钢筋混凝土结构裂缝

钢筋混凝土结构裂缝（精选12篇）

钢筋混凝土结构裂缝 第1篇

关键词：钢筋,混凝土,裂缝,探讨

钢筋混凝土结构是多种建筑结构形式之一, 钢筋和混凝土之所以能够有效地结合在一起而共同工作, 主要是由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘接力。混凝土的抗压能力较强而抗拉能力较弱, 钢材的抗拉和抗压能力都很强, 为了充分利用材料的性能, 把混凝土和钢筋这两种材料结合在一起共同工作, 使混凝土主要承受压力, 钢筋主要承受拉力以满足工程结构的使用要求。钢筋混凝土结构整体抗裂性稍差, 在正常使用时往往带裂缝工作。但是, 裂缝数量、宽度有一定的限值。

1 裂缝的类型

混凝土是由多种材料组成的非匀质脆性材料, 具有较高的抗压强度、良好的耐久性及抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂的特性。混凝土裂缝可分为肉眼不可见的“微观裂缝”和肉眼可见的“宏观裂缝”。目前, 借助于现代化的实验设备, 可以证实在尚未承受荷载的混凝土结构中存在着肉眼看不见的微观裂缝。微观裂缝宽度一般在0.05mm以下, 主要有以下三种:混凝土骨料与水泥石粘结面上的裂缝、水泥浆中的水泥石裂缝、骨料本身的骨料裂缝。微观裂缝在混凝土中的分布是不规则、不管穿的, 有微观裂缝的混凝土可以承受拉力。宏观裂缝的宽度一般不小于0.05mm, 是微观裂缝扩展的结果。所以, 在混凝土配制过程中水泥和粗细骨料的选择非常重要。

2 裂缝产生的原因

在工程施工或使用过程中, 若混凝土材料选材、配比不当或外荷载发生变化、震动以及当温度发生较大变化、地基产生不均匀沉降时, 都有可能出现裂缝。

2.1 材料选用

混凝土是由水泥、砂子、石子和水按照一定的比例配制出的一种非匀质材料, 不同的工程部位所需混凝土强度不同。不同强度的混凝土施工配合比不同, 在配制混凝土时既要满足设计的强度等级、施工要求的和易性、使用要求的耐久性, 又要做到节约水泥和降低混凝土成本。水泥的种类有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等多种, 每种水泥的主要特性和适用范围又不尽相同, 如硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的水化热较大、耐腐蚀及耐水性较差, 就不适用于大体积混凝土和受化学侵蚀、压力水作用及海水侵蚀的工程。砂子和石子在混凝土中起骨架作用, 粒径在4.75mm以下者称为砂子, 粒径在4.75mm以上者称为石子。砂子按细度模数分为粗、中、细三种规格。在拌制混凝土时一般采用中砂, 若砂子过粗, 则拌制的混凝土粘聚性较差, 容易产生离析、沁水现象;若砂子过细, 需包裹砂子表面的水泥浆较多, 水泥用量较多, 水化热较大。用级配良好的砂配制混凝土, 不仅节约水泥, 还可提高混凝土的和易性、密实度和强度, 减少裂缝。石子包括碎石和卵石, 碎石表面粗糙, 多棱角, 与水泥粘接力较强, 不易产生微观裂缝, 配制的混凝土强度较高;卵石表面光滑, 少棱角, 与水泥粘接力较差, 易产生微观裂缝, 配制的混凝土强度较低。另外, 砂石中常含有粘土、淤泥、有机物、硫化物及硫酸盐等有害杂质, 根据所配制混凝土的强度等级, 这些杂质的含量要控制在一定的范围内, 否则会降低混凝土的强度、抗冻性和抗磨性, 并增大混凝土的干缩, 引起混凝土的裂缝。配制混凝土所用的水和外加剂也要遵守严格的规定。拌制混凝土宜采用饮用水, 当采用其他水源时, 水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定;混凝土外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119等和有关环境保护的规定。建筑面积约两万多平方米的山东烟台汽车东站“楼垮垮”工程经中央电视台焦点访谈报道后, 一夜成了全国关注的焦点。候车大厅的天花板水泥脱落, 承载楼梯的大梁被严重锈蚀的钢筋几乎成了粉末状, 触目惊心。造成这种状况的原因有多种, 但是据说拌制混凝土的水竟然用的是海水, 海水中氯化物含量较高, 对钢筋锈蚀非常严重, 这不单单是产生混凝土裂缝的问题了, 已经严重影响了结构的稳定性。所以说, 在配制混凝土时, 材料的选择是相当重要的一个环节。

2.2 外荷载的变化或震动

施工或使用过程中, 结构受外荷载的影响可能产生裂缝。现浇混凝土构件在没有达到一定的强度之前就受外荷载的影响, 或虽然达到了设计强度, 但是这些外荷载若超出了构件所能承受的最大设计强度, 也会产生裂缝甚至会产生安全问题。目前市区土地供应紧张的情况下, 所建建筑物越来越高、间距越来越近, 地基越挖越深, 有的采取打桩技术、甚至采取爆破的施工技术, 引起很大的震动, 这样势必会影响临近建筑物的安全性。由打桩、爆破施工引起的已有邻近建筑物产生裂缝的情况也越来越多。

2.3 外界温度的变化和地基的不均匀沉降

建筑物由于外界温度的变化、地基的不均匀沉降, 使结构内部产生附加应力和变形, 若处理不当, 将会产生裂缝甚至倒塌。建筑物受温度变化产生热胀冷缩, 在内部产生温度应力, 若建筑物超过一定的长度或建筑平面变化较多, 建筑物会因热胀冷缩变形较大产生开裂。另外, 有的同一建筑物相邻部分的高度相差较大或荷载相差悬殊、建筑平面形状复杂、地基土壤类型不尽相同, 就有可能会产生地基的不均匀沉降, 建筑物发生开裂。

2.4 施工原因

钢筋混凝土结构工程在施工过程中, 若不严格按照规范进行, 很可能产生混凝土裂缝甚至工程事故。由施工引起的裂缝因素很多。不按照设计图纸进行配筋, 偷工减料钢筋间距过大引起钢筋之间的混凝土开裂;混凝土保护层最小厚度不符合要求引起开裂。模板的安装和拆除不符合要求。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性, 能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力和施工荷载。模板应根据构件的类型和构件跨度在混凝土达到设计强度标准值的一定百分比以后进行拆除, 并按一定的顺序, 先拆非承重模板, 后拆承重模板;先拆侧模板, 后拆底模板。若模板支撑力不够或过早拆除都可能产生裂缝。混凝土的浇筑、振捣、养护等方面的原因。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过其初凝时间, 同一施工段的混凝土应连续浇筑, 并应在底层混凝土初凝之前将上层混凝土浇筑完成。混凝土的振捣要适度, 并要根据不同的构件选择适当的振动器。混凝土浇筑后要根据气候条件及时养护, 养护的时间要达到一定的要求, 强度未达到1.2N/mm2前, 不得在其上踩踏或安装模板及支架。浇筑混凝土时要注意内外温差的影响, 特别是大体积混凝土。大体积混凝土在浇筑后, 水泥水化热量大而且在内部不易散发, 而表面散热较快, 形成较大的内外温差, 在混凝土内部就会产生压应力, 在表面则产生拉应力, 若温差过大, 拉应力超过一定的限度就会在混凝土表面产生裂缝。

3 预防裂缝的措施

虽然钢筋混凝土结构裂缝是较为普遍的现象, 并且有的裂缝是我们肉眼所看不到的, 但是如果我们不采取有效的措施预防裂缝, 有防水要求的部位会产生渗水、漏水, 轻则影响美观, 重则会影响结构的耐久性和使用寿命, 甚至会影响结构的安全性。根据产生裂缝的不同原因, 采取不同的措施来预防裂缝的产生或抑制其发展。

3.1 严格控制拌制混凝土所用材料质量, 并且配制计量要准确

拌制混凝土所用的水泥体积安定性要合格, 水泥安定性不良会导致构件产生膨胀性裂纹或翘曲变形;水泥中碱含量要符合国家规定, 碱含量过高会锈蚀混凝土内的钢筋, 使钢筋和混凝土之间产生裂缝;根据工程实际情况尽量选用水化热较低的水泥, 以减少由内外温差引起的裂缝。砂石中有害杂质的含量应控制在规定的范围之内, 否则会降低混凝土的强度, 腐蚀混凝土中的钢筋, 产生裂缝。尽量不选择细砂拌制混凝土, 因混凝土硬化后干缩较大, 易产生表面微裂缝。石子应具有一定的强度和坚固性, 否则容易产生骨料裂缝。另外, 也要严格控制拌制混凝土所用水的质量和外加剂的质量。控制拌制混凝土所用材料的质量是预防裂缝的第一步。

3.2 根据工程实际情况设置变形缝

沿建筑物长度方向每隔一定距离或结构变化较大处预留缝隙, 将建筑物断开, 以保证各部分建筑物在温度发生变化时由足够的变形宽度而不至于产生裂缝。在建筑平面复杂、高度变化较多或荷载相差悬殊时, 设置沉降缝以满足建筑物各部分不均匀沉降在垂直方向的自由变形而不至于产生裂缝。

3.3 加强施工管理

严格按照设计和施工规范的要求进行施工和管理, 加强对施工人员、业主代表和监理人员的教育和管理。浇筑混凝土前注意对配筋和模板工程的验收。钢筋的位置、品种、规格、数量要符合图纸的设计要求, 各项性能指标和保护层厚度也要满足规范的要求, 对锈蚀的钢筋要进行除锈处理。模板及支架要有足够的刚度和强度, 安装偏差要在允许的范围之内, 模板内的杂物要清理干净。混凝土浇筑时选择合适的振动器, 保证其均匀密实, 浇筑后要及时养护, 气候炎热时要做好降温措施, 寒冷时要注意保温, 为混凝土硬化创造必要的温度、湿度等条件, 以避免产生过大的温度应力, 造成开裂。

目前, 大多建设工程都是根据工种的不同采用劳务分包的形式进行建设, 并且施工所用混凝土大多是商品混凝土, 采用泵送的方式进行浇筑。因此无论是钢筋工制作、绑扎或焊接钢筋, 模板工制作、安装模板, 还是混凝土工浇筑、振捣、养护混凝土等各个环节都要遵守严格的规范规定以减少裂缝的出现, 否则, 即便出现裂缝问题也难于查找责任。

在钢筋混凝土结构施工过程或使用过程中, 混凝土裂缝是普遍存在的现象, 不仅影响着美观, 还严重影响着施工质量甚至结构的耐久性和安全性, 必须采取有效的技术措施和管理措施以避免和减少裂缝的发生和发展。

参考文献

[1]周继宏.对建筑混凝土结构裂缝的探讨[J].城市建设, 2011, 4.

[2]新版建筑工程施工质量验收规范汇编 (修订版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 中国计划出版社, 2003.

钢筋混凝土结构裂缝 第2篇

建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，从理论上说，混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的，在使用荷载不大的情况下，没有裂缝隙或这类结构性裂缝隙非常细微，不易为肉眼所察觉，但在现实的建筑中，混凝土结构会出现各种各样的裂缝，其中最常见的要数钢筋混凝土构件以及砖墙裂缝。在这里主要讨论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：

1.钢筋混凝土常见裂缝原因分析

1.1材料质量。

材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，若工程上用了这等不合格的材料就会产生“ ”。所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。

1.2施工工艺。

施工工艺涉及的面很广，不可能一一叙述，一般常涉用到的有：

(1)水分蒸发、水泥结石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。

(2)混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度，

因此混凝土的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

(3)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。

(4)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切，混凝土尚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，另外水泥在水化及硬化过程中，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。

(5)避免在极端天气条件下施工，可以减少混凝土结构的开裂情况。

1.3地基变形。

在钢筋混凝土结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

1.4温度变形。

钢筋混凝土结构裂缝的成因及防治 第3篇

【摘要】建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。本文分析了钢筋砼结构裂缝产生的八种原因，就这些原因给出了七种预防措施。

【关键词】 建筑结构；钢筋砼；裂缝；预防措施

【Abstract】Building structure creation the crack be a very widespread phenomenon and most familiarly want piece and brick wall of the few reinforcing bars crack among them.This text analysis the reinforcing bar structure crack creation of eight kinds of reason， for these reasons give seven kinds of prevention measure.

