刍议钢筋混凝土结构裂缝控制

摘要:混凝土结构裂缝问题是困扰建筑界多年的难题。裂缝的出现，一是影响美观，二是影响使用寿命，严重的影响结构安全，因此，裂缝问题已引起了普遍的重视。本文对钢筋混凝土结构裂缝的种类和产生原因进行了分析，并提出了相应的预防措施。

关键词:钢筋混凝土；裂缝；措施

Abstract: the concrete structure crack the problem is with the problem of construction for many years. Cracks appear, one is the effect is beautiful, 2 it is to affect service life, the serious influence on the safety of the structure, therefore, the crack problem has caused widespread attention. In this paper, the structure of reinforced concrete crack types and reasons were analyzed, and corresponding prevention measures.

Keywords: reinforced concrete; Crack; measures

中图分类号：TU528.571文献标识码：A 文章编号：

近年来，由于当前工程建设的规模日趋庞大，结构形式日趋复杂，对工程质量的要求日趋严格，工程结构裂缝问题所产生的影响也日显突出。

一、裂缝的种类和形状

混凝土结构裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝简称微裂，是指尚未受荷的混凝土结构中存在的肉眼不可见的裂缝，主要有三种:1、骨料与水泥石粘结面上的裂缝，主要沿骨料周围出现；2、水泥浆中的裂缝，出现在骨料与骨料之间；3、骨料本身的裂缝。宏观裂缝是指肉眼可见(大于或等于0.05mm)的裂缝，微观裂缝在外力作用下扩展生成的裂缝就是宏观裂缝。

按照引起裂缝产生原因不同来划分，混凝土结构裂缝主要有以下几种:温度裂缝、收缩裂缝(自生、塑性、碳化、干缩)、外荷载引起的裂缝、不均匀沉陷裂缝、其它施工裂缝等。

混凝土结构裂缝按形状有:上宽下窄、下宽上窄、外宽内窄、中间宽两头窄的裂缝；按方向位置有:纵向的、横向的、对角线向的、斜向的裂缝；按裂缝深度有:表面的、纵深的(深度达1/2厚度)、贯穿的裂缝，等等。裂缝形状、位置、深度与结构受力状态有直接关系，一般裂缝的方向同拉应力方向垂直。

二、 裂缝产生的原因

2.1 温度裂缝

混凝土结构受温度影响，会产生热胀冷缩变形。当结构受到约束，变形变化不均匀时，便会产生约束应力，如约束应力超过混凝土的抗拉强度，则导致裂缝的产生。

温度裂缝分为内约束裂缝和外约束裂缝。内约束裂缝主要是由于混凝土内部温差过大引起的，当混凝土表面温度急剧下降时，混凝土表面便产生较大的温度差，引起混凝土变形，并由于混凝土内部约束而导致裂缝产生。这种裂缝多发生在早期，且通常只在混凝土表层出现。外约束裂缝是由于不同构件受温度影响所产生的变形变化不一样，使混凝土内部出现拉应力，当应力超过混凝土的抗拉强度时，便出现裂缝，这种裂缝多在混凝土浇筑后二至三个月或更长时间出现，裂缝较深，且多为贯穿性的，破坏结构整体性。

2.2 收缩裂缝

混凝土在硬化过程中和硬化后，由于水分的消失，会产生收缩并引起裂缝。收缩裂缝的产生，主要是由于混凝土的内部结构和外界条件的存在。混凝土是具有大量孔隙的材料，这些孔隙中存在水份，干水份蒸发收缩变形同时发生，并对水泥石产生压力。虽然最终收缩完成需要大约20年时间，但主要部分的收缩是在前面1~2年内。另外，空气中的二氧化碳与混凝土中的氢氧化钙发生化学反应，也会引起混凝土收缩变形。混凝土收缩主要有自生收缩、塑性收缩、碳化收缩、干缩等。

