工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制措施综述

摘要：钢筋混凝土就是有钢筋和混凝土组成的复合结构，钢筋在建筑中起着固定的作用，保证着建筑的结构和外观，混凝土则是对钢筋的加固和保护。要想工民建中钢筋混凝土结构的裂缝，就必须从各个环节着手对裂缝进行预防和控制，进而达到在整体上有效的提高工民建工程的整体质量的目的。本文对工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制措施进行研究。 

　　关键词：工民建；钢筋混凝土结构裂缝；控制措施 

　　中图分类号：TV331文献标识码： A 

　　前言 

　　钢筋混凝土结构在工业和民用建筑中所占比重越来越大，该领域中的混凝土结构裂缝也日益成为工程人员深度关注的课题面对普遍存在的结构裂缝这一质量问题，如果不施加有效的控制措施，很容易超出裂缝允许范围而导致严重的后果 

　　一、裂缝产生的原因 

　　1、材料自身特性因素 

　　混凝土是由水、水泥、掺合料、外加剂、砂、石等六大原料组成的。混凝土结构的主要材料是水泥，水泥在与水作用会产生放热反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量称为水化热，水化热的失调，也就是温度控制不当就会使得混凝土产生裂缝。另外，各种原料之间的配合比也是影响质量、产生裂缝的主要原因，材料的配备比不合理就会影响混凝土的强度，使得混凝土硬化过程中产生超负荷地收缩，进而产生裂缝。 

　　2、设计 

　　设计方面原因诸如受力分析错误、结构计算错误等而造成楼板偏薄，此类失误所造成的梁板裂缝较严重，对于楼房的结构安全可能会产生影响，主要表现为：设计前对屋内面问题调研不足，保温、隔热层设置不当，导致屋面板很容易受温度影响而开裂，伸缩缝设置不合理也是造成裂缝产生的一个重要原因。设计楼盖边界约束加强，但未采取有效的阻裂措施，楼板中部在温度应力、收缩约束应力的作用下易产生贯穿性裂缝。 

　　3、施工原因 

　　（1）现浇板上过早施工，加荷引起的裂缝，《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定，混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。在现场管理时为了抢工期在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段，就任意踩踏，搬运材料，集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷，人为地造成了现浇板裂缝。 

　　（2）配筋和楼板厚度施工中，由于钢筋配置不符合要求、钢筋间距偏大和楼板厚度不符合设计要求，均会导致楼板开裂。 

　　（3）在施工过程中，由于施工人员野蛮操作任意踩踏钢筋，致使上层钢筋的保护层厚度偏大，减少了板截面的有效高度，使板的承载能力达不到设计的要求，引起板面开裂。特别是负弯矩钢筋没有通长配置时，裂缝往往会出现在负弯矩钢筋的端部，沿板边缘近似成直线发展。 

　　（4）温度变化引起的裂缝，水泥在常温下具有凝结硬化快，水化热大等特点，尤其在夏天，混凝土浇筑后在高温下，得不到及时浇水养护，而失水收缩，使混凝土发生干裂，最终导致开裂。 

　　（5）混凝土浇筑后，没有按要求进行养护，导致板收缩开裂。 

　　4、荷载作用 

　　在建筑建设中,也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于荷载作用方面的原因引起的.由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力来确定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使用阶段由其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值,这也应当引起足够的重视. 

　　5、地基的不均匀沉降造成裂缝 

　　在建筑建设中,也有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于地基不均匀沉降的原因而造成的.尤其在建筑场地约80%为软土场地上,其层理构造一般为:表面1--1.5米为粘土,第二层为淤泥或淤泥质土.厚度为6--25米,其下为承载力较高的粘土层,故四层以上的住宅需采用桩基,低于四层的建筑采用扩展基础,在这种地质情况下,如果采用扩展基础形式,则对于那些相对较长的条式楼来说,要想保正它们沉降均匀是相当困难的，因此,在这种情况下,有时也会由于基础的不均匀沉降,而引起建筑的拉裂和钢筋混凝土现浇板的开裂。 

