钢筋混凝土裂缝成因分析与预防控制措施研究

阳春雄

（身份证号：450322198707152038）

钢筋混凝土裂缝成因分析与预防控制措施研究

阳春雄

（身份证号：450322198707152038）

主要研究钢筋混凝土裂缝的成因及其预防控制措施，介绍了材料因素、施工工艺因素、早期载荷作用和环境因素等主要的钢筋混凝土裂缝成因，同时对钢筋混凝土裂缝预防控制措施进行了讨论。

钢筋混凝土；裂缝；预防控制措施

混凝土是现代建筑工程中必不可少的建筑材料，其材料来源丰富、成本低，具有较高的可塑性，可配制成不同的强度等级，能够满足不同施工的要求，耐久性好。混凝土是高度不均匀体内部收缩不一致导致的，其产生的微观裂缝理论上是不可避免的，这对结构的安全性带来了一定的不利影响。本文分析了钢筋混凝土结构裂缝成因，并介绍了相应的预防控制措施，对确保建筑结构安全性有着重要意义。

一、钢筋混凝土裂缝成因分析

钢筋混凝土的裂缝成因十分复杂，多种因素都有可能导致结构裂缝。

（一）混凝土原材料因素

控制混凝土砂石骨料的含泥量和泥块含量，含泥量和泥块含量较大时，易产生较大的收缩，导致混凝土开裂；选用质地坚硬、细度模数2.6～2.9的中砂，级配良好的碎石。控制水泥颗粒组成和比表面积，水泥颗粒过细，比表面积大，早期水化反应迅速，水化热大，容易导致裂缝产生。选用需水量小的优质Ⅱ级粉煤灰和收缩率比小的化学外加剂。

混凝土骨料砂石中往往有着较大的含泥量以及其他杂质，这些杂质会影响混凝土结构抗拉性能，骨料中甚至可能存在着膨胀类杂质，这和钢筋混凝土干缩的性质相悖，造成混凝土拉伸裂缝。在混凝土拌制过程中，水泥、砂石、外加剂的选择和用量也对结构裂缝的形成有着一定的影响，不合理的配合比、不符合质量要求的材料都有可能导致结构裂缝的出现。

（二）施工工艺影响

塑性裂缝是在钢筋混凝土结构浇筑初期，结构表面产生了不规则性收缩裂缝。这种塑性裂缝和混凝土的坍落度有关，振捣时间过长会造成骨料下沉、水泥浆上浮的情况，骨料分离，最终造成混凝土结构表面裂缝。与此同时，混凝土养护阶段防护措施不利也会加剧塑性裂缝的倾向，表面水分蒸发过快会致使表面混凝土迅速蒸发，最终导致开裂。在施工过程中，模板支撑刚度不足、构造形式不合理以及基础下沉、模板底部漏水漏浆和拆模过早等不当施工操作也可能导致钢筋混凝土裂缝。除此之外，如果钢筋表面清洁工作不彻底，存在污染、油污、铁锈，或者浇筑振捣过程中造成了钢筋移位，又或者混凝土保护层设置不合理，也可能会造成混凝土结构裂缝。

（三）早期载荷作用

钢筋混凝土结构有较高的抗压性能，但是抗拉性能较差，承受不同形式的载荷，将产生不同形状的裂缝，裂缝方向一般和拉应力方向相交。混凝土凝固早期强度不高，在结构施工过程中，操作不当、拆模过早、构件运输堆放、吊装过程操作不规范和超标的预应力值都很容易导致结构裂缝。

（四）环境因素

环境对钢筋混凝土的影响主要表现在温度和湿度两方面，混凝土结构同样有着热胀冷缩的物理性质，而混凝土结构抗拉性能较差，导热性差，如果结构周围温度发生了较大变化，混凝土表面温度也将随之变化。但是，混凝土内部温度变化将明显滞后于混凝土表面，产生较大的温度应力，最终导致钢筋混凝土出现表面裂缝。与此同时，混凝土结构暴露在工期中，水分逐渐蒸发，混凝土表面将产生明显的干缩现象，干缩有着先快后慢的变化规律，养护不当或者超厚、超长构件更容易出现干缩裂缝，在拌制过程中添加微膨胀剂能够进行有效的控制。