【Key words】Building structure；Reinforcing bar Mao；Crack；Prevention measure

建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，从理论上说，混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的，在使用荷载不大的情况下，没有裂缝隙或这类结构性裂缝隙非常细微，不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中，混凝土结构会出现各种各样的裂缝，其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。在这里主要讨论钢筋砼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：

1. 钢筋砼常见裂缝原因分析

1.1 材料质量。材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。

1.2 施工工艺。施工工艺涉及的面很广，不可能一一叙述，一般常涉用到的有：

（1）水分蒸发、水泥结石的砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。

（2）砼是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

（3）模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中，钢筋表面污染、砼保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。

（4）砼养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切，混凝土尚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，另外水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，使砼内外部产生温差，超过一定值时，因砼的收缩不一致而产生裂缝。

（5）避免在极端天气条件下施工，可以减少砼结构的开裂情况。

1.3 地基变形。在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

1.4 温度变形。砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/℃。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。

1.5 湿度变形。砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2～0.4‰，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。

1.6 结构受荷。结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋砼构件在承受了30～40% 的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不易察觉，而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上，所以在一般情况下钢筋砼构件是允许带裂缝工作的。在使用过程中，改变原来使用功能，如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能会引起出现裂缝。在钢筋砼设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2～0.3mm.对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许出现裂缝则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。

1.7 设计欠周全。如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者由于计算错误，受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。

1.8 徐变。砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见。据文献记载受弯构件截面砼受压徐变，可以使构件变形增大2～3倍，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

2. 预防措施

通过以上分析，在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服。

2.1 材料选用。

（1）水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。

（2）粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。

（3）细骨料：宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。（4）外掺加料：宜采用减水剂等外加剂，以改善砼工作性能，降低用水量，减少收缩。

2.2 配料。

（1）配合比设计：应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。

（2）禁止任意增加水泥用量。

（3）配制砼时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌均匀，离析的砼必须重新拌匀后，方可浇筑。

2.3 配筋。钢筋的配置应严格按施工图施工，尤应重视以下各点：

（1）钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。

（2）钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。

2.4 模板工程。钢筋砼结构裂缝的预防，在模板工程中应注意以下几点：

（1）模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。

（2）模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。

（3）合理掌握拆模时机，拆模时间过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂，但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护介入时机。

2.5 砼浇筑。

（1）砼浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度。

（2）加强砼的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

2.6 设计构造。

（1）建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。

（2）合理布置纵横墙，纵墙开洞应尽可能小。

（3）控制建筑物有长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。

（4）合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。

（5）减少地基的不均匀沉降，除了前述的措施外，在基础设计中可以采取调整基础的埋深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。

（6）适当加强基础有刚度和强度。

（7）层层设置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝，即使出现了裂缝，也能阻止其进一步发展。

（8）正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适，构造要合理，可以和其结构缝合并设置。

（9）限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，同样，也可以和其它结构缝合并使用。

（10）部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。

2.7 施工技术。

（1）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。

（2）开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。

（3）合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。

综上分析，钢筋砼结构裂缝应针对成因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。

钢筋混凝土结构的裂缝控制 第4篇

20年来, 在工民建钢筋混凝土结构领域, 一个相当普遍的质量问题就是结构的裂缝问题, 且有日趋增多的趋势, 它已进入到正常的生活和生产, 并困扰着大批工程技术人员和管理人员, 是一个迫切需要解决的技术难题。

2 裂缝的直接原因

2.1 收缩及水化热增加

2.2 混凝土强度等级日趋提高

2.3 结构约束应力不断增大

2.4 外加剂的负效应

2.5 忽略结构约束

2.6 养护方法不当

2.7 混凝土抗拉性能不足

3 大体积混凝土的定义

过去大体积混凝土的定义是根据几何尺寸, 主要是根据厚度定义的, 国际上一般采用0.8m~1m作为界限。自20世纪80年代以后大体积混凝土的定义有了改变, 新的定义是:“任意体量的混凝土, 其尺寸大到足以必须采取措施减小由于体积变形引起的裂缝, 统称为大体积混凝土”, 这是美国混凝土协会的定义。由此可见, 在近代泵送商品混凝土获得广泛应用的条件下, 即便是很薄的结构, 虽然水化热很低, 但是其收缩很大, 控制收缩裂缝的要求比过去任何时候都显得非常重要。因此, 泵送混凝土的薄壁结构也应当按照大体积混凝土的要求采取措施控制混凝土的收缩裂缝, 特别是环境气温变化与收缩共同作用对于薄壁结构尤为不利, 收缩换算为当量降温。

4 钢筋混凝土承受变形应力的特点

4.1“抗与放”设计准则

结构承受的约束作用分内约束 (自约束) 和外约束两类。结构的变形如果是完全自由的变形达到最大值, 则内应力为零, 也就不可能产生任何裂缝。如果变形受到约束, 在全约束状态下则应力达到最大值, 而变形为零。在全约束与完全自由状态的中间过程, 即为弹性约束状态, 亦即自由变形分解成为约束变形和显现变形 (实际变形) 。实际变形越大, 约束应力越小;实际变形越小, 约束应力越大, 这种约束状态与荷载作用下的结构受力状态 (虎克定律) 有着根本区别。

4.2 约束内力与结构刚度的关系

外荷载作用下结构的内力只与荷载及结构几何尺寸有关, 但在变形作用条件下, 结构的约束内力不仅与变形作用及结构几何尺寸有关, 尚与结构刚度有关, 这是约束内力与荷载内力的重要区别。

约束力矩不仅与温差和截面高度有关, 而且与梁的抗弯刚度成正比, 刚度越大, 约束力矩越大, 这适宜于裂缝出现及扩展阶段, 当然应当考虑钢筋混凝土的抗弯刚度是变化的。

4.3 钢筋混凝土与素混凝土裂缝控制的区别

任何尚未荷载作用的混凝土, 它的组合材料包括水泥、水、砂、石、外加剂及掺合料等组分相互物理化学作用硬化成为一种多空隙复合材料, 由于初始温度收缩应力作用而形成内部许多微观裂缝, 这种裂缝在外力作用下不断扩展, 成为宏观裂缝, 继续扩展对素混凝土迅速导致破坏。

5 混凝土的某些基本物理力学性质

5.1 混凝土的收缩及水化热

众所周知, 水灰比大, 收缩将显著增加, 同时抗拉强度降低。如水灰比为0.6的收缩比水灰比为0.4的收缩增加约40%。有时尽管水灰比不变, 增加用水量, 同时增加水泥量即水泥浆量, 如水泥浆量为0.2 (水泥浆占混凝土总重量比例) 比0.4时的收缩量增加约45%。减水剂可有效的降低水灰比及用水量, 而粉煤灰具有圆珠润滑效应和火山灰效应, 所以“双掺技术”对泵送混凝土既可提高和易性又可减少收缩。

养护条件对混凝土的收缩影响很大, 养护14天的收缩比养护3天的收缩降低约20%。环境的相对湿度越高, 收缩越小, 许多结构所处的环境湿度波动很大, 如最低30%~40%, 最高达80%~90%。环境温度越高, 风速越大, 收缩越大, 高空浇灌容易引起开裂, 如高架桥梁及桥墩。

5.2 混凝土的徐变 (蠕变) 因素的考虑

混凝土的徐变机理也有许多种, 如弹性徐变理论、老化徐变理论、继效徐变理论等等。作为工程裂缝控制的应用, 我们只能应用其中主要的成果, 以常系数的形式, 考虑在弹性理论的结果中, 从而简化了非线形。由于混凝土的徐变作用, 给钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土带来有利和不利两方面的影响。从不利方面看来, 它可以造成预应力损失, 增加挠度, 可以降低钢筋和混凝土的粘着力等。从有利方面看来, 它可以使弹性的温度收缩应力大大的松弛, 根据变形速率及混凝土龄期, 它对应力降低的程度约0.3~0.8倍, 保温保湿养护越好, 降温越慢, 松弛系数越小。

5.3 混凝土的抗拉强度及极限拉伸

泵送混凝土浇注后, 其抗压强度和抗拉强度都随着时间而增长, 但增长的速率, 抗拉滞后于抗压, 水泥标号的提高及水泥用量的增加, 对抗压强度增长较为显著, 而对抗拉强度增长较小。

相对变形约束应力, 混凝土的极限拉伸尤为重要, 国内外曾进行过一些试验研究。例如苏联布拉茨克和克拉斯诺雅尔斯克水电站的试验表明混凝土轴向拉伸应变值变化范围为0.5×10-4~1.0×10-4。法国鲍斯进行的轴向拉伸试验。在抗拉强度为2.05MPa时, 局限拉伸值为0.9×10-4。美国卡普兰在轴向拉伸试验中极限拉伸值为0.81×10-4。前苏联齐斯克列里提出当轴向抗拉强度为1.2MPa时, 极限拉伸为0.7×10-4。我国水工系统 (研究单位和工程单位) 对混凝土的极限抗拉强度也作过不少研究, 并在工程中采用。如丹江工程混凝土极限拉伸值为 (0.58~0.8) ×10-4, 乌江渡工程为 (0.6~1.02) ×10-4等等, 极限拉伸很小, 抗裂能力很弱 (收缩变形超过极限拉伸5~10倍) 。

6 裂缝控制设计原则与措施

钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的, 但其有害程度是可以控制的, 有害与无害的界限由结构使用功能决定的。裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。综合技术措施包括:合理选择结构形式, 降低结构约束程度, 对与水平构件梁、板、墙等采用中低强度级混凝土, 加强构造配筋, 如板顶部的受压区连续配筋, 板的阳角及阴角配置放射筋, 增加梁的腰筋间距200mm。优选有利于抗拉性能的混凝土级配, 尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径, 降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术, 尽量利用混凝土后期强度 (60天) 。对于超长结构可采取跳仓浇灌或后浇带方法施工。对于复杂的结构难免出现少量裂缝影响正常使用和耐久性.裂缝分为表面裂缝, 浅层裂缝, 纵深裂缝 (深层裂缝) , 贯穿裂缝等。少量有害裂缝采用近代化学灌浆技术处理, 满足设计使用和耐久性要求, 不应因此降低工程质量评定标准。

在哈尔滨有近百项大体积混凝土工程, 哈尔滨国际会展中心、沪士大厦、哈尔滨市政府办公楼、民航大厦、联通大厦、交通大厦。

参考文献

[1]建筑抗震设计规范.GB50011-2001[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.[1]建筑抗震设计规范.GB50011-2001[S].北京:中国建筑工业出版社, 2008.

[2]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2002[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.[2]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2002[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[3]混凝土结构设计规范, GB50010-2002[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.[3]混凝土结构设计规范, GB50010-2002[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[4]全国民用建筑工程设计技术措施 (结构) [S].北京:中国计划出版社, 2003.[4]全国民用建筑工程设计技术措施 (结构) [S].北京:中国计划出版社, 2003.

钢筋混凝土结构裂缝 第5篇

摘要：混凝土是我国工程建设中使用最为普遍的结构材料之一，其质量直接影响到结构的适用性、安全性和耐久性。为此，人们对混凝土的质量给予了极大的关注。混凝土的结构裂缝依据其形式及分布状况的不同对建筑物会造成不同程度的影响，危害程度较轻的表面裂缝只对建筑物的外观产生影响，而深度较深甚至贯穿结构构件的裂缝则会在较大程度上影响结构的安全性和耐久性。因此，对混凝土结构裂缝进行调查和分析是混凝上结构检测中的重点。

关键词：混凝土；裂缝；检测；安全评价；构造措施；分布钢筋

1.引言

混凝土是一种多组分的混合材料从配料、搅拌、成型至养护诸工艺环节，无不影响混凝土的质量。近年来，随着我国工程建设质量管理的加强，混凝土无损检测技术的作用日益明显，从而也促进了该项技术的迅猛发展。

2.国内钢筋混凝土结构检测方法

2.1混凝土结构检测常用方法的分类和特点

1）检测结构构件混凝土强度值；

2）检测结构构件混凝土内部缺陷如混凝土裂缝、不密实区和孔洞、混凝土结合面质量、混凝土损伤层等；

3）检测几何尺寸如钢筋位置、钢筋保护层厚度、板面、道面、墙面厚度等；

4）结构工程混凝土强度质量的匀质性检测和控制；

5）建筑热工、隔声、防水等物理特性的检测。

2.2钢筋混凝土结构检测方法的选择

钢筋混凝土结构检测着重对混凝土强度等级和缺陷、钢筋保护层厚度和位置、混凝土构件几何尺寸、楼板厚度等进行检测。对混凝土构件强度的检测，可采用回弹法、超声一回弹综合法等检测方法。一般工程优先采用回弹法，对大型工程如采用回弹法检测仍达不到设计要求或对回弹法检测有怀疑时，应采用超声一回弹综合法检测。对构件混凝土内部不密实区、空洞等缺陷的位置和范围的检测，可采用带有波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数，并根据这些参数及其相对变化，判定混凝土中的缺陷情况。对板厚的检测，可采用雷达波法、冲击一回波法、冲击共振法、超声脉冲回波法等检测方法。

3.钢筋混凝土结构裂缝检测与分析

3.1钢筋混凝土结构裂缝的基本概念

结构试验表明，裂缝的出现和开展是结构破坏的先兆。建筑物中裂缝的存在预示着结构承载力可能不足，过大的裂缝会促使钢筋锈蚀而降低结构耐久性，会造成房屋渗漏，影响建筑物美观。所以，习惯上都不允许建筑物产生裂缝。但客观现实，钢筋混凝土结构物的裂缝很难完全避免，就经济及科学观点，一定程度的裂缝是可以接受的。裂缝成因比较复杂，危害程度不仅与裂缝大小有关，而且与裂缝性质、产生原因及结构功能要求的不同各不相同。不同类型的裂缝处理方法各异。

