关于钢筋混凝土水池裂缝的预防和处理

关于钢筋混凝土水池裂缝的预防和处理[作者] 王仪强,蓝于海[摘要] 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，本文对钢筋混凝土水池工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析，提出了一些预防、处理措施。

摘要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，本文对钢筋混凝土水池工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析，提出了一些预防、处理措施。

关键词：混凝土裂缝预防处理在实际工程中，水池混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，为了确保工程质量，对水池混凝土中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析，提出了一些预防、处理措施。

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。

由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响使用寿命，严重者将会威胁到人的生命安全。

混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。

一、凝土工程中常见裂缝及预防：（一）干缩裂缝及预防。

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。

水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。

干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。

混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；二是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比；三是控制好水灰比，同时掺加合适的减水剂；四是加强早期养护，并适当延长养护时间；五是在较长的水池中设置合适的收缩缝；（二）塑性收缩裂缝及预防。

塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。

其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。

影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的水泥；二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；四是及时进行养护；五是合理采取养护措施。

（三）沉陷裂缝及预防。

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足等导致。

裂缝宽度受温度变化的影响较小。

主要预防措施：一是对松软地基进行必要地夯实和加固；二是保证模板有足够的强度和刚度；三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；四是模板拆除的时间不能太早；五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

（四）温度裂缝及预防。

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

在混凝土的施工中当温差变化较大，或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

主要预防措施：一是尽量选用低热或中热水泥；二是减少水泥用量；三是降低水灰比；四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热；五是改善混凝土的搅拌加工工艺；六是在混凝土中掺加一定量的外加剂；七是高温季节浇筑时采取合理控温措施；八是要合理安排施工工序；九是加强混凝土养护；十是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内；（五）化学反应引起的裂缝及预防。

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。

主要的预防措施：一是选用碱活性小的砂石骨料；二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

二、裂缝处理裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。

因此根据裂缝的性质和具体情况，修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法。

（一）表面修补法。

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。

通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料等措施。

（二）灌浆、嵌逢封堵法。

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。

常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。

常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

（三）结构加固法。

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。

结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

三、结论裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低水池的抗渗能力，影响水池的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀。

因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证构筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献：[1]混凝土结构设计规范《GB50010－2002》.中国建筑工业出版社；[2]混凝土结构工程施工质量验收规范《GB50204－2002》中国建筑工业出版社（作者单位：重庆市环境保护工程设计研究院有限公司）裂缝的类型及其产生的原因分析砌体结构的房屋的裂缝一般是单因素典型裂缝，而这种裂缝的形态与产生的原因有较强的对应关系。

大致分为温度收缩裂缝、地基沉降差异裂缝、受力裂缝及干缩裂缝等几种类型。

1、温度裂缝砌体结构的房屋的裂缝一般多产生于房屋的顶层，特别是房屋两端的纵横墙体，裂缝沿屋顶圈梁与墙体交接面水平分布及墙体外角斜向分布，其次是门窗洞口45度斜向分布。

这类裂缝的产生主要是结构温度收缩变形不协调所致。

有些温度裂缝的形成是由于温差太大的原因，例如，西气东输西段工程的阀室和站场建成后发现，在很多房屋的圈梁处出现了水平裂缝，严重的呈连续状。

通过现场实地认真的勘察，发现除了以上裂缝外，其他地方均没有异常情况，排除了地基沉降的原因，大家一致认为这是由于温度引起的温度裂缝。

数（10X10－6m/℃）远大于砖墙的线膨胀系数（5X10－6m/℃），这样使得两者的温度变形差别很大，因此在圈梁和砖墙接触处产生一个剪应力使砖墙处于受剪及受拉状态而出现裂缝。

2、地基沉降差异裂缝地基沉降差异是引起砌体结构建筑物裂缝的一个主要的因素。

由于地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝，此类裂缝一般情况下裂而不鼓，往往贯通到基础。

尤其对于软土地基和湿陷性黄土地基，当地基处理不当时，很容易在底层墙体产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。

在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下，将使墙体承受较大的剪切力，当结构刚度稍差、施工质量和材料强度不能满足要求时，会导致墙体开裂。

另外，当房屋层数相差较多而没有设置沉降缝时，容易在交接部位产生竖向裂缝，这类裂缝常伴有较大的地基不均匀下沉。

3、受力裂缝受力裂缝多出现在抗震设防区的建筑物上，虽然有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接，但这也不能完全保证不出现裂缝。

比如发生在房屋底层窗台处的竖向裂缝，多数是由于纵墙开窗较大，地基受荷载后变形不均匀，窗台墙起到反梁的作用而引起的。

在钢筋混凝土条形基础中，基础内一般均未设置基础梁，仅靠圈梁、构造柱等来加强建筑物的整体刚度，当地基受荷载较大时，窗台墙因反向变形过大而开裂。

有些受力裂缝是由于地基沉降不均匀和温度的双重因素形成应力而产生的，我们把这种情形也归为受力裂缝。

比如钢筋混凝土现浇板跨中裂缝，如果地基不均匀沉降，将使钢筋混凝土现浇板单边下沉而其他边又受到支座的约束，这样会导致在混凝土现浇板内部产生拉应力，而且，跨中多是施工缝的留置处，按照规范的要求：施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。

所以，板在其他支座的约束下，由于混凝土内部的拉应力的作用，加上混凝土现浇板受温差作用的影响，混凝土内部产生的拉应力在周围支座的约束下，要求在现浇板的最薄弱位置释放能量，于是在板跨中产生裂缝。

4、干缩裂缝砌体结构中的混凝土相对于其他结构更容易产生干缩裂缝。

因为在砌体结构当中，混凝土在空气中硬化时,其中的水分更容易逐渐蒸发, 使毛细孔中形成负压,随着空气湿度的降低,负压逐渐增大,产生收缩力，当收缩受限制产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂而产生干缩裂缝。

此类裂缝,无方向性,裂缝较细为0.1mm～0.3mm 。

平常我们看到的有些面层空鼓的斜裂缝，往往也是由于墙体面层空鼓、水泥干缩引起的。

阳台栏板与砖砌体接槎处裂缝多由于混凝土二次浇筑引起。

施工时未能在构造柱上留出钢筋进行搭接和焊接，导致钢筋混凝土栏板由于温度变化而使混凝土产生收缩，形成裂缝。

5、其他裂缝当然裂缝的产生还与材料、施工、环境及荷载等因素有关，例如施工时，钢筋的是否调直就是现浇板产生裂缝的一个重要原因。

钢筋未调直就意味着钢筋受力后达不到屈服强度，随着混凝土内部拉应力的增大，应变的增长速度超过了应力的增长速度而在板中产生微裂缝，微裂缝随荷载的增加而发展，混凝土塑性变形也逐渐增加，最后形成比较明显的裂缝。

三、砌体结构裂缝的防治措施1、预防措施1）首先要作好地基处理，严格控制地基不均匀沉降，尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理，避免地基浸水引起不均匀沉降。

2）严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝，尽量减小地基的不均匀沉降差，在抗震区适当设置基础梁，合理设置伸缩缝，最大间距不超过50米。

3）砌体结构现浇混凝土构件浇筑后，在其上覆盖塑料薄膜和草包或油布，以加强混凝土的保湿、保温养护。

4）合理组织施工，在混凝土制作的过程中在下料、搅拌、浇注、振捣等环节严格进行过程控制。

改善水泥性能,合理减少水泥用量,降低水灰比, 要严格控制混凝土单位用水量在170kg/ m3 以下,水灰比在0.6以下,选用良好的粗、细骨料和合适的坍落度。