二、钢筋混凝土裂缝预防控制措施

主要介绍了材料控制、施工工艺优化等裂缝预防控制措施及表面修补为主的裂缝治理措施，经过比较，我们认为：通过对设计方案的优化和对施工过程的控制，能够有效地避免混凝土裂缝，相比于裂缝治理更加经济。

（一）预防措施

1、材料控制

骨料：要选择质地坚硬、级配良好的粗骨料,减少骨料的空隙率，增加骨料的填充率，注意石料不能出现碱性反应，同时，严格控制有害物质和粘土等杂质含量，细骨料的选择重点考虑级配的合理性，选择填充率较大的砂料，同样注意有害物质和含泥量不能超过标准要求。

水泥：水泥的选用要结合工程建设的实际情况，在施工成本允许的情况下要尽量选择（级配好、比表面积适中）强度高、水化热低的水泥，安定性不合格的水泥不能使用，保证其在满足强度要求的前提下降低水泥的用量，控制混凝土水化热。

混凝土：为了获得需要的性能，混凝土中需要掺加一定的外加剂，外加剂的用量和品种都要严格控制；为了控制收缩变形，要进一步减少水和水泥的用量，根据项目实际情况选择合适的混凝土强度等级，同时重视养护工作，避免养护不当导致的裂缝。

钢筋：钢筋数量和品种的选取要根据构件抗裂性能的要求选择，在混凝土浇筑振捣过程中，要格外注意保护钢筋，避免钢筋位置出现偏移；在混凝土浇筑之前，要重点检查钢筋的清洁性，确保钢筋表面无铁锈、油污、泥土等杂质，确保钢筋和混凝土之间的充分贴合。

2、设计措施

为了控制钢筋混凝土裂缝，要求在满足使用要求的前提下，建筑的平面布置应该追求简单，避免可能造成较大应力集中的结构形式，控制建筑长高比，竖向刚度合理分布，提高结构的不均匀沉降抗性，避免不均匀沉降造成的结构裂缝。在配置钢筋时，尤其是选择受力计算模型假设时，受力钢筋和配筋的选择工作都要认真进行，将配筋在抑制裂纹发展方面的作用充分地发挥出来。合理选择钢筋间距，在断面较大的梁中要设置腰筋，大跨现浇板则需要在中心位置设置构造筋。在整体结构方面，要根据建筑结构形式选择合适的刚度，不能随意改变构件之间的约束关系，通过对结构刚柔判断、协调结构刚柔比例等等措施避免钢筋混凝土受力超过其承载极限，进而产生裂缝。

（二）控制措施

1、施工工艺方面

科学合理的施工工艺能够有效地控制混凝土裂缝，施工操作应该根据施工工艺规程进行，认真开展原材料的抽样检验，进行混凝土配比的对比实验，高温干热或者雨后应该进行原料的含水量测试，控制施工配合比，提高混凝土施工质量。

2、混凝土拌合浇筑、运输

严格按照配合比投料，在1-2min内完成拌合，提高混凝土的和易性，避免出现离析。为了减少运输时间，拌制站应该布置在距施工现场较近的区域内，采用分层浇筑的施工形式，单层厚度不能超过30cm，振捣时振捣棒要插入到上一层5-10cm。当混凝土表面气泡均匀，无明显沉降时表示振捣充分。在混凝土运输过程中，不能出现离析；选择混凝土搅拌罐车运送，不能存在漏浆的问题；从出机到浇筑时间，其间隔不能超过90min；在高温运输过程中，要及时检测混凝土坍落度并进行调整。

3、坍落度控制

坍落度主要用于评价混凝土的和易性，施工中通过对坍落度的准确控制能够提高混凝土内在强度，同时改善混凝土表面光洁度。高温施工时，一些施工方忽视了高温对坍落度的影响，导致混凝土和易性差，最终导致表面产生了蜂窝、麻面等缺陷，内在强度下降，容易出现混凝土裂缝。

结语

建筑工程钢筋混凝土结构裂缝是一种严重的质量问题，对建筑工程的安全性和耐久性有着重要的影响，需要采取必要的措施进行控制，在明确裂缝成因的前提下采取必要的预防措施和治理措施减小裂纹危害，确保工程建设质量。

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U45

B

1007-6344（2015）12-0337-01

阳春雄，性别：男；民族：汉；籍贯：广西桂林；出生日期：1987年7月；学历：本科学历；职称：助理工程师；身份证号：450322198707152038