钢筋混凝土裂缝形成的原因及控制措施仇云

钢筋混凝土裂缝形成的原因及控制措施仇云

仇云许丽丽张文文

莱芜钢铁集团建筑安装工程有限公司莱芜271104

摘要：在结构混凝土施工过程中，混凝土表面常会出现各种病害，其中混凝土裂缝是很普遍的结构性病害之一。它不仅影响结构的美观，也会降低结构混凝土的强度，影响结构的使用性能和使用寿命，给人们的生活、生产带来不便。因此，对引发结构混凝土裂缝的成因进行分析、归纳及采取预防措施很有必要。

关键词：混凝土结构；裂缝；原因；措施

一.钢筋混凝土各类裂缝形成的原因

1.材料及半成品质量问题造成裂缝

常见的是水泥和碎石质量不良。例如某宿舍使用三年后，混凝土大块儿大块地爆裂，经检查发现：该混凝土所用碎石混有经过煅烧、但未烧透的石灰石，这种碎石在已硬化的混凝土中逐渐熟化，体积膨胀，而引起混凝土爆裂。因混凝土的碱-骨料反应而造成混凝土结构的破坏，在我国很多地区已有破坏实例。这是因为近年来我国水泥含碱量增加，混凝土中的水泥用量提高，不少工程又使用含碱外加剂，在这种条件下，若使用活性碱-骨料，就会产生碱-骨料反应，从而造成结构裂缝。

2.建筑与结构构造不合理造成裂缝

这类裂缝较常见的有：断面突变，构件中开洞、凿槽引起应力集中。构造处理不当引起开裂；现浇的主梁在搁置次梁处没有附加钢箍造成开裂；门式钢架转角处应力复杂，该处弯矩较大，过大的偏心距受使受拉区加大，从而造成转角处产生斜裂纹；以及各种变形缝设置不当造成的裂缝等。

3.应力裂缝

钢筋混凝土结构在静或动荷载作用下产生的裂缝，称为应力裂缝，这类裂缝较多出现在受拉区、受剪区或震动严重部位。造成这类裂缝的原因很多，施工或使用中都可能出现。最常见的是钢筋混凝土梁板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同的裂缝。普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题，只要裂缝宽度符合规范的规定，都属于正常情况。

4.地基变形而造成的裂缝

这类裂缝的主要原因是地基不均匀变形在结构或构件内产生附加应力，从而导致混凝土开裂，因此这类裂缝也是应力裂缝的一种。其裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，这类裂缝都是贯穿性的。

5.施工裂缝

对于施工裂缝要着重强调以下几点：

（1）混凝土产生裂缝的重要原因之一是水分蒸发，水泥结石和混凝土干缩而造成。因此，配合比不准，施工中任意加水，以及为了赶进度任意提高混凝土强度而使单位水泥用量加大等，都是工地上常见的造成裂缝产生原因。

（2）混凝土是一种混合材料，混凝土成型后的均匀性和密实程度可判断其质量的好坏。因此，从搅拌、运输、浇筑到振实的各道工序中的任何缺陷，都可能是裂缝的直接或间接原因。

（3）混凝土早期沉缩裂缝。如混凝土流动性较低，浇筑速度过快，在硬化前因混凝土沉实能力不足而形成的裂缝，通常称为早期沉缩裂缝，这种裂缝大多出现在浇注后1~3小时，一般沿着梁板上面钢筋位置出现，裂缝的深度常达钢筋表面。有的混凝土墙浇筑速度过快，混凝土未完全沉实，过一段时间后在墙高方向的中部附近出现接近水平方向的沉缩裂缝。

（4）模版支架系统的质量与施工裂缝密切相关。模版构造方案不当，漏水、漏浆，模板及支撑刚度不足，支撑地基下沉，以及过早拆模等，都可能造成混凝土开裂。

（5）钢筋与混凝土共同作用的好坏，不仅决定构件的承载能力，而且影响构件的抗裂性能。因此，施工中，钢筋表面污染保，护层太小或太大，浇筑中和混凝土硬化前碰撞钢筋，都可能产生裂缝。

（6）混凝土养护，特别是早期养护质量，与裂缝的关系密切。混凝土早期表面干燥，或早期受冻都可能产生裂缝。

6.温度裂缝

产生温度裂缝的原因有两类：

（1）混凝土具有热胀冷缩的性质。当环境温度发生变化，或水泥水化热使混凝土温度发生变化时，钢筋混凝土结构就产生温度变形。众所周知，建筑物中的结构构件往往受到各种约束（外约束、内约束），在温度变形和约束的共同作用下，产生温度应力，当这种应力超过混凝土的抗裂强度时，就产生裂缝。这类裂缝较常见，如自防水屋面板上的裂缝，大体积混凝土的裂缝等。

（2）钢筋混凝土受热后，物理力学性能恶化，轴心抗压、弯曲抗压和抗拉强度随受热温度的提高而下降。混凝土受热后因游离水蒸发和水泥结石脱水收缩而形成裂缝，钢筋与混凝土的粘结力也随之下降，在光圆钢筋中尤为明显。

7.干缩裂缝

混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，称之为干缩或收缩，由此而造成的裂缝称之为干缩裂缝。混凝土收缩由两部分组成：一是湿度收缩，即混凝土中多余水分蒸发，体积减小而产生收缩；二是混凝土的自收缩，即水泥水化作用是使形成的水泥骨架不断紧密，造成体积减小。影响收缩的因素很多，主要是水泥掺合料品与质量、混凝土配合比、化学外加剂以及养护条件等。收缩裂缝的形成，必须同时存在收缩变形和约束两个条件。最常见的是施工中养护不良，表面干燥过快，而内部湿度变化小，表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土的约束，因此在构件的表面而产生较大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，即产生干缩裂缝。

二、钢筋混凝土裂缝的控制措施

1.材料选用

（1）水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格水泥。

（2）粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料；级配良好，孔隙率小，无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。

（3）细骨料：宜用颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。

（4）外掺料：宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

2.模板工程

（1）模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。

（2）模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。

（3）合理掌握拆模时间，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚，尽可能不要错过混凝土水化热峰值。

3.混凝土的捣实

混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。

4.基础的处理

（1）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。

（2）开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构，合理安排施工顺序。

（3）当房屋建于土质差别较大的地基上，或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度等有显著差别时，应在差异部位设置沉降缝。

5.温度裂缝

防止因混凝土本身与外界气温相差悬殊，处于高温环境的构件，应采取隔热措施，加强养护，尤其在气温高、风大且干燥的气候条件下更应及早喷水。对大体积混凝土应控制裂缝，大体积混凝土工程因散热降温引起的冷缩比干缩更容易引起开裂。

6.干缩裂缝

一是可以通过改善材料性能来控制，如在工程中采用的补偿收缩混凝土对此种裂缝的控制也很有效。补偿混凝土是一种适度膨胀的混凝土，该中混凝土在凝结硬化过程中，能够产生预应力，这一预压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或大部分应力。与此同时推迟了混凝土收缩的产生过程，这就是补偿混凝土的抗裂原理。

三、结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献：

［1］杨松森王东升徐西庆，《建筑工程常见质量问题分析与防治》，2016；

［2］彭圣浩，建筑工程质量通病预防手册［M］.4版.北京；中国建筑工业出版社，2014

［3］建筑工程管理与实务，全国一级建造师职业资格考试用书.北京；中国建筑工业出版社，2017.5