3.2裂缝调查

1）外观检测

裂缝外观检测主要包括裂缝的形式、裂缝部位、裂缝走向、裂缝宽度、裂缝深度、裂缝长度。裂缝发生及开展的时间过程，裂缝是否稳定，裂缝内有无盐析、锈水等渗出物，裂缝表面的干湿度，裂缝周围材料的.风化剥离情况，等等。裂缝外观检测常用的仪器有刻度放大镜。对于活动裂缝，应进行定期观测，专用仪器有接触式引伸仪、振弦式应变仪等，最简单的办法是骑缝涂抹石膏饼观察。

2）裂缝成因调查

裂缝成因调查是为裂缝原因分析提供依据，包括对材质、施工质量、设计计算与构造，使用环境与荷载等方面的调查。材质，主要是水泥品种及安定性，砂石质量，是否存在碱性骨料，外加剂性能及用量。施工质量，主要是混凝土的强度、密实性、养护情况，钢筋位置及数量，模板刚度及支撑情况。材质与施工质量调查方法，主要是核查保证资料、有针对性地辅以现场检测核对。使用环境与荷载，主要是分析结构在使用中的温度、湿度变化，是否存在有害介质作用。

3.3裂缝检测方法

混凝土结构的裂缝宽度、数量、深度、走向和位置是判断结构受力状态和预测剩余使用年限的重要特征之一。对混凝土结构作可靠性鉴定必须对结构的裂缝状态进行检测和分析。产生裂缝的原因很多，从工程鉴定和处理的角度可以将其归纳为受力裂缝和非受力裂缝两大类，检测时应注意区分。裂缝的形态各异，能否正确区分要依靠检测人员的理论知识，掌握鉴定规程的水平和工程经验。实际工程中常有两种类型裂缝的混合体。

3.4裂缝成因分析

裂缝成因分析是为裂缝危害性评定及修补方案提供依据，若不经分析或忽略成因分析就进行裂缝处理，往往会导致决策错误，使本不需要加固的结构而花费了大量的人力、物力去补强加固，使己处在危险状态、本应该拆除的结构，却因草率处理而潜藏着突发事故的危险。

4.钢筋混凝土结构的安全性评价

结构安全性是结构可靠性的一部分（结构可靠性包括安全性、适用性和耐久性）结构安全性是指结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及在偶然事件发生时和发生后，仍保持必要的整体稳定性的能力。结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要取决于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关。对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。

5.钢筋混凝土构件安全性评价

5.1钢筋混凝土结构构件安全性评价概述

在影响现有结构（构件）的可靠性状态的各种因素中，对结构安全性起决定性作用的是构件的极限承载能力，而其它因素诸如裂缝、变形、偏差等，其影响可以体现在构件的承载能力下降上。根据现有结构（构件）的极限承载能力及结构（构件）所受外力，可计算出可靠性指标，从而得出构件的安全等级。

5.2钢筋混凝土结构构件安全性评价的内容

钢筋混凝土结构构件的安全性评价包括构件的承载能力、构造和连接、裂缝、变形四个子项的评定。承载能力和构造与连接是重要子项，裂缝和变形是次要子项。钢筋混凝土结构的承载力，取决于混凝土、钢材的材质。

5.3钢筋混凝土结构裂缝评定等级

构件裂缝控制等级的划分主要考虑结构的功能要求，结构所处的工作环境，钢筋种类对腐蚀的敏感性；现行设计规范的裂缝控制等级；国内外试验资料和国外规范的有关规定；工程实践和调查等4个因素。

5.4钢筋混凝土结构构造和连接子项评定

预埋件的锚板和锚筋的构造合理，经检查无异常（无变形或位移）者，可根据承载能力评为a级或b级；当预埋件的锚板有明显变形或锚板、锚筋与混凝土之间有明显滑移、脱落现象时，根据其严重程度可评为c级或d级。连接节点的焊缝或螺栓符合国家现行规范规定和使用要求者，可评为a级或b级；当节点焊缝或螺栓连接有局部拉脱、剪断、破损或较大滑移者，根据其严重程度可评为c级或d级。

6.结语

病害建筑物的挽救，关乎国计民生，是关系到保护既有建筑物、构筑物的正常使用，保护广大居民的人身安全和正常生活条件，使各类病害建筑物转危为安，延长建筑物使用寿命的重要工作。对于已经发生病害和造成损坏的建筑物、构筑物，首先应通过检验、鉴定判别事故原因，进行结构和构件安全性的评价，然后有针对性地采取加固措施进行挽救，使建筑物的使用安全性获得保证。

参考文献：

[1]江雪，葛宪好，王蕾，王晓峰。粘钢法在拆墙扩跨中的应用[J].广西城镇建设，，（08）

地下室钢筋混凝土结构裂缝控制研究 第6篇

关键词：地下室、钢筋混凝土、裂缝、控制、措施

一、裂缝调查分析

1.裂缝的调查方法

对于混凝土裂缝的调查方法，参照日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中对调查的原则、普查、详查方法作出的详细规定执行，主要从以下几个方面调查：

裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。

2.裂缝宽度界定

根据裂缝宽度对结构使用性能和耐久性的影响，界定出钢筋混凝土有害和无害裂缝的界限：

1)有侵蚀介质或防渗要求时，界限为0.1—0.5mm，地下结构限制裂缝宽度为0.2mm；

2）正常条件下无特殊要求时界限为0.3—0.4mm；

3）我国允许无害裂缝宽度为0—0.3mm。

二、裂缝特征及产生原因分析

通过对几个工程的地下室结构构件跟踪调查发现，地下室结构都出现了不同程度、不同类型的裂缝。裂缝出现的时间大都在地下室结构施工完毕1-3年左右，裂缝宽度大部分没有超出《规范》允许的宽度。地下室底板、外墙、楼层梁板都有裂缝分布，并呈现出一定的规律性：墙、梁裂缝以竖向分布居多，及少有贯穿裂缝；底板裂缝处往往伴随有渗水现象。

裂缝产生的原因是设计、施工、材料、环境及管理等因素相互影响的综合性问题，通过数理统计方法对裂缝产生原因分类：

1）荷载作用下的裂缝：因动、静荷载的直接作用产生的裂缝，约占5%—10%；

2）变形作用下的裂缝：因不均匀沉降、温度变化、湿度差异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝，约占80%以上；

3）变形与荷载共同作用引起的裂缝，约占5%—10%；

4）碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝，约占1%。

在仔细观察各地下室底板、外墙及楼层粱板结构裂缝的特征，并进行了数理统计和分析后，认为这些裂缝基本上属于混凝土在硬化过程中所产生的温度裂缝、收缩微裂缝及外界环境变化（如温度、湿度）所引起的收缩裂缝，引起裂缝的原因涉及到设计（如配筋率等）、材料（如混凝土外加剂不合格等）、施工（如没严格按设计的配合比进行计量配料、混凝土振捣不到位等）等多方面因素。

1.底板裂缝

底板裂缝大都在底板浇筑2-3年后才出现，裂缝分布呈不规则状态，缝宽一般小于0.3mm，且裂缝处有渗水现象。在仔细阅读了原设计文件及施工记录，并多次到现场查看之后，经分析认为底板裂缝产生的主要原因有两种：

其一，高层建筑的底板一般较厚，局部承台部位则更厚，大都属大体积混凝土或接近大体积混凝土，由于混凝土的浇筑体积大，积聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将逐步提高，而混凝土表面则散热较快，这样使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度，就会引起较大的表面拉应力，此时混凝土的龄期很短，抗拉强度很低，如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。裂缝发生的初始阶段其缝宽很小，甚至肉眼根本看不见。

其二，底板混凝土在硬化过程中所产生的收缩微裂缝及外界环境变化（如温度、湿度）所引起的收缩裂缝。当混凝土冷却时，由于逐渐散热冷却产生收缩，再加上混凝土硬化过程中混凝土自身的收缩，这两种收缩受到基底的约束，会产生很大的收缩应力，如果收缩应力超过当时混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土结构中产生裂缝，这种裂缝往往产生在混凝土内部，但严重的会贯穿整个截面。这种底板混凝土表面和内部的微裂缝在长期的水压作用下（特别是地下水位较高的区域），久而久之，这些裂缝就会贯通，形成通路，缝宽发展不仅我们肉眼能看见，而且伴随着渗水现象。

2.楼层梁板裂缝

梁裂缝分布在梁两侧，梁底很少有贯穿裂缝。板裂缝以微裂缝不规则分布

状居多，经分析认为梁板裂缝产生的主要原因有两种：

其一，干缩裂缝，硬化混凝土在约束条件下的干缩是楼板产生裂缝的一个比较常见的原因。水泥的水化或混凝土中水分的蒸发会引起混凝土干缩。一般认为，混凝土的收缩在一年内可完成20年收缩量的75～80％。水泥水化引起水泥的自身收缩，水化中水泥石损失水分引起的干缩值非常大，只是混凝土集料的内部约束作用使干缩值大幅度减少。混凝土凝结期间水分蒸发引起塑性收缩，塑性收缩构成混凝土干缩的主体，由于楼板表层混凝土水分蒸发的速度比内部快得多，表层混凝土的收缩受到下层相对不收缩的内部混凝土的约束引起拉应力，因此混凝土表层很容易产生塑性开裂。此外，楼板混凝土的收缩也受到混凝土梁、柱的约束而引起拉应力，拉应力超过混凝土抗拉强度时混凝土将会产生裂缝，并且能够在比开裂应力小得多的应力作用下扩展延伸，预拌混凝土以上问题更为严重。

其二，支撑沉陷裂缝，新浇筑混凝土楼板容易在模板、支撑变形的情况下产生裂缝。由于支撑的刚度不足或梁板支撑刚度差异较大，在荷载作用下变形沉陷，施工期间的过度震动使支撑刚度变异部位多次瞬间相对位移以及过早拆模等都可能使混凝土在发展足够强度以支撑其自身重量之前产生裂缝。沉陷变形也是混凝土楼板裂缝开展的另一个常见原因。

3.地下室外墙

地下室外墙裂缝一般呈竖向分布，开裂的主要原因是混凝土在干燥收缩时受到钢筋、边界约束后拉裂而产生的。混凝土中的水和周围的空气处于某一平衡状态，当周围介质空气的状态发生变化，如温度改变，混凝土就会产生干燥收缩。干燥收缩包括发生在开始阶段的不可逆收缩和潮湿后的体积膨胀以及后期干燥时发生的可逆收缩。影响混凝土干燥的因素有：水灰比、水化程度、养护温度、含水量、水泥含量、构件厚度、体积和表面积之比、相对温度、干燥速率、干燥时间等。地下室外墙混凝土拆模后，虽然进行了浇水养护，但由于受到现场条件的限制，不可能做到恒温恒湿养护，因此必然导致外墙混凝土的干燥及收缩，同时由于地下室外墙混凝土体积和表面积之比较小，从而导致干燥速度快、时间短。

三、裂缝的防治措施

1.底板大体积混凝土的温度裂缝控制措施

大体积混凝土开裂主要是混凝土所承受的拉应力与混凝土本身抗拉强度之间矛盾发展的直接结果。因此，为了控制大体积混凝土温度裂缝的开展就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑，采取的具体措施有：

1）采用中、低水化热和干缩性小的普通硅酸盐水泥。

2)选用坚固性良好，细度模数大于2.6，含泥量小于3%的中粗砂； 选用坚固性良好，针片状含量小于15%，含泥量小于1%的连续级配石子。

3）充分做好混凝土配合比试配优化的技术工作，通过多组试配以及抗压强度和抗渗试验调整优化，确定配合比。

4）混凝土中掺入高效减水剂、微膨胀剂、增塑剂、缓凝剂等外加剂和适量粉煤灰，改善混凝土的流动性、保水性，降低水化热。

5）在满足强度、抗渗及和易性要求下，减少单位体积混凝土的水泥用量和用水量，水灰比控制在0.4以内，坍落度在满足泵送条件下取12-16cm。

6）合理组织混凝土的供应，缩短混凝土运输时间，在高温季节混凝土到达现场时往罐体上喷水以降低原材料温度，及时卸料。为保证混凝土均质性，搅拌运输卸料前先高速运转20—30秒，然后反转卸料。输送泵料斗搭防晒棚，泵管全程裹湿麻袋，降低混凝土入模温度。模板浇水充分湿润，混凝土分层浇筑，同步进行混凝土温度监测。

7）容易开裂部位配置增加抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

8）混凝土浇筑时应尽量扩大浇筑工作面，放慢浇筑速度和减少浇筑厚度，以保证混凝土在浇筑过程中有一定的散热机会。浇筑后的混凝土在初凝前进行二次振捣，防止因混凝土沉落而出现的裂缝。

9）振捣方式方法必须正确。振捣宜快插、慢拔。振捣时间过短，混凝土不均匀；时间过长，易导致严重浮浆。

10）必要时在混凝土内部埋冷却水管。一般混凝土内部埋冷却水管通水降温方案较少采用，只在混凝土厚度较大（≥2.5mm），内部水化热温升偏高、内外温差和降温速率不易控制的情况下，才有必要采用。

11） 表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润，让其表面慢慢冷却、干燥，使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要采用蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式，养护时间一般不少于14ｄ。用保温覆盖的方法进行混凝土的养护，这样可在一定的日期内控制混凝土表面温度与内部中心温度之间的差值，使混凝土具有较高的抵抗温度变形的能力（即抗裂性），从而达到混凝土不开裂的目的。保温覆盖的方法是：在混凝土浇筑约4小时后，先在板面覆盖一层塑料薄膜，然后再铺2-3层麻袋进行保温，并在麻袋上再覆盖一层塑料薄膜以防止雨水淋湿麻袋。墙体则采用螺杆挂设湿麻袋养护。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

