1、浅析混凝土裂缝的成因及防治【摘要】钢筋混凝土裂缝的控制问题是建筑工程中很重要的问题之一，特别是随着泵送商品混凝土获得广泛应用之后，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，本文是在大量建设实践和现场实验研究基础上，概述了变形作用引起裂缝的原因，约束变形特征，抗与放的设计准则以及最大裂缝宽度限值及预防进行了阐述。 【关键词】 裂缝分析 控制 水泥混凝土 钢筋混凝土 中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号： 一钢筋混凝土常见裂缝原因分析 裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的
2、形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。 （一）使用原因(外界因素) 构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝；使用荷载超负；随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝；周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。 （二）施工工艺原因 施工工艺涉及的面很广，一般常涉及到的有，一是水分蒸发、水泥结块的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因之一。二是混凝土种人造混合材料，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
3、接或间接原因。 （三）荷载与外荷载的原因 由各类变形荷载，包括温度变形（水泥的水化热、气温变化、环境生产热） ，收缩变形（塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩）及地基不均匀沉降（膨胀）变形，由于这些变形受到约束引起的应力超过混凝土的抗拉强度导致裂缝。 （四）建设阶段产生裂缝的原因 1、设计原因：如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或结构中的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，产生的构件裂缝；设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝（偏心、应力过大等） ；构造处理不当，现浇主粱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
4、导致混凝土开裂，设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝（如墙板、楼板） ；设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形，采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。 2、材料原因：粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生；骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大；水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大；混凝土设计强度等级越高，脆性越大，越易开裂。 3、混凝土配合比设计原因：混凝土强度等级日趋提高 。建筑结构混凝土强度等级日趋提高，但有许多结构不适当的 选择了过高的强度等级
5、。习惯上认为：“强度等级越高安全度越大，就高不就低，提高强度等级没坏处” 。有时迁就施工方便，采用高强混凝土，这是一种误导，导致水泥标号增加，水泥用量增加，水用量增加，细骨料及粗骨料径偏小，砂率偏大等都使水化热及收缩增加。 4、施工及现场养护原因：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引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，导致出现裂缝；现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生；高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收
6、缩值大；对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。 5、养护方法不当。目前在混凝土施工中采用的养护方法基本沿用过去简易的方法，这种方法已远不适应泵送混凝土的较大温度收缩变形的要求。 6、外加剂的负效应。外加剂及掺合料种类繁多，只有强度指标缺乏对水化热及收缩变形影响的长期实验资料(至少一年)，有些试验资料并不严格，有许多外加剂严重的增加收缩变形，有的甚至降低耐久性。 二 混凝土的某些基本物理力学性质 （一）混凝土的收缩及水化热 大部分结构构件(板墙梁等构件)均属薄壁结构，泵送混凝土浇注的构件收缩量很大，因此经常出现收缩裂缝。遇到超厚的大底板或大块式基础，则水化热 起控制作用，宜选用粉
7、煤灰水泥或矿渣水泥，所以，应根据截面的厚度分别选用不同品种的水泥。其次水泥颗粒越细，活性越大，标号越高，用量越多，其收缩越大，因此提高水泥强度的方法不应靠磨细的途径，而应当依靠改善矿物成分的办法。 （二）混凝土的徐变因素的考虑 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，考虑在弹性计算的结果中，从而简化了非线形分析。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
8、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 0.30.8 倍，保温保湿养护越好，降温越慢，松弛系数越小。 三、裂缝控制与预防措施 钢筋混凝土和预应力混凝土构件，按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值。一级严格要求不出现裂缝的构件：在荷载效应的标准组合下应符合下列规定；ck- Pc0；二级般要求不出现裂缝的构件，在荷载效应的标准组合下应符合下列规定：ck- Pcf t k，在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定：c q- Pc0；三级允许出裂缝的构件，根据规范钢筋混凝土结构最大裂缝宽度限值（mm）类环境，裂缝控制等级三级 0.3；二、
9、三类环境，裂缝控制等级三级 0.2。预应力混凝土结构最大裂缝宽度限值（mm）类环境，裂缝控制等级三级三类环境 0.2；二、三类环境，裂缝控制等级、二级为 0。但应按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应按下列规定；m a x1im 进行验算。 四、结束语 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
10、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。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。 【参考资料】 1 罗向荣主编， 混凝土结构 . 高等教育出版社 ，2007。 2 王铁梦,工程结构裂缝控制,中国建筑工业出版社,2012。 3 混凝土结构设计规范，G B50010-2002 . 北京：中国建筑工业出版社，2002 参。 4 中华人民共和国行业标准普通混凝土配合比设计规程 JGJ/55-2011，北京：中国建筑工业出版社，2011。