2.3 外荷载引起的裂缝

外荷载(包括静荷载、动荷载)作用于结构上，所产生的应力如超过混凝土的抗拉强度时，混凝土结构将出现裂缝。另外，许多结构的实际工作状态同常规计算模型有出入，所产生的结构此应力也会引起结构裂缝。

2.4 不均匀沉陷收缩

地基土质不均匀或上部荷载相差大，设计又没有采取相应的措施，会产生不均匀沉降；混凝土结构座落在未经加固处理的回填土或松软地基上，地基浸水引起不均匀沉降，也是导致混凝土结构开裂的原因之一。

2.5 其它施工裂缝

施工过程中由于采取的措施不当，也能引起混凝土裂缝的产生。如模板刚度不足、支撑间距过大、支撑底部松动、过早拆模，以及混凝土养护不足、搅拌和振捣时间控制不好、楼板厚度和架立筋有效高度控制不好等，都会导致混凝土开裂。材料使用方面，水泥的品种、用量、骨料质量、用水量、掺合料的使用等，都是影响混凝土裂缝产生的因素。另外混凝土浇捣过程中的气候情况(气温、相对湿度、降雨、风速等)也会对混凝土质量产生影响，如雨中浇灌混凝土，会严重增加混凝土的水灰比，降低抗裂性，低温会直接增加温度收缩应力，造成混凝土开裂。

三、预防裂缝产生的措施

3.1 设计方面

由于结构在约束状态下，首先要求有变形的余地。如结构没有条件满足此要求，则必然产生约束应力，当应力超过混凝土的抗拉强度时，就导致开裂。因此在工程设计中，应根据结构所处的具体时空条件对预防混凝土开裂的方法加以灵活的应用，如从结构形式的选择方面(微动、设缝措施等)及材料性能方面(提高抗拉强度、抗拉变形能力和韧性等)采取综合措施，即遵循抗与放!的设计准则，来防止裂缝的产生。

具体设计中，设计人员应考虑建筑物长度因素，如建筑物长度较长，但又在规范规定不需要设置变形缝的范围内，可考虑留置后浇带；尽量采取规则的结构形状和平面布局，避免结构突变产生应力集中；对某些可能出现温度和收缩应力集中的部位，采取加强配筋措施；对大体积混凝土合理布置分布钢筋，尽量采用小直径、密间距分布钢筋(直径8~14mm、间距100~150mm较为适宜)；加强构造配筋，如板顶部的受压区连续配筋，板的阳角、阴角配置放射筋，增加梁的腰筋设置；尽可能选用中低强度混凝土，现浇楼板混凝土强度等级不宜大于C30，大体积混凝土可根据具体情况，考虑采用60d或90d强度；基础设计考虑不均匀沉陷对混凝土结构裂缝产生的影响，避免因不均匀沉陷导致混凝土结构开裂。

3.2 材料方面

在混凝土结构裂缝中，温度裂缝和收缩裂缝占有较大的比例，而温度裂缝和收缩裂缝的产生与所使用的材料有很大的关系。水泥品种、标号、水泥颗粒大小、骨料含泥量、掺加外加剂等，都会对水泥水化热和混凝土收缩产生影响。如采用矿渣水泥比普通硅酸盐水泥水化热低了，但收缩增加；水泥颗粒越细，活性越大；水泥标号越高，用量越多，其收缩越大；骨料含泥量和粉料含量都增加收缩。

因此要根据混凝土结构的不同情况选用不同的水泥品种。

楼板混凝土宜选用低碱、低水化热、非早强水泥，如硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥；超厚的大底板或大块式基础，由于水化热起控制作用，宜选用粉煤灰水泥或矿渣水泥。

控制好骨料级配、泥砂含量、碱含量和氯离子含量。良好的级配可减少水泥用量，从而减少混凝土的干缩性；泥砂含量少也会减少混凝土的干缩性；碱含量过高，遇水作用会造成体积膨胀引起裂缝；氯离子含量高(主要是海砂)，会使混凝土中钢筋腐蚀产生体积膨胀而引起裂缝。