2.地下室外墙裂缝控制措施

结合结构工程实例经验分析研究，仅采取单项或个别的技术措施很难100%保证外墙不开裂，必须从设计、材料、施工等方面综合采取多项技术措施，才能有效防止裂缝的产生。结构外墙防止裂缝的重要技术措施主要从三个方面考虑：

其一，设计方面：

混凝土的抗裂能力取决于混凝土的极限拉伸值，混凝土的极限拉伸与配筋有关，配筋后混凝土极限拉伸值由齐斯克列里经验公式计算：

εpa=0.5Rf（1+p/d）×10-4(3-1)

式中，εpa——配筋后的混凝土极限拉伸

Rf——混凝土抗裂设计强度

p——截面配筋率 d——钢筋直径

由公式可以得出结论：适当的配筋率可提高混凝土极限拉伸εpa，较细较密配筋可提高混凝土抗裂能力。

1）外墙裂缝多呈竖向裂缝，首先对外墙水平钢筋进行优化，遵循“小直径、小间距”有利抗裂的原则，在通过钢筋等强度代换后，建议将水平钢筋间距控制在100mm左右，一般不宜超过150mm；水平钢筋常放在竖筋外侧有利于减少墙体竖向裂缝开裂。

2）为防止外墙开裂，依据前述齐斯克列里经验公式，选择适当的配筋率可提高混凝土极限拉伸εpa ，根据长期大型工程施工所积累的经验，其结构外墙截面配筋率以不小于0.3%较合理。当地下室外墙配筋率小于0.3%时，建议在与设计院充分商量并取得一致意见后，将其配筋率适当提高。

3）大量工程实例表明，地下室外墙受上下层楼板约束，层间墙体裂缝多在中部产生并呈中间宽、两端窄的枣核形（梭形）裂缝。因此，在墙体高度的中部增设暗梁，可起到良好的“模箍作用”，从而提高混凝土墙体的抗裂能力。

4）对于外墙应力集中、刚度不均、突变部位和薄弱部位，如突出的墙体、突变的墙段、开孔洞及埋套管的部位适当增加一些构造钢筋，作局部增强处理。

其二，混凝土材料和配合比方面：

材料选择要有利于减少水化热、减少收缩，即要采取“精料方针”。

1）水泥要选用中、低水化热、干缩性小的品种。选择水泥首先进行水化热测定，选定配制混凝土所用水泥7天水化热不宜小于230kJ/kg，水泥中石膏比例对收缩值有较大影响，选择水泥组成成份中C3A/SO3比值较低者为好，宜用普通硅酸盐非早强型水泥或矿渣硅酸盐水泥，不用硅酸盐（纯硅）水泥。

2）石子选用连续级配Ⅱ区粒级，坚固性良好，孔隙率小的石子，针片状含量小于10%，含泥量小于1%。

3）砂选用中、粗砂，坚固性良好，细度模数宜大于2.6，含泥量小于2%，并不得超标，有害物质含量小于有关技术标准的规定。

4）掺加高效减水剂和适量粉煤灰优化混凝土配合比。减水剂的减水率要达到20%以上，坍落度延时损失要小，在满足强度、抗渗及混凝土拌合物和易性要求下，通过试配尽量减少单位体积混凝土水泥用量和用水量，水灰比适中，在0.45左右，水灰比过高、过低均不利，以此减少水化热温升，减缓水化热释放速率。

5）严格控制混凝土坍落度，配制混凝土的坍落度在8-12cm，禁用大坍落度混凝土（18cm以上）。当混凝土坍落度在8-12cm时，泵送较困难，混凝土掺加泵送剂，在8-12cm低坍落度情况下可实现泵送。利用塔吊吊送混凝土也可进行浇筑墙体混凝土。

6）在混凝土中掺加聚丙烯纤维（杜拉纤维），以提高混凝土的抗裂能力。

其三，施工方面 ：

1）混凝土采用商品混凝土，在搅拌站按设计试配确定配合比，严格计量，加强检测砂石含水率，调整用水量。混凝土出厂前专检人员检验混凝土拌合物质量，检测混凝土坍落度，合格后才允许出厂。缩短混凝土搅拌后到浇筑入模的时间，控制在1小时内。

2）降低混凝土浇筑温度是防止混凝土开裂的有效措施，采用冷水进行拌制混凝土，并对砂石浇洒冷水，将混凝土的入模温度控制在20-22℃以内。

3）地下室外墙在底板完成后与顶板分开浇筑以减少顶板对墙体的约束，墙体采用木模板，模板提前浇水湿润，混凝土分层浇筑，振捣密实，合理组织施工，禁止产生冷缝。禁止用振捣棒驱赶混凝土浇筑，现场检测混凝土坍落度，不合格者禁用。严禁混凝土在现场随意加水，根据现场条件，对混凝土进行二次振捣法浇筑。

4）准确控制拆模时间，外模和内模应协调拆模，不能只拆外模不拆内模，保持结构变形一致。混凝土养护是关键环节，混凝土采用保温保湿法养护。缓慢降温预防剧烈温度变化，对防裂十分有利，用墙体上支模螺杆挂设贴紧麻袋二层，外面用彩条布包封，达到缓慢降温，降温速率1℃/d。为混凝土创造充分应力松驰条件，混凝土在降温阶段更易产生裂缝，现场使用便携式电子测温仪跟踪监测，及时调整养护方法，养护时间不小于14天。

5）地下室外墙结构不宜暴露时间过长，应及时做防水并回填。

6）在墙体中设置控制缝（诱导缝）是人为主动控制混凝土裂缝的措施，其方法是在墙体每隔一定距离将截面予以削弱，削弱在20%-25%，预先在此位置考虑防水措施，如设止水带等，达到裂而不漏，可防止混凝土在其它部位发生无序开裂，裂后又无防水措施的被动局面。

3.地下室楼层梁板裂缝控制措施

1）梁、板混凝土浇筑原材料质量要求及优化混凝土配合比同地下室外墙防裂措施。

2）模板及其支撑系统要有足够的刚度，楼板模板支撑的间距适宜，使楼板模板刚度与梁模板刚度不至于相差太大。

3）钢筋直径不要大，最好用二级钢，不要用一级钢。纵向受力钢筋配筋率大于0.2%，受力钢筋及分布钢筋间距小于200mm，有条件时楼板应采用双层钢筋，伸缩缝(或后浇带)间距小于30m-40m。

4）沿梁肋方向的构造负筋在主次梁相交处不能省去，应重叠布置，伸入板的长度大于板计算跨度的1/4 ，间距小于200mm。梁高超过700mm时须在梁两侧设腰筋，沿高度间距小于200mm，直径大于10mm，梁下部钢筋保护层应控制准确，不宜超厚，任何时候不得大于40mm。

5）板角应设双层双向加强钢筋或设辐射筋。楼板开洞设加强筋，大洞口要用边缘构件(小梁)加强。

6）严格控制钢筋保护层厚度，尤其是上部钢筋。对于不同厚度板的上下层钢筋之间的距离要用不同高度的马凳支撑来保证，并保证足够的数量，达到混凝土板设计有效截面。楼面下层的钢筋网在受到混凝土垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制，应使纵横向的垫块间距控制在1m左右。

7）在预埋电线管下需要加钢丝网进行加强，预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置，线管不宜立体交叉。在多根线管的集散处宜采用放射形分布，尽量避免紧密平行排列，确保线管底部的混凝土灌筑顺利和振捣密实。当线管数量众多，使集散口的混凝土截面大量削弱时，宜按预留孔洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。

8）尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板收头应及时穿插并争取全面完成，以减少板面钢筋绑扎后作业面上操作人员数量。

9）混凝土浇筑前要清除垃圾、泥土、油污等，合理组织施工，禁止产生冷缝，施工缝严格按施工规范处理。

10)在混凝土浇筑前及浇筑过程中安排钢筋工及时整修钢筋，特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处，如四周阳角处、预埋线管处以及大跨度房间处应重点整修。

11)浇筑混凝土时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域铺设临时性活动挑板，扩大接触面，分散应力，避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

12)不要过度振捣楼板混凝土使混凝土产生离析和泌水，楼板表面形成水泥含量较多的砂浆层和水泥浆层，容易产生干缩裂缝。由于一般楼板的厚度不大，使用平板振动器匀速拖过一次就可使楼板的混凝土成型密实。要在混凝土沉淀收缩基本完成后才开始楼板的最终抹面。

13)用麻袋或薄膜在4-12h内用覆盖法保温保湿养护不少于7d，不宜用浇水法养护，通过试压混凝土试块控制合适的拆模时间，不得过早拆模，禁止过早上人(未达1.2MPa)或承受较大施工荷载。

14)施工期间不要过早拆除楼板的模板支架。必要时可在拆除模板后在适当位置上安装回头顶。施工机具和材料不要集中堆放在一块楼板上，避免造成较大的荷载使还未达到强度的混凝土楼板产生裂缝。跨度大于8m的梁，混凝土达100%强度才能拆模。

15)现浇楼板尝试设置伸缩缝，伸缩缝的间距可取14m 左右或住宅楼一个单元的纵向长度，设在楼板支座处，缝宽10mm，中间加软体材料，混凝土断而筋不断。

四、后浇带的设置

适当的对地下室工程增设多条后浇带是减少混凝土在硬化过程中的收缩应力从而防止墙板裂缝的有效方法。后浇带间距宜在30m-40m间，当基础长度超过40m而设计上又没有留设后浇带时，应与设计院积极联系，建议其考虑增设后浇带。后浇带应贯通顶板、墙板和底板，宽度为700-800mm。

五、裂缝的处理

对于影响结构承载力或防水、防渗性能的裂缝，为保证结构的整体性和抗渗性，应根据裂缝的宽度、性质和施工条件等采用水泥灌浆或化学灌浆的方法予以修补，一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆；宽度小于0.5mm的裂缝，宜采用化学灌浆。化学灌浆所用的灌浆材料应根据裂缝的性质、缝宽和干燥情况选用：作为补强用的灌浆材料，常用的有环氧树脂（能修补缝宽0.2mm以上的干燥裂缝）和甲凝（能修补缝宽0.05mm以上的干燥裂缝）等；作为防渗堵漏用的灌浆材料，常用的有丙凝（能灌入0.01mm以上的裂缝）和聚胺脂（能灌入0.005mm以上的裂缝）等。

参考文献：

[1] 蒋元驹，韩素芳主编，《混凝土工程病害与修补加固》，海洋出版社，1996年7月，第一版。

钢筋混凝土结构的裂缝控制 第7篇

第一，收缩与水化热增加：20世纪70年代开始，泵送商品混凝土逐渐的得到推广与使用，这种施工工艺解决了传统的混凝土现场搅拌带来的低动性与干硬性的问题，并且使得混凝土由传统的集中搅拌方式向着泵送浇注的方向发展，这种施工工艺增加了水以及水泥的用量，并且水与水泥的比率以及砂率等都有所增加，同时，粒径减小，这样就造成了水化热与收缩的增加。第二，混凝土的强度等级不断提高：由于混凝土强度等级的不断提高，使得在建筑工程中，很多工程由于混凝土的强度过高而不适用。很多人从观念上认为，混凝土的强度与安全度是成正比的，因此往往为了安全性的考虑而选用高强度的混凝土，这样就造成了用水量以及水泥用量的增加，但是，粒径的应用却大大的减少，最终导致了水热化与收缩的增加。第三，建筑结构的约束应力越来越大：随着建筑规模的增大以及建筑质量的要求提高，使得建筑的结构也变得更加的复杂，因此，一些约束力强的超长超厚超静定结构的应用越来越广泛，其一旦受到各种变形作用，势和会产生较大的约束应力。第四，外加剂的负效应：混凝土中会加入一些外加剂以及其他的掺合料，但是，由于没有准确的水热化以及收缩变形的研究，很多外加剂会导致收缩变形严重增加，有些甚至会降低混凝土的耐久性。第五，养护措施不当：尽管混凝土的施工已经发展为泵送工艺，但是混凝土的养护方法仍然是传统简单的养护措施，无法适应泵送混凝土在高温度条件下的收缩变形的要求。第六，混凝土的抗拉性能不足，混凝土的抗拉强度、极限拉伸等抗拉性能不足也会导致裂缝的发生。

由此可见，尽管泵送商品混凝土可以有效提升混凝土的均质性，大大改进了其供应方式，但是却使得裂缝的控制难度增加。

2 大体积混凝土的定义

大体积混凝土的传统定义是根据其尺寸的厚度进行的，通常会以0.8m-1m为界。自20世纪80年代后，关于大体积混凝土的定义有了变化，不再一厚度为限，指的是任意的体量，需要采取措施使尺寸可以满足因体积减小而出现的变形导致的裂缝。针对这个定义，在泵送商品混凝土的应用逐渐广泛的情况下，即使混凝土的结构厚度不是很大，水热化程度很低，鉴于其收缩性大，因此，对其裂缝的收缩控制也就显得尤其重要，针对泵送混凝土的薄壁结构，要以大体积混凝土的标准进行裂缝的控制。此外，要注意环境气温对于薄壁结构的影响也很大。

