钢筋混凝土在工程中通病及防治措施

朱晶波　曹　飞

摘要钢筋混凝土在工程行业被广泛使用，然而它和其它建筑材料一样都普遍存在的通病一裂缝，本文就裂缝产生的厚目做了详细的分析并且提出了有效的防治措施。

关键词裂缝；钢筋混凝土；应拉力

随着基础设施建设的飞速发展，目前大部分结构物都采用的是钢筋混凝土。然而在这些钢筋混凝土结构中，结构的裂缝问题是一个相当普遍的质量问题，严重的已影响到工程的使用和安全。

1钢筋混凝土产生裂缝的原因及种类

1.1钢筋混凝土产生裂缝的原因

裂缝的原因复杂而且繁多比如温湿度的变化，混凝土的不均匀性，结构不合理，原材料不符合要求，水灰比过大，基础不均匀沉降和模板变形，养护不及时等。

1.2混凝土结构裂缝的种类

1.2.1荷载引起的裂缝

钢筋混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝，主要是在设计方面，计算模型不合理；内力与配筋计算错误；设计断面或结构刚度不足造成的，或者是在施工方面，对设计意图理解不清，改变结构受力模式；预制构件起吊、运输、安装等不规范造成的。

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。

1.2.2温度变化和混凝土收缩引起的裂缝

混凝土在凝结硬化过程中，由于水泥释放大量的水化热，在表面和内部先后出现较大的温差变化而引起拉应力；外部气温骤降也会在混凝土表面引起较大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。

1.2.3冻胀引起的裂缝

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀，因而混凝土产生膨胀应力，使混凝土出现裂缝。

1.2.4材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可导致结构出现裂缝。水泥安定性不良，过期受潮，含碱量较高；骨料粒径超标、级配不良、杂质含量超标等而影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大；采用氯化物等杂质含量较高的拌和水及含碱的外加剂等均可能影响结构出现裂缝。

1.2.5施工引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、制作，拆模、运输、吊装等过程中，若施工不规范，工艺不合理，则容易产生各种裂缝。比较常见的有：

混凝土保护层过厚，或踩塌已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，而形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

2钢筋混凝土裂缝的控制措施

裂缝控制的主要措施是通过对设计、施工、原材料等方面进行控制的综合技术措施。包括：合理选择结构形式，加强构造配筋。减小水灰比、降低砂率，增加骨料粒径，选用适宜的外加剂和掺合料，采取保温保湿的养护措施等。

2.1设计方面的控制措施

2.1.1设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。当无法回避时，应做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡。同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋。

2.1.2在结构设计中，应重视对于构造钢筋的配置。特别是对于现浇箱梁、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

2.1.3控制混凝土板内管线的预埋。其它管线预埋宜与钢筋成斜交布置，应避免管线立体交叉，严禁多层管线交错叠放，必要时宜在管线集散处增设垂直于管线的钢丝网，增加双层双向抗裂构造配筋等加强措施。

2.1.4对于大体积混凝土，可考虑采用60天龄期强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量。并积极采用混凝土掺合料。

2.2原材料及配比的控制

2.2.1水泥品种的选用和水泥用量的控制。选择低水化热水泥和在保证混凝土强度的前提下尽量减少水泥用量是有效降低水化热，减少混凝土内外温差而出现裂缝的有效途径。比如选择矿渣硅酸盐、普通硅酸盐等低水化热水泥。

2.2.2掺合料和外加剂。粉煤灰具有减水、润滑作用，能改善混凝土的粘聚性和流动性，减少水泥用量降低水化热。减少混凝土收缩。大量研究实践表明在泵送混凝土中掺人适量高等级的粉煤灰能替代部分水泥。

2.2.3骨料的选择。增大粗骨料的比例并保证粗骨料有良好的级配，减少骨料的孔隙率，可以减少胶结材料数量，降低水化热，提高混凝土的抗裂性能，以保证板面混凝土的整体性，防止裂缝出现。

2.2.4水灰比的控制。由于商品混凝土生产厂家为便于混凝土的运输和泵送，往往会增大用水量，造成混凝土水灰比和坍落度过大，引起混凝土表面浮浆过厚，产生干缩裂缝和沉陷裂缝，因此严格控制混凝土的水灰比是解决混凝土裂缝最有效途径之一。

2.3加强施工方法的控制

对主要项目，关键部位和难度较大的项目，制订方案时要充分估计到可能发生的质量问题和处理方法。钢筋的加工和绑扎除严格按照常规施工方法施工外，其余还应注意如下几点

2.3.1钢筋加工时直螺纹套丝时，应确保螺纹露出套筒部分不多于2倍螺距。

2.3.2主次梁箍筋加工时，注意次梁主筋应置于主梁上部，箍筋应作相应调整。

2.3.3对制作难度大的钢筋必要时，进行1：1放样制作。

2.3.4 在采用多肢箍时，要控制柱子内箍尺寸，保证桂纵筋绑到箍筋转角处，应加强箍筋的绑扎工序，按已划好的箍筋位置线。将已套好的箍筋往上移动，由上往下绑扎，宜采用缠扣绑扎；箍筋与主筋要垂直，箍筋转角处与主筋交点均要绑扎，主筋与箍筋非转角部分的相交点成梅花绑扎；箍筋的弯钩叠合处应沿柱子竖筋交错布置，并绑扎牢固；如设计要求箍筋设拉筋时，拉筋应钩住立筋及箍筋。

2.3.5 钢筋砼的保护层控制，应从两方面着手，一是施工前技术交底一定要搞好；二是注重过程中的控制。在施工过程中，往往是钢筋绑扎时位置正确，但一到浇捣砼时就难以保证其厚度了，不是人踩就是工具压在上面，造成支撑钢筋的马凳被踩倒，混凝土上层钢筋弯曲变形，保护层厚度得不到保证。所以在施工过程中，应做到规范操作，严禁操作人员在钢筋上随意行走；对上层钢筋应作有效的固定。

2.4 养护

早期养护。刚浇筑后的混凝土尚处于凝固硬化阶段，水化速度较快，须采取覆盖保湿措施防止混凝土表面脱水而产生干缩裂缝。因此加强混凝土早期养护，尤其在7d内始终保持混凝土湿润状态是防止裂缝出现的重要环节，成品保护。混凝土浇筑完后，待混凝土达到一定强度后方可允许在混凝土表面进行施工作业；严格控制拆模时间。待混凝土强度达到设计和规范要求后方可拆模，避免因拆模过早而产生裂缝。

总之，钢筋混凝土结构裂缝的控制是一个综合性的课题，需要设计、监理、舡及使用方等各方的重视和多方面的努力。随着当今对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到解决。