钢筋混凝土结构裂缝的成因及控制措施

高云娇

摘要：在经济发展、社会进步的今天，无论是低层工业厂房还是现代化高层建筑，都已离不开钢筋混凝土材料。工程中钢筋和混凝土的结合运用，有力地保证了工程抗震设防等级和耐久年限。而钢筋混凝土结构裂缝也是经常出现的建筑质量通病，如果不加强控制，严重时可能给人们的正常工作和生活带来严重的安全隐患。本文根据实例介绍了钢筋混凝土结构裂缝的成因，提出了裂缝的控制措施。

关键词：钢筋混凝土；裂缝成因；裂缝控制；措施

我国经济的快速发展的同时，推动了房地产和建筑业的共同进步。钢筋混凝土结构有着很好的耐久性，整体性好，利于抗震等优点，因此被广泛应用工程建筑中。但是由于钢筋混凝土很容易出现裂缝，影响了建筑的耐久性及美观性。所以必须对钢筋混凝土裂缝现象引起重视，弄清形成原因，采取相应的措施，提高建筑物的整体质量。

一、根据简单实例分析裂缝成因

（一）工程概况

某集团服务楼工程楼板出现裂缝。该工程为六层砖混结构，混凝土强度为C25，楼板钢筋直径8mm，间距150mm，双层双向，采用商品混凝土泵送。该工程施工时在夏季，气温在30到38度之间，在施工中发现四层楼板出现了少量板角斜裂缝和其他部位不规则斜裂缝，同一墙体中的裂缝间距相差不大，利用超声波检测仪对几处较明显的裂缝进行了裂缝宽度和深度的检测，结果分别为裂缝最大宽度0.5mm，最大深度82.2mm；裂缝最大宽度0.25mm，最大裂缝深度55.1mm；裂缝最大宽度0.22mm，最大裂缝深度76.8mm。通过灌水试验，发现个别裂缝有上下贯通现象。由于当时该工程尚未投入使用，不存在因使用不当造成裂缝的因素，而设计方与施工方则相互推卸责任。

经过分析，该工程可能产生裂缝的原因是：混凝土水灰比例失衡，形成脱水收缩导致表面有裂缝产生，加上荷载过大的作用就有裂缝贯通现象出现。板筋直径较细，在混凝土浇筑过程中板面钢筋被踩下，不能起到应有的作用。混凝土过分振捣使骨料下沉，表面泌水现象出现，使砂浆表面干缩性增大，强度减小。混凝土养护不当，不能及时浇水，容易产生温差，使混凝土表面水分蒸发过快。加载过早，在混凝土强度未达标之前就在上面踩踏或施工，产生的荷载加快了裂缝的形成。

（二）混凝土裂缝成因分析

总结多年的建筑的事件和经验得出，出现的裂缝往往都是以下几种。

1.干缩裂缝

钢筋混凝土结构产生的干缩裂缝主要结构内部结构中的水分蒸发程度不同而出现不均匀变形现场。若混凝土受到外部条件的作用，使得表面水分过快损失，出现不均匀变形，从而导致结构受力不均匀而出现干缩裂缝。

2.塑性收缩裂缝

在混凝土凝结后，混凝土强度较小，若结构表面受到较强的风力作用时，混凝土表面水分被迅速风干，从而导致混凝土内部产生很大的应力并快速收缩结构体积，而此时混凝土本身抵抗外力的强度无法抵抗体积收缩，而导致结构表面出现塑性裂缝。

3.沉陷裂缝

由于地基稳定性较差，地基发生不均匀沉降或者在混凝土浇筑前，地基土被水浸泡，会引起混凝土结构出现裂缝，直到地基沉降稳定后，裂缝将不会在发生变化。

4.温度裂缝

由于大体积混凝土在混凝土浇筑7天后水泥水化硬化中会释放出大量的热量，导致混凝土结构内部温度快速的骤升，尤其是大体积混凝土结构，由于结构尺寸相对较大，温度传递的速度较慢，导致结构内部温度持续高温，结构内外产生较大的温度差，在混凝土结构由内向外产生较明显的温度梯度，导致结构内部产生较大的温度膨胀压应力，而结构表面出现的拉应力超过混凝土的抗拉极限强度时，混凝土表面就会出现裂缝。