3 钢筋混凝土承受变形应力特点

3.1 抗放设计准则

作用于钢筋混凝土结构的约束力有外约束力与内约束力两种，如果结构为完全自由变形则会使变形达到最大值，这是内应力会为零，这种情况不会出现裂缝；如果在一定的约束力的作用下，结构处于全约束状态，其外用力会达到最大值，这时变形则为零。弹性约束状态指的是完全自由与全约束之间的状态，也就是自由变形分为实际变形与约束变形。实际变形与约束应力呈现反比的作用，即实际变形小，那么约束应力反而会变大，混凝土结构在约束状态的受力状态与荷载作用存在着本质的区别。约束状态需要结构要有变形的空间，因此，只有满足该条件才不会产生约束应力；如果无法满足条件，那么约束应力是不可避免的，从而超出了混凝土的结构强度，并最终造成裂缝的产生。针对这种情况提出了抗放设计准则，也就是工程设计时要根据结构的时空条件对结构形式进行灵活的运用，综合考虑结构形式的选择以及材料性能特点，选择抗放结合准则或者是以抗为主的措施。

3.2 约束内力与结构钢度的关系

混凝土结构在受到外力的作用时，内力受到结构的尺寸的影响，但是，基于产生变形的条件，那么结构刚度也会对约束内力产生影响，这也是约束内力有别于荷载内力很重要的一个方面。约束力会受到温差以及截面高度的作用，而且对于梁，抗弯刚度越大，其约束力矩也就越大，这二者是呈现正比的关系，主要在裂缝出现的阶段应用，但是不能忽视钢筋混凝土会随着使用而抗弯刚度发生变化的事实。随着温差地增加，会使得钢筋混凝土逐渐的进入到极限的状态，这时裂缝就会充分的发展，使得钢筋混凝土的结构刚度逐渐的趋近零。因此，可以看出，结构的持久性与使用性能会对裂缝产生直接性的影响，如果抗冲切或者是抗剪改变了承载力，那么变形会使得结构出现贯穿性裂缝，会大大降低结构的承载能力。

3.3 钢筋混凝土与素混凝土裂缝控制的差异

一般说来，混凝土的组成是由水、水泥、砂石、各种外加剂与掺合料等原料组成的，并且经过化学与物理作用，从而使得这些原料硬化为一种复合性的材料，在收缩应力烦人初始温度作用下，钢筋混凝土的内部会出现很多细微的裂缝，并且在外力的作用下裂缝会不断地发展变化，并最终导致对混凝土的结构的破坏。对配筋很充足的钢筋混凝土而言，一定程度的裂缝的出现在短期内并不会对其结构造成破坏，只需对裂缝的宽度加以限制，保证其处于无害范围即可。由此可见，构造的配筋可以有效的控制裂缝的出现与发展。

4 混凝土的基本物理力学性质

4.1 混凝土的收缩与水化热

在建筑工程领域，板墙梁等通常是薄壁结构，因此，构件如果使用泵送混凝土的施工工艺可能会出现很大的收缩量，这种情况下，收缩裂缝是很常见的。目前为止，关于混凝土的收缩原理还没有形成一个统一的说法，但是，大部分的研究比较倾向混凝土有大量的孔隙材料这一理论。混凝土内部一部分用于水泥水化，这只是很小的一部分，其它的大都蒸发了，水分蒸发的过程中就会产生收缩变形。早期一到两年内会完成主要部分的收缩，最终完成收缩需要二十年左右。当前使用的水泥的活性与前度等级不断地增加，使得收缩量也比较的明显，因此，拖延的时间也很长。很多因素都会对结构的收缩性产生一定的影响，如矿渣水泥其水化热就低于普通的硅酸盐水泥，不过前者的收缩要大于后者25%；针对超厚的大底板或者大块式基础，水热化起着主要的控制作用，这种情况下，矿渣水泥或者是粉煤灰水泥就会比较适用。因此，水泥品种的选择要参照一定的厚度参数，另外，水泥颗粒越细，活性就会越大，相应的标号也就越高，而收缩作用也就越明显，因此，将水泥磨细并不一定能够提高混凝土的强度，而是要对其矿物成分进行改善。

水灰比越大，收缩就越明显，此时抗拉强度就会所降低。如果水灰比为0.6，其收缩量比水灰比为0.4的收缩量至少高出40%左右。有时候虽然水灰比不变，但是在增加用水量与水泥浆量时，水泥浆占混凝土总重量的比例越小，其收缩量就越大。减水剂的使用可以起到降低用水量与水灰比的效果，粉煤灰具备润滑的效应，因此将这两种物质搀合起来会起到好的和易性，可以有效地减少收缩性。同时，养护条件对其收缩性也有着直接的影响作用，比如经过两周的养护的与三天的作比较，两周的要比养护三天的低20%左右。很多结构处于环境湿度波动较大的区域，最低水平为30%，而最高可达90%，而环境的湿度对收缩也有影响，相对湿度高的，收缩会越小，而温度高的，收缩也就越大，这也是高空浇灌作业的导致出现裂缝的主要原因。

混凝土结构的配筋对收缩起到一定的约束作用，不过配筋率的高低对其起决定性作用。根据目前结构配筋率的情况来看，降低收缩的影响比较小。针对泵送商品混凝土进行收缩试验，其收缩值达8×10-4左右。有些大桥的桥墩以及高层建筑的厚壁立柱，受施工质量以及坍落度过大的影响，造成中部骨料多，而外部或者上表面砂浆厚，最终造成不均匀收缩，与混凝土的收缩相比，砂浆与水泥浆的收缩要高出5倍，而且其表面水分迅速蒸发，最终出现大面积的表面裂缝。现在建筑市场中有很多新型的外加剂与掺合剂，其质量控制主要是针对强度的检验，但是对其体积的变形稳定性方面的试验几乎没有，而很多材料都体现出增加收缩的特点，因此要针对该问题进行长期、准确的收缩试验，才能确定对控制裂缝有利的材料类型。

4.2 混凝土的徐变

混凝土的徐变机理包括弹性徐变、老化徐变以及继效徐变等多种，在应用于工程裂缝控制领域中，通常应用这些理论的主要成果，以常系数的形式进行弹性计算，从而简化了非线性分析。正是因为混凝土具有徐变作用的特点，所以为钢筋混凝土与预应力混凝土带来正负两方面的影响，其中负面影响主要是其会造成预应力损失，使挠度增加，从而钢筋与混凝土的粘着力会有所下降；而正面影响则体现在其使弹性的温度收缩应力大大松弛，且保温保湿养护效果越好，降温就越慢，相应的松弛系数也就越小。

4.3 混凝土的抗拉强度与极限拉伸

泵送混凝土进行浇注后，隔离的时间越长，它的抗压与抗拉强度也就越长，但是就增长速率来说，抗拉会滞后于抗压。提高水泥标号，增加水泥用量可以明显的影响到抗压强度的增长，但是对抗拉强度增长的影响比较小。混凝土的极限拉伸相对于变形约束力而言更加重要。冶金系统的设备基础，尤其是高炉基础或者炼钢基础均属于超长、超厚的大体积钢筋混凝土，其浇注量通常要超过5000m3，而轧钢基础的混凝土量则在100000m3-200000m3左右，如果出现裂缝则可能会锈蚀钢筋，从而刚度、持久强度以及防水性能均会有所下降，最终对生产造成影响。由此可见针对这类基础温度裂缝的控制也非常重要。在民用建筑工程中进行相关的混凝土轴向拉伸强度与变形性能的试验，针对双掺混凝土进行抗拉试验，可以发现荷载速度与养护条件对混凝土极限拉伸与抗拉强度的波动影响很大，基于极慢速的条件其极限拉伸可达（2～3）×10-4，很显然其中包含了徐变变形，其对于温度收缩应力会产生积极的作用，在强度计算中，采用松弛系统与弹性应力相乘，根据变形计算增加极限拉伸是相等的。需要注意的是，如果混凝土中的含泥量或者其它杂质的含量过大，则混凝土的抗拉性能会明显降低，有些混凝土骨料中掺入有害膨胀物还会导致混凝土的崩裂，所以泵送混凝土施工工艺一定要遵循精料供应的原则。

5 选择结构设计中近似计算的模型

在建筑工程领域，想要解决因为变形而引发的裂缝问题，主要是采用利用混凝土的设计规范而实现的变形缝的设计方法，并且结合预测、现浇、土中以及室内等的条件，规定明确的伸缩缝的间距。这种方法在解决裂缝问题上很有效，但是也存在很多的不足，也就是伸缩缝止水带常出现渗漏现象，且维修困难；并且在实践中会出现许多问题，比如工程尺寸不大，但是裂缝却很严重；而且些工程超长却没有明显的裂缝，证明是否设缝并不是决定是否出现裂缝的唯一因素。对结构约束内力、出现裂缝的原因造成影响的还包括其它很多方面的原因，如材料的配备、建筑结构的约束、建筑施工工艺以及维护管理等的因素。反算实际工程的裂缝与现场推力试验,假设结构相互连续式约束采用水平弹簧模型,通过试验与工程经验确定弹筑侧移刚度,最终推算出长墙中部正截面法向拉应力、端部剪应力、伸缩缝许可间距以及一再从中间出现裂缝的机理。在对排架以及框架的约束应力进行分析的过程中,还要将装配式系统、弹性的抵抗作用、开裂刚度以及利用混凝土进行后期计算等因素考虑进来。

6裂缝控制设计原则与措施

钢筋混凝土因其很多方面的原因使得裂缝的出现是无法避免与控制的,但是可以对结构伤害的程度可以进行有效地控制,并且结构的功能对裂缝说否有害起着决定作用。对裂缝控制的方法主要是利用建筑设计、施工以及在材料的选择上等多个方面的技术控制,从而将裂缝限制在无害的范围内。其技术措施主要有:降低结构的约束程度,选择合理的结构形式,关于水平构件板、梁、墙等的采用低强度或者是中级强度的混凝土,同时还要加强构造的配筋等。优选选用抗拉性能好的混凝土级配,并且尽量的减少坍落度、减小水灰比以及降低砂率的方式,同时,降低含混凝土中杂质的含量。外加剂要选用影响水热化以及收缩性小的材质,在采用保温保湿的方法时,还要充分的利用混凝土的后期强度,对于超长结构可采取跳仓浇灌或后浇带方法施工。

摘要：钢筋混凝土的裂缝控制是建筑工程中的一个很重要的问题,特别是泵送商品混凝土使用的范围进一步的扩大,虽然改善了混凝土的均质,但裂缝控制的技术难度也越来越大。本文基于大量的建设实践与现场实验研究,对变形作用导致的裂缝、约束变形特征、抗放设计准则以及综合技术等进行了分析讨论。

关键词：混凝土,裂缝,收缩,松弛

参考文献

[1]GB50010-2002.混凝土结构设计规范[S].

[2]建筑施工手册(第四版)缩印本[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[3]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建工出版社,1997.

[4]罗福午.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].北京:清华大学出版社,1998.

[5]GB/T50080-2002.普通混凝土拌合物性能试验方法标准[S].

