谈钢筋混凝土结构裂缝成因及对策

 摘 要：建筑工程中很重要的问题之一是钢筋混凝土的裂缝控制问题，特别是近几年来，在泵送商品混凝土得到广泛应用之后，混凝土均质性有了很大改善的同时，裂缝控制技术难度大大增加了。本文主要针对工民建中钢筋混凝土结构裂缝在民建中的形成的原因进行全面的剖析，并提出了控制钢筋混凝土结构裂缝的应对措施及裂缝处理的建议，具有一定实际的借鉴意义。 

　　关键词：钢筋混凝土结构裂缝；变形裂缝；措施 

　　中图分类号：TU74 文献标识码：A 

　　在一般的建筑工程项目中，钢筋混凝土结构的裂缝较为普遍，在这些裂缝的类型也很多，但按其行成原因可归结为由荷载(包括施工和使用阶段的动荷载、静荷载)引起的裂缝和变形(包括湿度变形、不均匀沉降、温度等)引起的裂缝。这些裂缝其中由温度变形和混凝土收缩共同引起的温度缝，一旦发生这类裂缝，则发展非常之快。在施工中基岩基础不均匀，实际工程中最常见的裂缝是强度较高的收缩裂缝。在荷载作用下的钢筋混凝土构件，当混凝土抗拉强度小于拉应力时即产生裂缝。此裂缝会沿着主拉应力方向延伸开去，主拉应力方向与走向垂直。 

　　1.1荷载引起的裂缝 

　　所谓荷载裂缝，是指钢筋混凝土在静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝，主要有直接次应力裂缝和应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。次应力裂缝是指由于外荷载引起的次生应力产生的裂缝形式。 

　　钢筋混凝土混凝土在动、静荷载及次应力作用下产生裂缝的原因主要由于以下几点： 

　　（一）设计阶段 

　　引起设计阶段引起裂缝的原因有：实际受力与结构受力假设不符：钢筋混凝土结构安全系数远远偏低：结构设计时不考虑具体实际施工的可通性：结构刚度不够；钢筋设置量偏少等。 

　　而且，在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作形式同一般的计算有参差或计算不考虑。那么，在某些位置会引起次应力导致结构开裂。比如在实际的施工中，两铰拱桥设计时常采用布置"X"形钢筋，同时用采用将该处断面被削减尺寸的办法去设计铰，按照理论计算该处不会存在弯矩，但在实际上该铰仍然会被能够抗弯，以至出现裂缝。这样将导致钢筋锈蚀。 

　　（二）施工阶段 

　　施工人员会在施工场地随便堆放施工机、材料：而且施工人员并不熟悉预制结构受力特点，并进行翻身、起吊、运输、安装；不按照设计图纸施工，私自改变结构施工顺序。改变钢筋结构受力模式：不对钢筋结构作机器振动下的疲劳强度检验。 

　　温度变化引起的钢筋混凝土裂缝:由于钢筋混凝土具有一种热胀冷缩的特性．当周围环境或内部结构温度发生变化时，钢筋混凝土将发立刻发生变形。如果变形会遭到约束，则将在结构内产生应力。如果混凝土抗拉强度小于当应力时，即会产生温度裂缝。而且在某些大跨径桥梁中．温度应力甚至可以达到超出荷载应力。其他裂缝区别于温度裂缝最主要的特征是将随温度的变化而扩张。引起温度变化的主要因素如下： 

　　温差：在一年四季中，温度是不断变化的，但变化相对缓慢，对钢筋结构的影响主要是将会使桥梁的纵向位移。解决这样的方法一般可通过支座位移、桥面伸缩缝或设置柔性墩等结构来处理。 

　　日照：桥墩、主梁或桥面板受太阳曝晒后．温度会明显高于其他结构部分，温度梯度会呈非线性的分布。但是由于受到自身的约束作用，会导致局部拉应力变大，从而出现裂缝。骤然和日照降温是导致结构温度裂缝的一般常见原因。 

　　降温：冷空气侵袭、日落、突降大雨等都有可能导致施工结构外表面温度突然下降。可是，由于因内部温度变化比较缓慢而产生了温度梯度。 

　　水化热：在实际的施工过程中，大体积的混凝土(厚度超过2．1m)浇筑之后由于水泥自身水化放热，致使内部温度变高，内外温差相差太大，表面出现裂缝的现象。施工中应根据实际的情况，尽量用限制用量水化热低的水泥、减少骨料人模温度、水泥、降低内外温差，并逐步缓慢降温，如果有必要时可采用循环冷却系统进行内部的散热，或采用薄层对浇筑以加快解决散热，甚至有些大体积，大面积的钢筋混凝土工程在浇筑期间，必须采取加入冰棒的方式降低温度。 

