钢筋混凝土结构裂缝控制

魏凤征

摘要：钢筋混凝土的裂缝控制在建筑工程中占有很重要的地位，几乎可以说是世界性难题，如今混凝土均质性得到很大改善，可是裂缝控制技术大大增加，本文分析钢筋混凝土结构裂缝产生的原因，并简要列举出裂缝的一般防治方案。

关键词：钢筋混凝土；裂缝

前 言

以胶凝材料、细骨料、粗骨料、水，外加剂等为原料，按比例混合，经过搅拌，成型及固化加工成的人工石材称之为混凝土。实际工程中用量最大、用途最广的，是以水泥为胶凝材料、砂为细骨料、石子为粗骨料的混凝土。

混凝土凝固后质地坚硬，有出色的受压能力，但抗拉能力较差。为了提高抗拉能力，常在混凝土内部加入钢筋，共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土。实际工程中钢筋混凝土结构是带裂缝工作的。钢筋混凝土中的骨料、钢筋和水泥石在温湿度变化的条件下都产生了不同程度的体积形变，而它们又粘结在一起，于是形成相互间的约束应力；当此约束应力大于水泥石自身的抗拉强度或骨料、钢筋和水泥石间的黏结强度时，微裂缝便产生了。

一、钢筋混凝土裂缝的类型及原因

钢筋混凝土的裂缝在实际工程中不可避免，但可以控制其有害程度， 结构使用功能决定有害与无害的界限。 裂缝形成的原因繁多而复杂， 并且相互影响， 通常情况下裂缝形成均有或多或少几种因素。

1.干燥过程中引起的裂缝

浇注及保养得过程中，钢筋混凝土含有固、液、汽三种状态的物质，未溶于水的凝胶（水泥、石灰等），会吸收空气中的水分。而干燥后，固、液之间的胶凝体，会因水分流失，体积缩小，引起收缩开裂。

2.冻胀引起的裂缝

吸水饱和的钢筋混凝土在周围温度低于零度，水结冰，体积膨胀，引起开裂。尤其在混凝土中含有大量空隙、杂质，振捣不密实、水灰比偏大，养护不力时，冻胀开裂显著。

3.负荷过载引起的裂缝

当混凝土结构物的实际工作状态超过了计算中最大负荷的允许值，结构物的某些部位往往因为受力过大导致开裂。

4.基础位移引起的裂缝

基础产生不均匀位移（地质不均匀，结构负荷差异大，分期建造的基础）时，结构物中产生的拉力超过钢筋混凝土结构物的最大抗拉能力时，将引起结构开裂。

5.热胀冷缩引起的裂缝

温差过大时，混凝土会产生形变，有些情况下形变受到约束，一旦结构内部的受力大于刚劲混凝土的最大拉力，产生开裂。一年四季的温差、日照、突然的大雨、冷空气等，都可能使结构产生裂缝。

6.钢筋腐蚀引起的裂缝

由于混凝土保护层厚度不足或质量差，二氧化碳及氯化物等化学物质侵蚀到钢筋，破坏钢筋表面氧化膜，其锈蚀物（氢氧化铁）体积远大于钢筋的原体积，从而挤压周围混凝土结构，引起保护层混凝土沿钢筋纵向产生开裂，严重时锈迹渗到混凝土表面。钢筋与混凝土分离，并且有效截面积减小，结构承载力大大削弱，诱发其它原因的裂缝。钢筋腐蚀加剧，结构破坏加速。

7.原材料质量及施工工艺引起的裂缝

混凝土材料质量差， 钢筋混凝土施工工艺不合理、 施工质量低劣（混凝土震捣不密实、不均匀，钢筋混凝土保护层过厚，混凝土浇注过快，混凝土早期受冻，施工时模板刚度不足，混凝土初期养护时急剧干燥等），可能产生各种形式的开裂。