浅谈钢筋混凝土结构裂缝问题 第8篇

在目前建筑工程中,钢筋混凝土已成为一种不可缺少的建筑材料,其所占地位,目前尚没有任何一种材料可以取代,从这一点上,足以说明钢筋混凝土在建筑结构中的优越性能。但钢筋混凝土结构的裂缝问题,却一直未能得到有效的解决。成为一个技术难题。尽管国内外对此都进行了大量的研究,但收效甚微。其作为一种钢筋混凝土本身的材料特性,是很难避免的。曾经有新闻机构以“三峡大坝出现裂缝”为题,进行大肆新闻炒作,最后专家论证该裂缝对大坝没有不良影响。尽管业内人士普遍认为,将裂缝危害程度控制在一定范围内,是一种经济和比较现实的做法,但由于裂缝造成渗漏水,影响美观以及结构破坏都是从裂缝开始等等不良影响,对人们心理造成一定的恐惧感,尽可能的控制和避免裂缝的出现,仍然是专业人员不断努力的方向。

2 裂缝的成因

2.1 荷载原因

众所周知,砼属于脆性材料,其抗压强度较大,抗拉强度较低,钢筋混凝土作为一种复合性的材料,充分发挥了两种材料的优点,进行扬长避短,利用砼主要承受压力,用钢筋来承受拉力,而结构的破坏荷载(极限荷载)是在受拉区钢筋达到屈服后,变形到一定程度,使受压区的砼达到塑性破坏时的荷载。破坏荷载一般是结构受拉区砼出现裂缝时的荷载的3~5倍,而一般的钢筋砼结构,其本身的自重超过了破坏荷载的30%,在自身自重的作用下,结构已经出现轻微裂缝,从这一点上可以说,钢筋砼结构出现裂缝是不可避免的,但裂缝的出现,并不预示结构就一定出现安全问题。

2.2 变形原因

以上所述是结构在荷载作用下的开裂,自重产生的裂缝一般都很小,难以用肉眼发现。但在实际工程中,引起人们注意的绝大多数裂缝的出现,却和荷载的作用没有直接关系,大量调查实验证明,大多数钢筋砼结构的裂缝,是由于变形作用引起的。变形作用主要有以下几类。

A.温度变形:主要有水泥水化热、气温变化、生产热、太阳辐射等原因引起温度变化所产生的变形。B.收缩变形:砼自身收缩、失水收缩、炭化收缩、塑性收缩等。C.地基变形:地基膨胀、地基湿陷、地基沉降。

结构在产生变形时,如果变形没有受到任何约束,变形是自由的,结构的变形达到最大值,此时结构由于变形而产生的内应力为零,如结构的变形受到约束,变形为零,结构此时产生的内应力最大,当超过砼抗拉强度时,就会产生裂缝。

2.3 砼材料原因

A.为增加砼的可泵性,泵送砼一般均采用较大坍落度,增大流动性,与自拌干硬性砼比较,水泥用量增加,水灰比增大,砂率增加,骨料粒径减小,用水量增加等,这一切,都使砼的收缩变形增大。B.为增强砼某些性能,大量掺加外加剂,有许多外加剂有副效应,增加了砼的收缩变形。C.砂石含泥量过大,也将增加砼的收缩变形。

2.4 设计原因

A.为缩小结构外形尺寸,砼强度不断提高,目前国内C60砼已应用很普遍,国外C100以上砼的使用也已不是新鲜事。B.超长、超厚、超静定结构的设计日渐增多,使结构裂缝控制难度日益增大。C.设计中对构造钢筋的忽视,使变形裂缝出现的几率增大。D.结构支座形式设计不当,增大了对结构变形的约束力。

2.5 施工原因

A.商品砼作为目前砼供应的主要方式,有其很大优点:机械化程度高,砼供应量大,施工连续性强,砼均质性高,结构整体性好,现场文明施工良好等优点;但由于其大体积,连续性等施工方式,却给裂缝的控制造成了更大的难度。B.砼养护不当。尽管砼的生产、供应有很大发展,但砼的养护仍沿用过去的简易方法,不适应泵送砼较大的温度收缩变形。C.施工速度过快,使新浇砼在强度较低时,已经开始承受施工荷载,造成砼早期开裂。D.拆模过早或支撑结构刚度不够,也是一些砼结构裂缝的原因。E.砼表面浮浆太厚,表面强度不够,尤其对于泵送砼,由于坍落度较大,在砼表面形成较厚的浮浆,该部分的强度低于砼设计强度,易形成龟裂。F.结构表面钢筋在施工过程中,由于踩踏错位,造成上部配筋施工不到位,使表面素砼超厚。

3 裂缝的容许宽度

在钢筋砼结构设计中,结构虽按强度的极限承载力设计为基础,但大多工程标准却是由裂缝宽度来控制的,一方面,裂缝作为一种材料特征,不可避免,但却对建筑结构的外观、防水以及人们的心理承受造成很大影响,必须进行控制;另一方面,如对裂缝控制太严,必将付出很大的经济代价,所以,将裂缝按有害程度分等级的控制在一定范围内,是比较科学合理的做法。

我国《混凝土结构设计规范》中,按建筑物的重要程度及所处的环境,将裂缝控制分为三个等级,一级为严格不出现裂缝;二级为一般要求不出现裂缝;三级为允许出现裂缝。按不同的使用环境,一般结构裂缝宽度控制在0.2~0.3mm内。

4 裂缝的控制和预防

通过以上所述,裂缝的形成是多方面的,要有效的防止和控制裂缝的出现,也就要通过设计、施工、材料等多方面的综合技术措施的应用来解决。

4.1 合理选择结构形式

在结构形式的设计中,最大限度的减少结构的约束力,可通过设缝,或采用微动、滑动支座的方式,使结构本身具有一定的变形能力,尽可能避免超长、超厚等裂缝控制难度较大的结构形式,并且结构形式的设计,要考虑同施工技术水平相适应。

4.2 加强构造配筋

对于结构在荷载作用下虽很少受力,但在变形作用下常产生开裂的部位,加强构造配筋,如现浇板的角部板顶部位,单向板四边的顶部等区域,要配置足够的构造筋,且在配筋量不变的情况下,尽可能选用小直径的钢筋,以缩小钢筋的间距。

4.3 合理选择砼配合比

在砼配合比设计时,尽可能减小水灰比,减小坍落度,降低砂率,并掺用一些性能稳定的膨胀剂、减水剂等外加剂,能有效的减小收缩性。根据有关实验,在水灰比不变情况下,水泥浆量占砼总重量的40%的砼比水泥浆量占砼总重量的20%的砼收缩量增加45%,当掺加减水剂时,可以有效的降低水灰比和用水量,使水泥浆量大大减小,另外掺加粉煤灰的砼,由于粉煤灰的圆珠润滑效应,可大大增加砼的可泵性和提高砼的和易性,降低水泥用量,所以,对采用“双掺技术”的砼,能大大减少砼的收缩性。

虽然外加剂能有效的改善砼的某些特性,但在选用时,必须慎重,对其特性和副作用要通过实验进行验证,尽可能选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺和物。

4.4 采用合理的砼浇筑施工方法

对超长、超厚结构的砼浇筑施工时,应采用分段、分层浇筑的施工方法。如对超长结构进行合理分段,采用跳仓浇筑或设后浇带的方法施工,能有效的释放结构一定的变形应力。在大体积砼浇筑时,采用分层浇筑,能降低砼内部的水化热,大大减少砼温度变形裂缝。

4.5 加强施工管理,采取质保措施

对于模板支撑,必须采取可靠措施,确保模板刚度。拆模时间,严格按同条件养护的砼试块强度值进行控制,并合理的安排施工进度,在砼强度低于规范容许值时,严禁在结构上堆积施工荷载。

结构上部的钢筋,必须配置一定量的支撑筋,防止由于施工踩踏而下陷。

新浇砼表面,采取二遍抹压成活的方法,能有效的防止砼表面的早期干缩裂缝。

4.6 加强砼保湿养护

新浇砼表面,由于直接暴露于外界,易失水干缩变形,尤其在气候干燥多风的季节,更易形成干缩裂缝,实践表明,大多数砼表面的早期裂缝的出现,与砼表面的养护有直接关系。因此,对于砼表面的保湿养护尤为重要。根据季节环境,可采取相应的保湿措施,如蓄水养护,塑料薄膜覆盖养护,涂刷养护液等等,都能起到一定的防裂作用。

4.7 冬季施工必须采取有效的措施

对于冬季砼施工,必须采取有效的防冻措施,确保在砼受冻之前,砼结构要达到一定的强度,以防止砼受冻开裂。

5 裂缝的处理

5.1 裂缝的分类

砼结构的裂缝,根据裂缝深度与结构厚度的关系,一般可分为表面裂缝、浅层裂缝、纵深裂缝和贯穿裂缝。用h表示裂缝深度,用H表示结构厚度,当h<0.1H时,为表面裂缝;当0.1H<=h<0.5H时,为浅层裂缝;当0.5H<=h<1.0H时,为纵深裂缝;当h=H时,为贯穿裂缝。

5.2 裂缝的分析处理

对于砼结构出现的裂缝,首先应分析裂缝原因,其次查明影响程度,再次观察裂缝发展的情况,最后确定处理方案,对于威胁到结构安全的裂缝,必须采取必要的加固措施,如裂缝对安全不造成影响,只是存在外观、防水等方面的缺陷,且裂缝宽度已不再继续发展,可根据实际情况,进行修补处理。

5.3 裂缝的修补

5.3.1 表面处理法

对于细而浅,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,如不存在渗漏水问题,且不再发展,一般采取表面处理法进行修补,即凿除裂缝处的装饰层,重新进行抹灰、油漆等修饰。

5.3.2 填充法

所谓填充法,就是采用胶泥等填充材料(有防水要求的采用防水材料),直接对裂缝进行填嵌处理。这种处理方法,施工方法简单,费用较低,一般对缝宽大于0.3mm的较宽裂缝,可用修补材料直接进行填嵌处理,对于小于0.3mm的缝,则需凿成“V”形槽,然后进行处理。

5.3.3 化学灌浆法

这种处理方法对细缝和宽缝均适用,但工程中常用于处理缝宽较大,影响比较严重的裂缝,这种处理方法效果较好,但施工成本较高。一般按如下方法进行施工:

A.凿缝。先沿缝凿出宽和深各为15~20mm的V形槽。B.埋设注浆管嘴,沿裂缝方向每隔500mm间距钻孔,然后埋设注浆嘴,并用胶固定。C.封闭裂缝。采用结构胶骑缝刮实,并封闭分支裂缝。D.吹气试压。如发现有漏气的部位,补胶封闭。E.注浆。配制好灌浆液,然后注入灌浆器中,用空压机加压0.2MPa,从埋设的注浆嘴中进行注浆,当注浆至从邻近灌浆嘴中溢出时为止,封闭灌浆嘴,依次进行下一次注浆。F.拆除灌浆嘴,并将该处封闭。

6 结束语

钢筋混凝土结构构件裂缝成因剖析 第9篇

1 自身缺陷

钢筋混凝土结构构件主要由钢筋和混凝土两种性质不同的材料组成,共同承受荷载作用,混凝土主要表现出塑性,浇筑成型过程中,自身存在随机分布、不同尺寸和类型的微裂缝,伴随着温度变形和收缩,在约束和粘结应力的共同作用下,混凝土内部产生拉应力,并在局部集中,当大于混凝土极限抗拉强度时,迫使微裂缝扩张成裂缝。可以说混凝土自身的各向异性和受力的非连续性决定了裂缝与其之间的伴生关系。

2 设计原因

建筑工程设计过程是一项系统工程,应充分考虑地质条件、使用功能、环境因素、施工水平等因素,任一环节的疏忽都会引起构件的质量缺陷,带来灾难性后果。钢筋混凝土结构构件裂缝和设计密切相关,合理的设计可以把裂缝控制在允许的范围之内,设计的不合理会加剧裂缝的发展。如设计前期勘探不明或过高估计地基承载力引起地基基础的不均匀沉降;体型设计不合理;设计过程中荷载估计过小或漏算、计算模型选取不当导致的安全储备不足;构造不合理;重视安全性忽略耐久性验算;施工顺序及施工技术设计不合理等均会导致裂缝产生。

3 施工原因

1)材料因素。

当前施工用混凝土主要为商用泵送混凝土,为了增强混凝土的流动性,延长混凝土的初凝时间,追求利益最大化,部分厂家会在一定程度上片面改变水泥的质量、混凝土骨料的级配、混凝土的配合比、外加剂的掺调、混凝土坍落度的控制,严重影响混凝土质量。

2)施工管理因素。

施工管理主要是对施工人员和施工现场的管理,如果管理不当或管理不到位,均会严重影响施工质量。如偷工减料造成的构件尺寸偏小、钢材用量不足、钢筋绑扎或焊接不合要求、节点处理不当、踩踏受力钢筋等,甚至出现施工人员因专业水平较低无意识改变设计意图等。

3)施工工艺因素。

施工工艺不良或混乱会严重影响施工质量,如混凝土振捣不密实、不均匀导致混凝土塌陷、沉降,过度振捣导致析水、模板变形,混凝土分层或分段浇筑时接头部位处理不当,模板刚度不足或模板支撑局部沉降,拆模过早或工艺不当,后浇带施工表面处理不当等。同时,新的施工技术如滑模施工技术等也会引起表面裂缝的出现。

4)养护工艺因素。

良好的养护条件和工艺是确保钢筋混凝土构件质量的基本措施。混凝土养护是保证其适宜的温度、湿度,创造良好的硬化条件。养护不当或不及时都会导致裂缝产生,特别是在混凝土养护早期,混凝土还不是硬化体,处于可塑性状态,强度还没有完全建立起来,应避免附加荷载的作用。

4 环境因素

1)收缩裂缝。

根据收缩的机理,收缩分为塑性收缩、自收缩和干燥收缩。塑性收缩主要发生在混凝土浇筑成型后到终凝前这段时间,此时混凝土处于可塑状态,强度尚未形成,由于骨料沉降和泌水,混凝土发生塑性收缩,当收缩裂缝大于混凝土的极限拉应变,混凝土开裂。自收缩由水泥水化作用引起:a.水泥水化作用下,混凝土自身体积减小,称为水化收缩;b.水化作用消耗混凝土内部孔隙的水分,形成真空,造成负压,产生收缩,称为自身干燥收缩。自收缩主要发生于混凝土浇筑成型以后到终凝后一周左右的时间。干燥收缩贯穿于混凝土使用的全过程。

2)温度裂缝。

主要由水化热引起,水泥水化产生水化热,温度上升,伴随着水化放热的终了,混凝土温度开始下降,表层混凝土温度下降较快,产生收缩,内部温度下降较慢,仍处于受热膨胀状态,并对外层混凝土的收缩起约束作用,产生自生应力,并在局部集中,达到混凝土的极限抗拉强度,导致混凝土表面开裂。

3)温变裂缝。

由外界温度变化产生的温差引起,如暴晒、冰雪覆盖、室内外温差、冷热变化等。表现为温差引起的收缩膨胀,之间互为约束产生自生应力,或温度降低,构件体积收缩,在外部约束作用下,产生约束应力,均会迫使混凝土开裂,形成裂缝。

