建筑与工程 ｌ■ Ｃｈｉｎａ ＳＣｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ 钢筋混凝土梁裂缝的防治与处理 朱丙芳 （山东省苍山县城市建设综合开发公司 山东 苍山） ［摘 要］混凝土存在抗拉能力差、容易开裂等缺点，混凝土裂缝不可避免。砼梁裂缝的因素是多方面的，包括结构设计、地基沉降差异、施工质量， 材料质量、环境影响等，给建筑物肢体结构带来影响。 ［关键词］梁裂缝防治处理 中图分类号：ＴＵ３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）２２—０１３２～０１ 混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高，可浇注成各种形状，并 且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的 建筑材料，但混凝土也存在抗拉能力差、容易开裂等缺点，混凝土裂缝不可避 免。砼梁裂缝的因素是多方面的，包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、 材料质量、环境影响等，给建筑物肢体结构带来影响。一些裂缝在使用荷载或 外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土炭化、保护层剥 落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常 使用，必须加以控制。 ，裂缝形成原因 钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂，主要有：材料或气候因素、施工不 当、设计不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等。通常可归 纳为以下几种： 收缩裂缝。混凝土 处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂 缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小。 水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化的过程中，散发大量热量，使 混凝土内外部产生温差，超过一定值时，因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。 温变裂缝。水泥在硬化期间，混凝土表面与内部温差较大，导致混凝土表 面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，受到内部混凝土的约束，而出现裂 缝。 设计欠周全。如钢筋混凝土梁的截面不够，梁的跨度过大，高度偏小，或 者由于计算错误，受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等，都会导 致混凝土梁出现结构裂缝。 ２混凝土裂缝发生的控制措施 混凝土裂缝发生与组成混凝土的水泥、净砂、石子、掺加剂等原材料 有关，也与浇筑后混凝土的保温保湿的养护措施有关。 （１）原材料的质量控制 水泥：在混凝土路面及大体积混凝土施工中，水化热引起的温升较高、降 温幅度大，容易引起温度裂缝。为此，在施工中应选用水化热较低的水泥，尽量 降低单位水泥使用量。 粗骨料：在钢筋混凝土施工中，粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝 土的浇灌工艺有关、增大骨料粒可减少用水量、混凝土的收缩和泌水随之减 少，但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析，因此，必须调整好级配设计，并在 施工中加强振捣。 对于粒径５￣４０ｍｍ的石子，要求针片状少、超规少、颗粒级配符合筛分曲 线要求，这样可避免堵泵，减少砂率、水泥用量、提高混凝土强度。试验结果 表明：采用粒径５￣４０ｍｍ石子比采用粒径５￣２５ｍｍ石子每立方米混凝土减少用 水量１５ｋｇ左右：在相同水灰比情况下，每立方米混凝土水泥用量减少２０ｋｇ左 右（水灰比０．７０９），同时降低了混凝土的温升，当粒径５０ｍｍ石子满足筛分曲线 要求时，其砂率控制在４２％左右即可满足泵送要求。 细骨料：采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量２０ｋｇ左右，水 泥相应减少２８ｋｇ左右，从而降低混凝土的干缩． 砂石料的含泥量控制：砂石含泥量超标，不仅增加混凝土的干缩，同时降低 了混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，因此，在路面混凝土及大体积 混凝土施工中，石子含泥量应掺加块石：在大体积混凝土基础施工中，掺加无裂 缝的、冲洗干净、规格为１５０￣２５０ｍｍ的坚固大石块，不仅可减少混凝土的总 用量，又可减少单位水泥用量，从而降低水化热，同时，石块本身也吸收热量，使 水化进一步降低，对控制裂缝有利。 （２）混凝土配合比的选定 混凝土原料的配合比应根据工程的要求，如防水、防渗、防气、防射 线等进行认真分析，选择最优方案。混凝土的水灰比应在满足强度要求及泵送 工艺要求条件下尽可能降低。 掺合料：混凝土中掺入粉煤灰不仅能替代部分水泥、而且粉煤灰颗粒成 球状，可起润滑作用，能改善混凝土的工作性和可泵性，且可明显降低混凝土水 化热。 外加剂：为了满足送到现场的混凝土具有１１～１３ｃｍ坍落度，若只增加水泥 使用量，则会加剧混凝土干燥收缩，明显增大混凝土水化热，易引起开裂。因 １３２ Ｉ科技博览 此，除了调整级配外，可掺入适量的减水剂。 （３）利用混凝土的后期强度 对于大体积混凝土可以利用后期强度，如６０ｄ、９０ｄ、１２０ｄ强度，即允许 工程在６０ｄ、９０ｄ或１２０ｄ达到设计强度，这样可以减少水泥用量，减少水化热 和收缩，从而减少裂缝。 （４）混凝土的浇灌振捣技术 混凝土的浇灌振捣技术对混凝土密实度很重要，最宜振捣时间为１０￣３０ｓ。 泵送流态混凝土同样需要振捣，大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌 水，应及时排除，有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。 （５）混凝土的拆模时间 混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况（工序要求、施工荷载状况） 确定，应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应＞ １ ５℃。拆模时混凝土的现场试块等级最低不宜低于ｅ ５。 ３裂缝的处理 根据裂缝的成因情况，可将裂缝分为两种类型：一类是由于材料、气候等 造成的一般塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。这类裂缝一般对承载力影响小，可 作为一般处理或不处理：另一类裂缝明显影响了梁的承载能力，随着裂缝的扩 展和延伸，钢筋达到屈服强度，受压区混凝土应变量增大，梁刚度大大降低，构 件趋向破坏。此类裂缝必须及早采取加固补强，以满足结构安全需要。 ｌ、经过调查分析，确认裂缝在不降低承载力的情况下，采取表面处理 法、充填法、注入法等简易的处理方法： ①表面修补法 该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用 的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃 布。施工时先将混凝土表面用钢丝刷打毛，清水洗净干燥，将混凝土表面气孔 由油灰状树脂填平，然后在其上铺设薄膜，如果单纯以防水为目的，也可采用涂 刷沥青的方法。 ②充填法 当裂缝较宽时，可沿裂缝混凝土表面凿成Ｖ型或Ｕ形槽，使用树脂砂浆材 料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时，先将槽内碎片清除，必 要时涂底层结合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂轮或抛光机将表面磨光。 ③注入法： 当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方 法，首先裂缝处安设注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树 脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补，此法在裂缝宽大于０．２Ｂ时，效果较 好。 ２、如果梁的裂缝情况影响了梁的承载能力，就应更慎重研讨，分析比较， 采用经济高效的方法，达到加固目的，可采用的方法有： ①钢箍加固法： 此法适合于补强梁内特长箍及弯起筋不足，抗剪达不到要求的情况。 ②粘贴加固法： 将钢板或型钢改性环氧树脂粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使 钢板（或型钢）与混凝土连接成整体共同工作。 ③梁的三面或四面加做围套法： 在梁的刚度、强度或剪力不足且相差较大的情况下，采用梁的三面或四 面加大，做钢筋砼围套加固较为适宜。 ④梁的单面加大截面法 单面加大截面法分两种，即上面加高或下面加厚。梁的上面加高适用于 梁的支座抗弯强度不足的加固。梁的下部加固，适用于梁跨中抗弯不足加固。 混凝土梁产生的裂缝的原因很多，分析也比较复杂，以上仅是对混凝土梁 缝的原因进行了初步分析，在现场施工中要根据不同的情况，不同的施工方法， 有效的控制混凝土梁的产生，以预防为主，避免混凝土梁裂缝影响结构使用。 一旦产生裂缝，应全面调查分析，查明原因，取得加固依据，在选择处理方法上， 应比较论证、综合考虑，以求施工方便、经济高效。