二、钢筋混凝土裂缝的控制

1.保证材料的合格

选用合格的水泥，控制水灰比，保持混凝土拌合物的流动性。选用恰当骨料，骨料的用量适当是混凝土质量的重要保证。砂石的质量也应该得到重视，连续级配的碎石为上选。此外为了避免混凝土拌和物发生离析、分层，运输路线应注意道路平整，缩短运输时间。定时对运输工具体检，避免流失水泥浆。

2.保证设计的合理

裂缝出现的可能性在设计时就应适当考虑，钢筋混凝土的原料尽可能的减少收缩。混凝土硬化过程中会因湿度温度的改变而产生形变，设计时应尽量减少遇到的约束。在适应钢筋混凝土结构要求的条件下，预留适当间距的施工缝或胀缩缝。同时注意相邻构件的约束作用。恰当地选择截面形成和结构，减少体形突变、凹凸转角等，这些位置存在着应力集中，通常是薄弱部位，最容易产生开裂。

设计时采用较小的水灰比。混凝土收缩率与水灰呈正比，而收缩率越大越容易开裂。水泥浆稀，硬化成水泥石后所含晶体少，凝胶体多，而凝胶体的干燥收缩是钢筋混凝土干燥收缩的主要原因。设计时应尽可能降低水泥百分比，转而掺用适当的减水剂，从而改善混凝土和易性。因为水泥含量与混凝土的干缩率呈正比，水泥浆的干缩是钢筋混凝土的干缩的主要原因，并且水泥越少，骨料对于干缩的制约作用越明显。

3.施工工艺合理

施工过程中，要及时纠正负筋上踩踏而形成的负筋变形；浇筑钢筋混凝土之前应设置马道；在大体积钢筋混凝土施工中时，要注意降温， 天气炎热时， 采用掺加磨细粉煤灰和缓凝减水剂来延缓混凝土凝结，改善混凝土可泵性和和易性，减少坍落度损失。

控制施工速度，要及时转运拆下的模板及其它周转材料，在上面堆放材料时要确保混凝土强度达到设计强度后，材料必须必须慢放、轻放并且分散堆放。按设计意图，先制定施工方案再进行浇带的施工。 避免在后浇带处出现不按图纸要求留缝、混凝土浇筑不密实的现象。加强早期养护，为了避免钢筋混凝土受风吹日晒产生干缩开裂，应及时用浇水草袋和塑料薄膜覆盖。拆除模板支撑应从跨中开始，荷载支承应由中央渐渐向支座转移，体现为楼板变形中央逐渐向支座变化，避免造成板挠曲过大而开裂。

三、钢筋混凝土裂缝维护的一般性方法

钢筋混凝土结构出观了裂缝。首先了解裂縫产生的原因，采取预防措施，避免裂缝的扩大。裂缝发生后通常有以下种方式处理：影响结构整体承载力的裂缝，通常采用围套、钢箍、喷浆加固及粘结钢板或预加固等对结构加固。结构有防水抗渗要求或影响结构体的裂缝，一般采用水泥灌浆和化学灌浆方法加固对内部修补处理。不影响承载力的表面裂缝，在改善观感和预防渗漏时采用薄层环氧胶泥、涂抹砂浆、贴条或凿浅槽嵌补等将表面补平修理。

四、结束语

现代工程建设的结构形式复杂，规模宏大，施工工艺也发生了翻天覆地的变化，人们对建筑质量的要求越来越严格。作为目前建筑行业最主要的结构形式的钢筋混凝土结构。了解裂缝的出现的原因避免裂缝的出现，在人生安全、建筑物寿命等方面都有有着重要的意义。

参考文献：

[1]冯丽，顾渭建.高层建筑超长结构无缝设计裂缝控制的建筑与结构技术[J].哈尔滨建筑大学学报.

[2]何丹，韩立林，游宝坤.超长大面积现浇混凝土空心楼板的裂缝[J].建筑技术.