4)冻融裂缝。

冻融裂缝的产生与混凝土的密实程度和长期受潮密切相关,潮湿环境融入混凝土中的水分在寒冷气候作用下结冰,体积膨胀产生膨胀应力,在反复冻融循环作用下,生成冻融裂缝。表现为混凝土酥松、表面砂浆剥落、钢筋裸露、锈蚀。

6)化学反应膨胀裂缝。

化学反应膨胀裂缝是一类典型的非荷载变形裂缝,具有代表性的是碱骨料反应。碱骨料反应是混凝土中的碱与骨料中活性粒子发生化学反应生成无胶凝性能的凝胶体,体积膨胀3倍～4倍,产生很大的膨胀内应力,导致混凝土开裂。

5 预制构件

预制钢筋混凝土构件在建筑工程中的运用,提升了施工速度,节约建设成本。预制构件一般定点制作,质量可靠,但在运输、堆放、吊装等过程中,若工艺或管理不当,易受各种动静荷载、重复荷载和反复荷载作用,甚至碰撞,导致保护层脱落、承载能力下降、变形加剧等,在设计荷载作用下引起混凝土开裂。

6 构造裂缝

构造裂缝很大程度上是由于设计不良和施工因素引起,是裂缝的一种常见形式,如建筑平面设计不规则,构件拐角处、断面突变处应力集中,导致裂缝;构件中线路管线布置、构造措施不合理等均会影响构件的承载能力。如PVC电线暗管在板中的布置削弱了板的有效截面,同时粘结力不足,极易导致分布裂缝;结构开口部位和突出部位因收缩应力集中易于开裂等。

7 使用功能改变

建筑工程在设计之初就根据使用功能、地质条件、环境类别等因素确定体型、结构形式、荷载等。伴随着建筑工程的使用过程,可能会发生使用功能的改变,如建筑物用途变更、厂房工艺变化、设备更新或增添设备以及改建、扩建等。造成结构实际荷载增加、承载方式的改变,发生构件因承载能力不足而产生荷载裂缝,甚至导致安全事故。

8 自然灾害和偶发事故

自然载荷和偶发事故种类多样,破坏力巨大,如地震、水灾、风灾、雪灾、地基塌陷、滑坡、爆炸、撞击及其他工程事故等。建筑工程按照设计规范进行设计,具有一定的抵御自然灾害的能力,由于当前经济水平、设计及计算水平的限制:

1)没有条件对所有自然灾害和偶发事故进行设防;2)无法对其破坏作用机理进行全真计算模拟,如地震,根据《抗震设计手册》,设防烈度等级低于9级,设计手册规定结构设计大多数情况以等效地震荷载的形式表示地震作用,仅考虑水平和竖向两个方向的荷载作用,在重要建筑上考虑动载效应,这与实际地震作用不符,另外如水灾作用下引起的地基沉降,风灾、地震的反复荷载作用,爆炸冲击荷载等可能导致裂缝,甚至构件破坏。

9 结语

钢筋混凝土结构构件裂缝成因复杂,影响因素繁多。本文从材料自身缺陷、设计因素、施工因素、使用环境等8个方面阐述了裂缝的成因,举出了可能导致裂缝的做法,对钢筋混凝土结构设计、施工、质量管理及裂缝预防有一定的指导意义。

摘要：指出裂缝与钢筋混凝土结构构件伴生存在,是影响构件质量和耐久性的主要因素,分析了裂缝产生的机理,分8个方面阐述裂缝成因,对钢筋混凝土结构设计、施工、质量管理、裂缝预防有一定的指导意义。

关键词：钢筋混凝土,结构构件,裂缝

参考文献

[1]张雄.混凝土结构裂缝防治技术[M].北京:化学工业出版社,2007.

[2]韩泰芳,耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M].北京:化学工业出版社,2006.

[3]白宝军.现浇钢筋混凝土结构的裂缝成因及控制[J].广东建材,2008(3):28-30.

[4]曾明祥.钢筋混凝土结构受力裂缝控制与加固处理方法的对比分析和应用[J].中外建筑,2008(6):148-150.

浅谈钢筋混凝土结构裂缝控制 第10篇

一、钢筋混凝土结构裂缝产生原因以及分类

在建筑中, 钢筋混凝土承受的极限拉应力大于自身能承受的应力时, 混凝土材料就会出现裂缝。龄期为影响钢筋混凝土结构的重要因素, 水灰比、密实度、早期养护都会对混凝土极限造成影响。从混凝土结构裂缝产生原因来看, 它是由多种因素共同造成的结果。从整体来看, 裂缝产生原因可以分成非荷载与荷载两个部分。

1. 荷载作用

从建筑结构来看, 工民建钢筋混凝土构件主要有板、梁、柱、基础, 板、梁所能承受的弯矩作用, 基础与柱承受的压力作用。荷载的类型也是多种多样的, 所以受力形式也有很大的不同。在结构受荷、裂缝产生的过程中, 原因是多方面的, 不仅会产生于施工中, 也可能发生在施工后。通常钢筋混凝土在荷载设计时, 所能承受的力一般在30%~40%左右, 进而产生裂缝, 只是这种裂缝用肉眼很难察觉, 所以在工民建中会允许一定的施工裂缝。

目前《规范》中的裂缝, 主要是指荷载造成的裂缝, 大多数都是直裂缝;而对于斜裂缝, 如果荷载达到所能承受的80%的力时, 斜裂缝的宽度就会在0.3 mm以内, 进而满足正常使用要求, 所以在宽度计算中部包含这个内容。

2. 非荷载作用

在钢筋混凝土结构裂缝中, 除了荷载因素造成的裂缝, 钢筋混凝土的结构裂缝大多数都是由非荷载引起的。这种非荷载因素主要包括:温度、基础沉降、冰冻、收缩、塑性塌落、钢筋锈蚀和碱骨料反应等。在工民建中, 混凝土的热胀冷缩是混凝土温度变形最直接的因素。一旦内部温度或者外部温度发生变化, 混凝土就会出现变形;如果这种变形遭到限制或者阻力, 结构应力就会出现, 当混凝土小于应力强度时, 就会出现混凝土结构裂缝。大多数混凝土在结构硬化中, 水与水泥产生的水化热会直接让温度发生变化, 在热量增加的过程中, 如果不能及时消散, 初期抗压强度就不能达到相关要求, 进而出现裂缝, 这也是比较常见的裂缝。

在实际工作中, 收缩裂缝是最常见的裂缝, 主要包括干缩和塑性收缩两种形式。塑性收缩是在风力或者高温影响下, 在混凝土凝结前, 自身强度不能抵抗表层失水进而出现的收缩性裂缝;干缩主要和水泥成分、混凝土水灰比、水泥用量、骨料用量以及外加剂使用具有直接关系。

由于基础不均匀产生的裂缝, 主要是水平移动造成的现象, 或者是基础不均匀让内力大于结构拉力。在这过程中, 裂缝形状、大小、方向和地基变形情况具有直接关系, 所以这种裂缝时常出现在最大应力处, 进而减小结构刚度。

二、控制混凝土钢结构裂缝的措施

1. 从结构设计进行控制

为了保障工民建钢筋混凝土结构裂缝宽度始终满足施工要求, 必须根据裂缝控制等级、环境类型, 在结构计算中, 将模型实际工作拉近, 同时采取对应的结构措施。主要措施包括:在建筑平面设计中, 必须在满足使用的基础上, 让平面造型尽量简单化。如果建筑物平面构造复杂, 就很容易出现扭曲等附加应力让墙体或者板出现不同程度的裂缝。根据建筑物长高比例, 比例越小, 刚度就会越大, 调整不均匀沉降的能力就会越好。因此, 在设计计算中, 必须根据实际情况, 不断调整各个承重部分的受力状况, 让荷载均匀分布, 避免集中受力造成不利影响。

在基础设计中, 根据埋置深度不断调整基础, 在不同的地基强度计算中, 不同的垫层强度对调整地基不均匀性具有不同的作用。因此, 在工程建设中, 必须尽量减少不均匀沉降量, 并且适当提高基础强度。在设置沉降缝时, 必须对缝的宽度、位置进行正确选择, 在构造合理的过程中, 与其他缝合并设置。在限制伸缩缝间距时, 对于降沉值较大、体型复杂的区域必须限制, 也可以和其他缝共同设置。

2. 从施工技术进行控制

在施工技术控制中, 主要包括前期、过程与后期处理三个部分。

(1) 前期控制

在前期预控中, 必须认真审阅图纸, 在正确理解图纸概要的过程中, 结合实际情况, 不断完善施工图样。在图纸会审中, 必须重视图纸设计容易出现裂缝的区域:首先, 是结构收缩变形、构造不明确、伸缩缝、后浇带不合理或者不明确的区域;其次, 是结构断面突变或者应力不集中的区域;然后, 是构造配置过粗或者过少的区域, 以及容易出现墙板、楼板薄壁的构件;最后, 是大体积配筋率大于配筋量的区域。

在施工组织设计中, 不仅要充分体现施工工艺与控制措施, 还必须结合结构特点, 对工民建工程进行有针对性的控制。

(2) 过程控制

在材料选择中, 为了保障施工质量以及后期使用效益, 必须选用水化热相对较低的水泥, 严禁使用检验不达标的水泥;粗骨料粒径应该质地坚硬、空隙小、级配合理, 没有任何碱性反应与杂质;细骨料使用粒径较粗、含泥量少、空隙小的干净砂。在材料配比中, 为了减小水用量和收缩开裂, 应该尽量使用较低的水灰比;在浇筑中不任意添加水分, 在原材料配料准确的过程中, 从根本上保障搅拌均匀。

在钢筋制作中, 必须按照相关图样进行, 并且注重钢筋规格、品种、数量核对, 一旦遇见钢筋代换或者改变等问题, 必须在相关技术人员核算后再进行施工。

(3) 现场养护

在混凝土浇筑中, 为了避免混凝土结构裂缝, 振捣必须均匀, 没有离析现象, 再严禁钢筋拉扯、踩踏, 从根本上保障钢筋位置, 并在风速大、湿度低、气温高的环境下, 对其进行洒水养护。在浇捣养护中, 混凝土养护作为整个工程不可或缺的环节, 为了避免失水产生的裂缝与温度裂缝, 必须让地面始终处于湿润状态, 从而有效抑制裂缝出现。在严格控制板面负筋的过程中, 对预埋管线进行对应的裂缝控制。

对于后浇带与施工缝, 应该严格按照相关要求进行清理, 在两次混凝土交接的过程中, 尽量减少夹渣, 让施工达到对应的密实程度。在后浇带施工中, 除了必须领略设计意图, 还必须按照相关要求设置附加筋, 接缝处进行凿毛铺砂浆, 从而保障施工质量。

三、结语

钢筋混凝土结构裂缝控制作为一项系统复杂的工作, 不仅会影响建筑结构外观, 还会影响构造物安全。因此, 在工民建工程施工中, 必须根据混凝土结构裂缝产生原因, 使用对应的措施进行控制, 争取构建出更加安全、舒适、美观的建筑。

参考文献

[1]谢建伟.浅谈工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制[J].科技资讯, 2010 (21) .

