浅析钢筋混凝土裂缝产生的原因及防治措施

来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文
发布时间：2013-01-26浏览：16次

　　内容摘要: 钢筋混凝土结构具有良好的耐久性、耐火性、可模性以及整体性等优点,广泛地用于房屋建筑工程中。但钢筋混凝土结构的裂缝始终是房屋施工中最为常见和难以克服的问题，在一些情况下，随着裂缝的发展变化，将严重影响结构物的正常使用功能。本文通过对钢筋混凝土裂缝产生原因的深入分析，提出了相应的防冶措施。

　　关键词：钢筋混凝土,裂缝,产生原因,防治措施

　　1.钢筋混凝土裂缝产生的原因及分析

　　混凝土裂缝产生的原因多种多样，混凝土产生裂缝的原因非常复杂，主要有荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类，其产生原因不同，其裂缝特点也不同。

　　1.1非荷载因素引起的裂缝

　　钢筋混凝土结构的构件除了由荷载作用引起裂缝外，很多非荷载因素，温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、冰冻、有养护环境恶劣或者有化学反应引起的裂缝等等。

　　1.1.1温度变化而产生的裂缝

　　混凝土温度裂缝多发生在超、大体积混凝土表面或路面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑以后, 在不断的硬化的过程中, 水泥水化产生大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发, 导致混凝土内部温度急剧上升, 而混凝土表面散热较快, 这样就形成了混凝土内外较大的温差, 温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力。当混凝土表面拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时候, 混凝土表面就会产生裂缝。

　　温度裂缝主要有以下三种：一是混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中，由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热，造成混凝土构件内外部温差较大，膨胀不一致，混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力，当这种拉应力超过了混凝土强度时便产生的裂缝。二是若施工中过早拆模板或冬季施工，构件表面温度不均匀，就会产生温度收缩，这种收缩会受内部混凝土的约束，在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定成度，超过混凝土强度时，混凝土表面就形成了裂缝。三是由于施工中人为因素引起的温度变化如新旧混凝土接合面、分层分块不合理、养护不及时等会引起混凝土构件深入性的贯穿裂缝，这种裂缝危害性极大。

　　1.1.2混凝土收缩而一起的裂缝

　　此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后, 在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状, 深度一般不超过50mm, 多在表面出现, 产生的主要原因是混凝土浇注后3～4 小时左右表面没有采取覆盖措施, 特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快, 或者是基础、模板吸水过快, 以及混凝土本身的水化热过高等原因造成混凝土产生急剧收缩, 此时混凝土强度趋近于零, 不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

　　1.1.3 地基不均匀沉降引起的裂缝

　　由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移, 使结构中产生附加应力, 超出混凝土结构的抗拉能力, 导致结构开裂。

　　建筑物、构筑物的不均匀沉陷产生的裂缝是由于结构地基土质不均匀承载力不够, 松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足, 模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季, 模板支撑在冻土上, 冻土化冻后产生不均匀沉降, 致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝, 其走向与沉陷情况有关, 一般沿与地面垂直或呈30°- 45°角方向发展, 较大的沉陷裂缝, 往往有一定的错位, 裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后, 沉陷裂缝也基本趋于稳定。

　　1.1.4 化学反应引起的裂缝

　　碱骨料化学反应所产生的裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。钢筋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。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间, 这种裂缝的出现很难补救, 因此应在施工中采取有效措施进行预防。

　　1.2 荷载因素引起的裂缝

　　一般钢筋混凝土结构，在使用荷载的作用下，截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的，因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。

　　2. 钢筋混凝土裂缝的防治措施

　　2.1 温度裂缝的防治措施

　　主要在施工过程中进行控制。首先通过优化配合比、选择优质建筑材料，控制混凝土本身水化热产生的温度，控制混凝土温升，减少混凝土收缩量。其次在施工过程中，混凝土凝固前进行二次振捣，增加密实度，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土收缩而出现裂缝，减小内部微裂缝，使混凝土抗压强度提高，从而提高抗裂性。针对施工过程中上涌的泌水和浮浆较多时，应安排专人及时排除。最后是施工养护：混凝土初凝至终凝间需立即覆盖塑料膜和麻袋。并喷水进行保湿，养护期一般为14 天，养护期内混凝土需始终保持温热潮湿状态，使混凝土内外温度差低于25℃，防止混凝土表面裂缝及混凝土内外温差较大导致的混凝土内部出现裂缝。

　　2.2 混凝土收缩引起的裂缝的防治措施

　　选用收缩量较小的水泥。一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥, 降低水泥的用量。混凝土的干缩受水灰比的影响较大, 水灰比越大, 收缩越大, 因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用, 同时掺加合适的减水剂。严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比, 混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。加强混凝土的早期养护, 并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间, 并涂刷养护剂养护。在混凝土结构中设置合适的收缩缝也是减少收缩裂缝的办法。

　　2.3 地基不均匀沉降引起的裂缝的防冶措施

　　对地基进行加固，对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。保证模板有足够的强度和刚度, 且支撑牢固, 并使地基受力均匀。防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

　　2.4 化学反应引起的裂缝的防治措施

　　应选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。用表面粗糙、质地坚硬的石料为粗骨料。级配良好，空隙率小，无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。用颗粒较粗、空隙较小，含泥量较低的中砂为细骨料等等。

　　2.5 荷载作用引起的裂缝的防治措施

　　改变结构的的受力形式，采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变，从而减小约束应力;合理布置分布钢筋，尽量采用小直径、密间距;变截面处加强分布筋，采用滑动层来减少基础的约束等等。

　　3.结语

　　混凝土裂缝产生的原因多种多样，混凝土产生裂缝的原因非常复杂，主要有荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类，其产生原因不同，其裂缝特点也不同。不同因素引起的裂缝的控制方法不尽相同，解决方法也并不唯一。随着社会的高速发展新技术、新材料、新设计会用于钢筋混凝土结构中，控制钢筋混凝土裂缝的方法也会越来越多。对钢筋混凝土裂缝进行认真研究、区别对待, 采用合理的方法进行处理,完全可以避免对结构有安全和外观影响的裂缝。

　　参考文献：

　　[1] 胡德所, 徐文江. 钢筋混凝土和预应力混凝土结构件的裂缝控制[ J] . 建筑结构学报, 1989，第4期

　　[2] 陈裕新.浅析钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].中国高新技术企业，2009，第11期

　　[3] 孙肖虎, 冷春峰, 张慧宇.浅谈混凝土温度裂缝的成因及温控措施[ J] 水利科技与经济, 2008, 第14期

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