钢筋混凝土裂缝分析

摘要： 钢筋混凝土结构上产生的裂缝 ，常见于非预应力受弯、受拉等构件中 ，以及预应力构件的某些部位。对于各类裂缝 ，必须先查明其性质和产生的原因 ，进而确定具体的修缮方法。钢筋混凝土结构裂缝根据其产生的原因不同可分为荷载裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等。本文重点讨论了控制温度裂缝和干缩裂缝的方法及裂缝出现以后的各种补救修理措施 。

关键词：裂缝；产生原因；预防措施；治理原则；治理方法

一、钢筋混凝土结构裂缝的形成原因及控制措施

1 、 荷载裂缝

构件承受不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。所以在结构设计方面 ，结构设计者必须严格按照《混凝土结构设计规范》 （GB50010 — 2002）第 811 条规定进行裂缝控制验算 ，根据不同的结构部位 ，采取相应的合理配筋。

2 、 干缩裂缝

混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，温度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩，如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝表面容易出现龟裂裂纹。

防止因混凝土本身与外界气温相差悬殊 ，处于高温环境的构件 ，应采取隔热措施 ，加强养护 ，尤其在气温高、风大且干燥的气候条件下更应及早喷水。对大体积混凝土应控制裂缝 ，大体积混凝土工程因散热降温引起的冷缩比干缩更容易引起开裂 ，常规的温控措施既复杂又费钱。

3 、 温度裂缝

为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：

（1）采用改善骨料级配，用于硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；

（2）拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；

（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；

（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；

（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；

（6）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；

还可以通过改善材料性能来控制 ，如前提到在工程中采用的补偿收缩混凝土对此种裂缝的控制也很有效。补偿混凝土是一种适度膨胀的混凝土 ，按国内外补偿混凝土的技术要求 ，混凝土在湿养护期间 ，在配筋率ρ = 0.18%的试验条件下 ，它产生的限制膨胀率为0102 %～0103 % ，在混凝土中建立的预压应力为012～017MPa ，这一预压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或大部分应力。与此同时推迟了混凝土收缩的产生过程 ，这就是补偿混凝土的抗裂原理。

4 、 沉降裂缝

对软土地基进行必要的夯压和加固处理；预制场地应夯打密实方可使用；现浇和预制构件模板应支撑牢固 ，保证其强度和刚度 ，并应按规定时间拆模；防止雨水及施工用水浸泡地基。

5 、 腐蚀裂缝

保证混凝土的密实度 ，以阻止侵蚀介质和水、氧等的侵入；在构件表面加涂防护层。

6、 混凝土配料、搅拌及浇筑

（1）配合比设计应尽量采用低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；

（2）浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度，不得随意留置施工缝。

（3）混凝土的施工配合比一旦经试验确定后，不得改变。同时，我们在振拌送料时要保证材料的充裕性，以免使某些材料的用量不足。在输送距离过长，流动性较低，易造成堵管的情况下，可适当加入减水剂，搞高混凝土的和易性，并按规定缩减水泥用量，而不应该采取增大单位用水量和水泥用量来提高其流动性。混凝土振捣要充分，严防漏捣、超捣、振捣时间，应根据其机械性能决定，一般以5—15s为宜。时间太短，振捣不紧实，形成钢筋混凝土强度不足或不均匀；时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料呈在上层，导致钢筋混凝土强度不均。

（4）由于砼搅拌运输时间过长，浇筑速度过快，振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣施工缝设置和旧混凝土连接。模板制作、拆模以及养护方面的规定来防止，对已出现这类裂缝的构件，也要区分构件的类别、构件的受力特征、裂缝所在的部位以及裂缝严重的程度，分别采用一般混凝土裂缝补强措施或采用充填混凝土材料、钢锚栓加固、甚至粘钢板加固、预应力加固等补救措施。

7、 设计方面

（1）建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力；

（2）正确设置沉降缝、变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。并增强外墙外保温措施；

（3）砖混结构底层窗台下应采用加筋砌体，洞口较宽的窗台下宜设置钢筋混凝土梁，以防止窗台因地基沉降产生竖向裂缝；构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处，宜加设抗剪钢筋。

（4）高度重视钢筋型号、尺寸、连接和几何位置，在保证主筋位置的同时，绝不能忽视构造筋的位置，同时，尽量采用同一厂家提供的钢筋。

（5）现浇混凝土楼板设计时，应充分考虑楼板的温度应力作用.楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋，一般采用8mm～14mm的钢筋，钢筋间距宜在150mm～200mm之间，钢筋配筋率不应小于0. 3%。4）屋面板应采用双层双向配筋；

（6）建筑平面有凹口时，凹口处外横墙应与内横墙拉通对齐。

（7）对于房屋长度较长（大于40m）的建筑物，有条件时可在楼面中部设置设置后浇带，以减少混凝土收缩应力和温度应力的影响

8 、 材料方面