　　6、化学反应引起裂缝的成因 

　　当混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂；同时由于混凝土浇筑、振捣不良或钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，导致混凝土胀裂。 

　　二、工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制措施 

　　1、混凝土采用材料的控制 

　　材料的选择，要选择水化热较低的水泥，检验安定性不合格的水泥绝对不能用；粗骨料粒径级配合理、空隙小、质地坚硬、无碱性反应的有害杂质；含黏土、砂粘岩片状均小于1%以下的粗糙石；细骨料应选用中砂，粒径粗、空隙较小、含泥量极少的干净砂；建议加外掺料，如粉煤灰、膨胀剂、减水剂等改善混凝土工作度、降低用水量、减少收缩开裂、严格控制砂的粒径及含泥量材料配比、配合比要采用低水灰比，减少水用量，使混凝土减少收缩开裂；混凝土在浇筑过程中不允许任意加水；原材料配准确，搅拌均匀钢筋的制作加工必须按图进行，要高度重视钢筋的品种规格、数量的核对。若遇到改变、代换钢筋，要经过有关技术人员核算之后才能施工模板使用。混凝土结构的外观质量主要由模板质量来决定。模板构造要合理，特别是支撑和侧模的加固，必须防止下沉和胀模变形、松动等现象，拆模时间不能过早，躲过混凝土水化热峰值，以减少硅内外温差引起的裂缝。 

　　2、设计构造过程中的控制措施 

　　在结构设计阶段，设计方案应该充分考虑计算模型与实际工作的偏差程度，尽量采取与计算模型相适应的结构措施，以保障钢筋混凝土结构的裂缝宽度小于建筑预定标准的最大裂缝宽度，具体的控制措施有：第一，在满足使用要求的情况下，建筑平面的设计应该力求简单。第二，在设计过程中，有效地控制建筑的长高比例。第三，注意在计算过程中应认真对钢筋混凝土结构的各个部分承重结构受力情况加以调整，保证荷载的均匀分布，使受力得以分散开；第四，在基础设计中，可以根据情况相应地调整埋置深度。第五，保证沉降缝的宽度和位置的适度性，对伸缩缝之间的间距进行限制，尤其是一些较为复杂的结构，更应该对沉降缝加以限制，同时也可与其它缝加以结合。 

　　3、严格进行施工 

　　（1）钢筋保护层 

　　在施工过程中，楼面下层的钢筋网片保护层垫块容易控制，但上面因为多方面的因素影响，容易造成裂缝的产生，如a.受到施工人员踩踏后容易出现弯曲、变形、下坠等问题；b.上层钢筋因各工种交叉作业遭到施工人员大量踩踏；c.垫块困扎不牢固，出现松动；d.马凳支撑设置较远，钢筋易变形，而且在浇筑过程中钢筋位置得不到及时校正，从而导致上层钢筋保护层不断加大。而造成表皮收缩开裂的原因则是钢筋位移不能满足楼板上层混凝土抵抗拉力。因此，因事先把工作程序安排好，并加强技术交底。 

　　（2）混凝土振捣 

　　振捣方式不正确也会造成种种问题，如分层离析、表面浆浮等等，这时混凝土中的砂浆就会流向低处，进而产生不均匀沉降收缩，这样也容易导致结构交界处出现裂缝，如果工作人员又没有做好二次振捣和多次抹面，让裂缝未及时得到愈合，而最终就会出现贯穿性的裂缝。 

　　（3）混凝土的早期养护 

　　混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此，混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝；(2)防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度；(3)防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件。以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。 

　　（4）模版的支搭 

　　根据GB50204混凝土工程质量验收的规范，模版必须要达到足够的标准。本工程第一层支撑坐落在回填土上，虽然下面有脚手板，但由于回填土压实系数未达标，会使模版下沉，从而产生裂缝。还要严格控制拆除模版的时间，跨度在2m以上的楼板，强度必须达到设计强度的100%，时间如果太早也会引起裂缝。 