钢筋混凝土结构裂缝 第11篇

关键词：钢筋混凝土；结构裂缝；成因；防治措施

1 钢筋混凝土结构裂缝常见原因

1.1 材料方面的原因

混凝土原材料性能缺陷是裂缝的主要诱因之一。建筑工程钢筋混凝土构件中有大约80%的裂缝不是经由外荷载作用引起，而是在混凝土浇筑后不久或在施工阶段尚未承受外荷载之前就已开裂。这是由混凝土材料本身变形引起的，其重要的影响因素有：温差、收缩、膨胀、徐变、塑性坍塌、不均匀沉降等。其中温差和收缩是造成裂缝的最主要原因。

(1)温差裂缝

水泥水化是个放热过程。混凝土在硬化过程中水泥放出大量的水化热，聚积在混凝土内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，使得混凝土结构内外出现较大的温差，这些温差造成其内外部热胀冷缩程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。同样，混凝土在后期降温过程中，也会在内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度值时，混凝土表面就会产生裂缝。总之，温差裂缝的宽度受温度的影响大，“热胀冷缩”效应十分明显。

(2)收缩裂缝

混凝土是一种收缩性材料，在混凝土浇筑后水泥出现硬化，水分急剧蒸发，混凝土体积急剧收缩，收缩变形也会产生拉应力。而此时的混凝土早期强度低，不能抵抗这种变形，当拉应力大于其抗拉强度时，易引起干燥收缩裂缝和塑性收缩裂缝。

(3)在工程中，拌制混凝土所用各种材料品性的不同会对裂缝产生不同的影响。如：①水泥水化热越大，混凝土越容易开裂；②水泥的收缩率越大，混凝土越容易开裂；③水泥的细度越大，混凝土越容易开裂；④混凝土水泥用量过多，容易导致裂缝出现；⑤混凝土水灰比过大，容易导致裂缝出现；⑥砂子过细，石子级配不合理，容易导致裂缝出现；⑦石子、砂子含泥量越高，容易导致裂缝出现。

1.2 施工方面的原因

(1)混凝土振捣不均匀、不密实。在浇捣过程中振捣不充分或者振捣过度，会造成混凝土的密实度不均匀，密实度大与密实度小的混凝土体产生不同的拉应力，容易产生裂缝。

(2)混凝土拆模过早、构件起吊过早或加载过早。拆模过早时，混凝土未达到规定强度会导致表面开裂；构件起吊过早或加载过早会发生垂直于主筋的横向裂缝。

(3)养护不到位。混凝土养护十分重要，但许多施工单位却忽视这一环节，特别是由于保温保湿养护不到位，导致温差裂缝和干缩裂缝产生。

此外，还有施工管理方面的原因，如：偷工减料，麻痹大意，缺乏质量意识，赶工期，不按图施工，操作人员未经过培训，现场管理措施不到位等等。

1.3 其它原因

(1)荷载裂缝，即由外加荷载作用引起的混凝土结构裂缝。对于荷载裂缝，必须进行严格的限制和控制，以免结构遭到破坏。

(2)在施工中发现泵送混凝土楼面比自拌混凝土楼面裂缝多。现场自拌混凝土的流动性没有泵送大，且浇筑速度较慢，在施工中虽发现有裂缝，但比泵送混凝土少。

(3)预制楼板比现浇楼板更容易产生混凝土开裂现象。预应力钢筋混凝土构件比普通钢筋混凝土更不容易开裂。

(4)在原来的房屋上进行改装(改造)或增建，新加的房屋结构与旧房建筑结构的交结处附近容易出现长条形的混凝土裂缝。

(5)装修造成的裂缝，建筑缺乏维护造成的裂缝，“烂尾楼”原因造成的裂缝等等。

2 钢筋混凝土结构裂缝危害

2.1造成渗漏

裂缝会明显降低结构的防水抗渗性能，造成渗水、漏水。混凝土裂缝部位最怕浸水。裂缝会造成渗漏，渗漏也会加剧裂缝。

2.2影响美观

在混凝土结构表面铺贴瓷砖或进行抹灰后，瓷砖或抹灰层会随着混凝土的裂缝而开裂—表现为长条形裂缝。裂缝影响美观，并给人带来不安全感。

2.3破坏钢筋保护层

裂缝的出现与扩展，有时间过程和传递过程。当构件的裂缝宽度超过一定的限度，会引起并加速钢筋的锈蚀，或给其它有害介质的侵蚀破坏提供条件，进而影响结构的耐久性，降低结构的承载能力，不及时加以治理就会危及建筑的使用安全性能，甚至造成重大安全事故。

2.4修复困难

目前，混凝土裂缝问题是一个难于解决的工程实际问题。混凝土结构一旦出现裂缝破坏，其修复、加固、补强将比较困难，且效果一般不尽如人意。

3 钢筋混凝土结构裂缝防治

3.1预防钢筋混凝土结构裂缝产生的措施很多，总结方法如下。

(1)在拌制混凝土时，应选择低水化热的水泥，严格控制水灰比和水泥用量；严格控制石子、砂子的含泥量。砂应选用中粗砂，减少空隙率和砂率。在有条件的地方，提倡使用洁净黄砂和碎石。实践表明，碎石比卵石、洁净黄砂比河砂更能有效减少混凝土裂缝产生。

(2)基坑开挖时不要堆土过高，严禁在松软土层和软土地基未经夯实的地基上浇筑混凝土。基础施工后要及时回填土，并在室外地面做好排水、防水处理，避免因基础浸水导致基层变软。

(3)振捣方法要正确，避免过长时间搅拌，下料不宜太快，振捣时不多振、少振、漏振，确保混凝土均匀密实。如果浇筑施工还没完成就出现了裂缝，要马上采取措施，在初凝时要进行二次振捣、压实、抹平，并用麻袋覆盖养护。

(4)严格按施工规范要求合理把握拆模时间。模板应支撑牢固，确保足够的强度、刚度及稳定性，并使地基和模具受力均匀。杜绝过早拆模和过早上荷载。拆模时如发现表面微裂缝、蜂窝、麻面、露筋，要及时补抹水泥浆。楼板施工完成后，严禁在楼板上猛力倾倒物料。

(5)做好保温保湿措施。混凝土浇筑时，模板、垫层要均匀洒水湿透，要严格控制施工温度，要及时、充分养护。应根据温度改进施工操作工艺，尽量利用早晚时间加班施工，避免在强风或烈日暴晒下施工。夏季高温施工时，混凝土浇筑面要用麻袋及时覆盖，必要时浇水养护。冬期气温骤降时，还要进行表面保温和保湿。大体积混凝土施工时，还要采取措施降低拌制材料的温度和降低混凝土内部的温度，施工缝位置留在承受拉、剪、弯应力较小的部位。

(6)应该把楼板中预埋线管的保护层加大，线管埋设在混凝土中上部，并增设Φ8钢筋做支撑。

(7)房屋装修和改装时，不能影响到建筑的主体结构和承重结构，改变建筑结构的使用功能要慎重并且要有技术人员制定专门的施工方案。装修时不能破坏钢筋保护层，并应减少在混凝土构件上凿槽或钻大洞等行为。

3.2对已经采取治理措施的裂缝，也要跟踪观测和检测，常用处理方法如下。

(1)返工处理。如果在检测时发现出现裂缝的混凝土强度等级达不到设计要求，裂缝宽度影响结构安全的情况，必须及时返工重浇混凝土。如果发现钢筋不能满足设计要求，则必须及时返工更换合格的钢筋。

(2)封闭处理。构件出现开裂时，肉眼可见的裂缝一般为0.02～0.05㎜，处理的方法可采用化学灌浆法。对已静止的裂縫和可能进一步扩展的裂缝，其灌浆和修补方法：用锯机沿裂缝走向锯“V”形槽，将表面清除冲洗干净、晾干，在保持槽内干净、干燥的前提下用环氧树脂浆液灌注、压实、封闭，形成新的钢筋保护层。对有防水、防渗要求的构件，也可采用氰凝、丙凝等有防渗漏功能的浆液灌注。

(3)加固补强处理。对于较大的裂缝或存在安全隐患的裂缝，必须采取加固补强的措施。常用的方法是增设钢筋，补强的钢筋要绑扎或焊接牢固，并将新拌制的混凝土与有裂缝的构件部位浇筑成一个整体，以确保构件的使用安全度。加固补强处理较为复杂，一般需要设计、施工、监理和质检等有关人员共同研究具体处理方案。

参考文献：

【1】陈斯能;钢筋混凝土结构裂缝的成因及控制措施[J];山西建筑;2006（14）.

【2】邢君;混凝土裂缝的性质判定与修补方案[J];施工技术;2007（S1）.

钢筋混凝土结构裂缝问题分析与防治 第12篇

我国国民经济的高速增长, 带动了建筑业的快速、持续的发展。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之一。而随着商品混凝土的诞生, 由于其施工方便快捷, 性能稳定, 质量可靠, 劳动强度低, 生产效率高, 同时又可减少噪音, 保护环境等综合优点, 更是把混凝土推向了一个顶峰。

大量的工程和实践理论分析表明, 钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的, 只是有些裂缝很细, 甚至肉眼看不见 (缝宽<0.5mm) , 一般对结构的使用无大的危害, 允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下, 不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀, 使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱, 耐久性降低, 严重时甚至发生垮塌事故, 危害结构的正常使用, 必须加以控制, 因此研究商品混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。

1 混凝土裂缝类型及成因

钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多, 其中最常见的是混凝土早期裂缝, 混凝土早期裂缝有以下几种:

1.1 塑性沉降裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍 (如钢筋、模板) 而产生的, 大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间。混凝土尚处在塑性状态, 沿着梁及板上面钢筋的走向出现, 主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

1.2 塑性收缩裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后, 在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现, 形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状, 深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖, 特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快, 或者是基础、模板吸水过快, 以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快, 塑性收缩裂缝越容易产生, 而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多, 早期强度低所以其水分特别容易散失, 表面容易形成裂缝。

1.3 温度应力裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后, 聚积在内部的水泥水化热不易散发, 造成混凝土的内部温度升高, 而混凝土表面散热较快, 这样形成较大的内外温差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度, 就会引起较大的表面拉应力, 就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早, 多呈不规则状态, 深度较浅, 属表面性质。

1.4 施工工艺质量引起的裂缝

在钢筋混凝土结构施工过程中, 若施工工艺不合理, 施工质量低劣, 可能产生各种形式的裂缝, 特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异, 比较典型且常见的如下: (1) 钢筋混凝土保护层过厚, 或乱踩绑扎的上层钢筋, 使承受负弯矩的钢筋保护层加厚, 导致构件的有效高度减小, 形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。 (2) 混凝土震捣不密实、不均匀, 出现蜂窝、麻面、空洞, 导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。 (3) 混凝土浇注过快, 混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足, 硬化后沉实过大, 容易在浇注数小时后发生裂缝, 即塑性收缩裂缝。 (4) 混凝土搅拌、运输时间过长, 水分蒸发过多, 引起混凝土塌落度过低, 使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。 (5) 用泵送混凝土施工时, 为保证混凝土的流动性, 增加水和水泥用量, 或因其它原因加大了水灰比, 导致混凝土凝结硬化时收缩量增加, 混凝土表面出现不规则裂缝。 (6) 混凝土分层或分段浇注时, 接头部位处理不好, 易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。 (7) 混凝土早期受冻, 使构件表面出现裂纹, 或局部剥落, 或脱模后出现空鼓现象。 (8) 施工时模板刚度不足, 在浇注混凝土时, 因侧向压力的作用使得模板变形, 产生与模板变形一致的裂缝。 (9) 施工时拆模过早, 混凝土强度不足, 使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

1.5 原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格, 可能导致结构出现裂缝。 (1) 砂石含泥量超过规定, 不仅降低混凝土的强度和抗渗性, 还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差, 或砂颗粒过细, 用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇, 水、硅反应会生成膨胀的胶质, 吸水后造成局部膨胀和拉应力, 则构件产生爆裂状裂缝, 在潮湿的地方较为多见。 (2) 拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土, 或采用含碱的外加剂, 可能对碱骨料反应有影响。

2 混凝土裂缝常见预防措施

2.1 塑型沉降裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下: (1) 在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度; (2) 保证混凝土均质性, 搅拌运输卸料前先高速运转20—30秒, 然后反转卸料; (3) 施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况, 不能漏振、过振使混凝土离析分层; (4) 施工过程中严禁随意加水。

2.2 塑性收缩裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下: (1) 施工单位在浇注混凝土后要及时覆盖养护, 增加环境湿度; (2) 商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量。

2.3 温度应力裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下: (1) 降低混凝土发热量。选用水化热低、凝结时间长的水泥, 以降低混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂, 以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量, 延长混凝土达到最高温度时间, 减少干缩;尽可能选用最大粒径较大, 颗粒形状好且级配良好的粗骨料, 避免砂量过多以减少水泥用量及用水量;在满足泵送和施工的前提下用低流动性混凝土, 严格控制水灰比, 减少单位体积混凝土用水量。 (2) 降低混凝土浇筑温度。在高温季节要降低原材料温度, 在环境温度较低的早晚浇筑;避免吸收外部环境热量, 运输工具、泵送管路尽量遮荫, 防止混凝土升温;埋设冷却水管, 通入冷水降温。 (3) 分层分块浇筑。 (4) 表面保温与保湿。要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润, 让其表面慢慢冷却、干燥, 使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式, 养护时间一般不少于14d。

2.4 施工方面原因造成的裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下: (1) 加强模板施工的过程管理。模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性, 在振捣过程中派专人进行看模, 防止松扣下沉现象发生;试块强度达到设计允许值时方能拆模。 (2) 混凝土的成品保护。对浇筑好的板面, 必须在混凝土强度达到1.2N/mm2后方可上人。 (3) 钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理。加密支撑马凳的间距、确保板面负弯矩筋的保护层厚度。 (4) 振捣方式方法必须正确。振捣易快插、慢拔。振捣时间过短, 混凝土不均匀;时间过长, 易导致严重浮浆。

3 混凝土裂缝常见补救措施

(1) 表面处理法:包括表面涂抹和表面补贴法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝, 深度未达到钢筋表面的发丝裂缝, 不漏水的缝, 不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补 (土工膜或其它防水片) 法适用于大面积漏水 (蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝) 的防渗堵漏。

(2) 灌浆法:此法应用范围广, 从细微裂缝到大裂缝均可适用, 处理效果好。

(3) 填充法:用修补材料直接填充裂缝, 一般用来修补较宽的裂缝, 作业简单, 费用低。宽度小于0.3mm, 深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物, 用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽, 然后作填充处理。

(4) 结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。

参考文献

[1]陈晓东—浅谈商品混凝土结构裂缝的控制—泰州职业技术学院学报—2006-2

[2]商品混凝土结构裂缝产生原因及预防措施—科技咨询—建筑科学2006-4

[3]王铁龙.工程结构裂缝控制北京.中国建筑工业出版社

[4]陈志源.土木工程材料 (第2版) .武汉理工大学出版社

[5]赵志缙.高层建筑施工 (第2版) .中国建筑工业出版社