　　 1.2变形裂缝 

　　温度变化引起的裂缝。混凝土一般具有热胀冷缩的性质，其线性膨胀系数一般为6×10℃～12×10℃。当外界环境温度发生变化时，就会出现温度变形，由此会产生外部附加应力。当这种外界应力大于钢筋混凝土的抗拉强度时，结构体就会产生裂缝。比如:大体积、大面积钢筋混凝土就是由于钢筋混凝土内外温差变化导致的。 

　　干湿变形引起的裂缝。当处于空气中的钢筋混凝土水分散失时，会导致体积收缩，受潮后会发生体积膨胀。但是，由于膨胀值小于收缩值，即收缩后的混凝土，吸潮后不可能全部恢复。所以，在实际工程中收缩裂缝一般比较普遍。常见的是由于养护不良造成开裂。 

　　沉降引起的裂缝。当在实际的建筑工程中，钢筋混凝土结构的裂缝一般是较为寻常的，裂缝的出现类型也很多，但是按照其成因可总结为荷载（包括实际施工中静荷载的大小、状态、方向决定于地基变化的情况。)引起的裂缝以及变形(不均匀沉降、温度、湿度变形等)导致的裂缝。在这其中由于混凝土收缩以及温度变形共同导致的温度缝，一旦发生这类的裂缝，则会发展比较快。 

　　二、钢筋混凝土裂缝控制的主要措施 

　　1．温度以及湿度的控制 

　　夏季时，应尽量不要在每天中午气温最高的时候，比如当遇上大面积浇灌时，而又无法避开不利时段时，则应该采取喷洒、覆盖、洒水等多种应对措施来进行板面的降温。 

　　2．严格控制钢筋混凝土施工的配比。 

　　可以根据混凝土强度以及质量检验混凝土的要求进行确切的配比。必须要严格控制水泥和水灰用量选择级配良好的小石子，减小空隙率以及砂率以此来减少收缩量，从而提高混凝土抗裂强度的等级。 

　　3．实时合理抹压以及养护 

　　实施抹压的作用就是为了找不平整处，当表面混凝土在外界挤揉抹压下，封闭出会新出现的裂缝以及塑性收缩裂缝，降低表面出现裂缝的概率。实际的施工过程中抹压的次数视具体工程情况来决定，在混凝土终凝前进行二次抹压。 

　　养护是通过人为的改变钢筋混凝土面的内部湿热环境，及时、准确的养护能降低钢筋混凝土的干缩情况，增加其抗拉的强度，提升钢筋混凝土的抗裂性能。钢筋混凝土在浇注3天内为养护的最关键时期，时间一般为7至14天。可以用薄膜覆盖后并加盖上一层麻袋以及草垫，这样即可保湿，又能保持钢筋混凝土面的温度昼夜变化来使幅度达到稳定。 

　　4．及时的空载时期 

　　当钢筋混凝土浇注完成后，钢筋混凝土面层强度有可能达到1.2Mpa时才能进行人为的施工。所以，空载时期应该大于1天，并且施工荷载不可以过早、过大地硬性的施加，超过钢筋混凝土承载能力的施工荷载能力，或者过早拆除结构底部支撑，会使整体结构过早受到负荷，这样会出现混凝土内部环境产生不能愈合的局部裂缝。 

　　总之，近年来随着我国建筑行业的迅猛发展，钢筋混凝土结构将会得到更为广泛的发展与利用。而钢筋混凝土相对于广为发展的砖混结构，钢筋混凝土结构具有很多优点，比如在耐久性、整体性和可塑性上具备了更加大的竞争力。但是，由于钢筋混凝土自身所具有的一些特性，包括物理特性和化学特性，在实际的建筑施工过程中，常常将会出现局部裂缝的情况，这就在给当代建筑物的安全性上带来了非常大的后患。所以，一些微小的裂缝可以通过采取适当的措施进行弥补和挽救，不会导致后续的发展。但是假如处理不合适，这些平时我们忽视的裂缝会随着时间的推移发生更加严重的变化，最终同样会将造成十分严重的安全隐患，对人民的安全、和谐生活构成极大的不便。 

　　参考文献 

　　[1]梁文生钢筋混凝土裂缝分析与处理[J].建材与装饰，2007. 

　　[2]景毅钢筋混凝土结构的裂缝控制[J].建筑工程，2008. 

　　[3]牛君，钱林钢筋混凝土结构裂缝成因及其控制[J].水利学报，2003. 

　　[4]朱全亮，刘少峰浅谈钢筋混凝土裂缝的产生及防治[J].工程科技，2004.