　　4、裂缝控制 

　　（1）地基不均匀沉降裂缝 

　　为了防止地基不均匀沉降造成的裂缝，一定要确保地基的承载能力，选用整体性较好的结构类型。此外，当不可避免的存在地基承载能力相差较大或者建筑物相邻两部分落差较大时，可采用设置沉降缝的办法进行克服，尽可能减少由此产生的裂缝问题。 

　　（2）化学裂缝 

　　为了防止钢筋锈蚀，可采取钢筋涂层或者外加钢筋阻锈的方法，减少钢筋锈蚀。此外也可利用涂层法、电化学以及添加其他外加剂的方法进行阻锈工作，增加混凝土保护层的密实度或者增加保护层，也都能有效阻止钢筋生锈。 

　　化学反应裂缝的防止措施。选用碱活性小的砂石骨料、低碱水泥、低碱或无碱的外加剂，适当的掺和料抑制碱骨料反应；保证钢筋保护层的厚度、混凝土级配良好、混凝土浇注振捣密实和钢筋表层涂刷防腐涂料。 

　　（3）凝结硬化收缩裂缝控制 

　　凝结硬化收缩裂缝控制主要可以从四个方面来进行：第一，在混凝土配制过程中，使用低收缩量材料，尽可能减少拌和水用量，提高粗骨料含量；第二，降低混凝土干燥速率，有效控制表层水份损失，强化养护时，尤其是早期养护，模板外侧保持湿润，在保证混凝土强度符合标准的前提下松开模板，进行养护。在浇筑混凝土后防止干燥空气进入；第三，在混凝土中，采用膨胀水泥进行配制，最大限度地补偿收缩混凝土，预防开裂；第四，实施后浇带申缩缝，运用分段间隔浇筑方法，减少约束应力。 

　　（4）塑性收缩裂缝控制 

　　塑性收缩裂缝主要分为两种，即塑性干缩裂缝以及塑性沉降裂缝。就塑性干缩裂缝而言，塑性收缩主要是由于新拌混凝土在凝结中接触表面水份，而引起的一种干缩裂缝，其机理可以运用毛细水拉力来进行阐述，当毛细孔隙水在蒸发作用下出现减少时，容易导致弯液面生成拉力，塑性收缩值较高。控制塑性收缩开裂的方法主要可以从八个方面来阐述：一是降低混凝土入模温度；二是湿润混凝土上方空气；三是设置风障与遮荫棚；四是将搅拌时间控制在合理范围内；五是缩短养护时间；六是于浇筑前润湿模板以及底板；七是浇筑后及时利用塑料膜进行覆盖；八是通过压光消除施工后的抹面塑性裂缝。就塑性沉降裂缝来讲，其部位与方向明确，主要措施表现在六个方面：一是尽可能地降低混凝土坍落度；二是在高度差处设置施工缝，可以采用分层浇筑法进行施工缝处理；三是增加表面钢筋保护层厚度；四是振捣方式合理，并科学外掺引气剂；五是稳定模板刚度及地基；六是表面实施抹平与压光消除较浅沉降裂缝。（ 

　　5、裂缝的处理方法 

　　（1）灌浆、嵌缝封堵法 

　　灌浆法主要适用对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成整体，从而达到封堵加固的目的。常用胶结材料有水泥浆或环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨醋等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。 

　　（2）表面修补法 

　　表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，防护同时为防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。 

　　（3）混凝土置换法 

　　混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂桨、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。 

　　（4）结构加固法 

　　当裂缝影响到混凝土结构性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。 

　　结束语 

　　混凝土裂缝问题严重影响着混凝土的使用与发展前途，如何解决这个问题是混凝土应用中的重中之重，而预防和控制是目前最常用的解决办法。由于裂缝产生的原因非常复杂，看待裂缝应当正确分析、仔细判断，运用最科学有效的办法将裂缝问题降到最低。 

　　参考文献 

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　　[2]张宇彤.钢筋混凝土建筑结构常见裂缝问题及对策[J].山西建筑，2012，04. 

　　[3]吴雪琴.浅谈钢筋混凝土结构裂缝产生的原因及预防处理措施[J].福建建材，2012，10.