中。因为V型槽容易造成砂浆脱落，所以还是采取U型槽，对U型槽进行切割时需先沿着裂缝边开出两条裂缝，然后将中间的混凝土剔除，同时，须注意的是在对裂缝进行填充时要将缝中的残渣清查干净再进行填充，等树脂真正硬化后才可对其进行抛光打磨。注入法，将低粘度环氧树脂注入到混凝土内部进行修补的一种方法。该类方法的第一步是将注入用管安设到裂缝中，对于裂缝中其他部位可采用表面薄膜法或U型槽填充法进行密封，这样做的目的是为了避免出现注入材料流失的情况，最后通过送气将裂缝中的垃圾进行清理后采用手动或电动泵的方式将树脂注入到裂缝中，注入时需注意慢慢注入，以免出现堵塞或其他因压力过大导致的裂缝继续扩大现象。钢锚栓法，顾名思义就是将钢锚栓固定在裂缝两边，以减轻混凝土内部承受压力的一种方法，和缝合法比较相近。其中钢锚栓主要是用树脂砂浆和水泥砂浆进行固定。除此之外，还需适时的引进新技术，比如现下出现了一种可以自愈合的混凝土，其基本原理就是将内部含有胶状液体的玻璃管放在混凝土构件容易出现裂缝的位置上，混凝土一旦出现裂缝，玻璃就会自动破碎，接着液体流动，对裂缝进行及时修复，一定程度上减轻了裂缝扩大的可能性。

3 结 语

综上所述，造成混凝土裂缝的主要原因是气候、原材料、施工工艺和设计等，但这一现象不是由其中某一因素单独造成的，是由各因素进行综合，并相互作用而产生的。因为裂缝现象的普遍性，市政工程师需根据实际情况进行具体分析，找出问题的实质，再通过填充法、配筋法、注入法、钢锚栓法等多种方法对其进行预防或解决，从而保证工程质量。

参考文献

[1]张彩银.混凝土裂缝的预防与处理[J].福建建材，2011.

[2]建设部.建筑工程施工及验收规范条文说明汇编[M].北京：中国计划出版社，2011.231.

作者简介：陈敏（1978-），女，浙江衢州。

李国（1975-），男，浙江衢州。