5.化学反应引起的裂缝

由于混凝土结构常年处于外界暴露的环境中，构件受混凝土碳化的影响，当钢筋混凝土的保护层被完全碳化后，PH值降低，破坏了混凝土内部钢筋的碱性保护环境，钢筋表面被腐蚀，并发生化学反应，从而导致混凝土结构的保护层开裂，最终造成混凝土保护层的裂缝增大。此外，钢筋在氧气存在的潮湿环境下会发生电化学反应，钢筋被缓慢腐蚀，引起钢筋表面生锈，体积增大，造成混凝土结构的开裂，并降低与混凝土的粘接力，减小结构的承载能力。

二、钢筋混凝土结构裂缝的控制措施

裂缝的预防与控制主要通过前期设计及施工过程来保证。

（一）设计构造控制措施

前期的工程结构设计期间，要防止不均匀沉降发生。在设计时认真调整建筑物各部分承重结构的受力情况，使结构均匀承担荷载，不集中受力。严格保证构造的合理性。

（二）施工技术控制措施

施工控制可以分为前期预控、过程控制和裂缝处理三个阶段。依据裂缝产生的原因，提出综合防治措施与方法。

1.前期预控

前期预控主要是认真审阅图纸，提出设计疏漏，重点注意设计中容易忽略且易造成裂缝的地方，尽可能完善施工图。做好图纸会审工作，设计时采取相应的措施改善结构断面突变处或易导致应力集中处。设计构造钢筋配置合理，避免出现楼板和墙板等薄壁构件。混凝土采用合适的配筋量，不能太少。

2.过程控制

首先，混凝土采用材料的控制。要选择检验合格的水泥、粗骨料、细骨料、配粗糙石、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。原材料准确配料，搅拌均匀。要高度重视钢筋的制作加工，要经过有关技术人员核算之后才能施工。模板质量很重要，决定了混凝土结构的外观质量。模板构造要合理，特别是支撑和侧模的加固，拆模时间不能过早，以减少温差引起的裂缝。

其次，加强施工控制和现场养护。振捣适度均匀，浇筑进料砼拌合物不允许有离析现象；确保钢筋的位置正确，严禁随意踩踏和扯拉钢筋；及时洒水养护。加强浇捣后的混凝土养护，尤其在高温下施工应经常浇水养护，可有效控制裂缝。同时，对水泥砂浆地面也要加强养护，经常使地面处于湿润状态，也能有效抑制裂缝的产生。

严格控制板面负筋的保护层厚度，避免支座处因负筋下沉。加强防治较粗的管线或多根线管集中的地方出现裂缝。施工缝和后浇带处理不好也容易造成混凝土的开裂。混凝土应掺入辅助剂，确保混凝土施工质量。

3.裂缝处理

虽然在设计和施工阶段就采取各种措施，有效预防了部分裂缝产生，但仍不会完全避免。产生裂缝后，通常采取表面修补法、填充密实法、压力灌浆法、结构补强法几种措施处理产生的裂缝。

结语

总之，在钢筋混凝土结构工程中，混凝土出现裂缝非常普遍，并且是不可避免的。对于控制钢筋混凝土裂缝，应该防患未然，将结构裂缝这种常见现象控制在最小范围内。虽然裂缝不能马上对房屋构成危险，但影响了结构的耐久性和使用壽命，足以引起我们的重视。施工过程中严格按规划进行施工，那么完全可以减少裂缝的产生，使建筑结构更美观、安全和稳定，并确保建筑工程结构安全稳固和使用性。

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