结构设计中对混凝土裂缝的控制

结构设计中对混凝土裂缝的控制

马攀

新疆维吾尔自治区建筑设计研究院 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：裂缝是混凝土结构的一种天然属性，裂缝的出现会影响建筑的美观性，影响使用者心理上的安全感，过大的裂缝还会影响建筑物的正常使用，缩短结构寿命。在一个建筑物的生命周期内，导致混凝土产生裂缝的因素有很多，如设计不科学、材料质量不达标、施工不合理、冷却管设置不合理、养护工作不到位等，都会增加混凝土裂缝产生概率。鉴于此，本文以楼板为例对结构设计中对混凝土结构裂缝的控制进行分析，以供参考。

关键词：混凝土裂缝；设计；施工

引言

裂缝控制是混凝土结构绕不开的一个话题，是目前较难克服的质量通病之一。楼板裂缝的出现不但会直接影响建筑物美观效果，影响使用者心理上的安全感，而且较大的裂缝还会影响建筑功能，加快钢筋的锈蚀速度，缩短结构的寿命。因此，研究裂缝的成因，控制裂缝的发展、从而提高建筑物的安全性和耐久性显得尤为重要。

1.裂缝对结构的不利影响

在混凝土结构中，如果现浇混凝土楼板出现了过大的裂缝，会造成混凝土内部的一部分钢筋直接暴露在空气中，受到有害物质的腐蚀，造成钢筋的锈化，如果锈蚀的情况严重，那么不断产生的锈迹会积累在钢筋上，并且不断鼓胀，达到一定程度的时候，会将混凝土的保护层顶破，然后形成新裂缝，新裂缝又会因为类似的情况产生新锈蚀，如此反复，最终的结果就是整个混凝土保护层破裂甚至脱落，从而使其失去支撑、固定的作用，最终导致结构崩塌。在现实生活中，如果楼板出现裂缝，往往会会破坏建筑的美观性、引发业主对结构质量问题的担忧，继而招致投诉，因此对于楼板裂缝的控制具有很重要的意义。

2混凝土中裂缝的产生原因

混凝土中裂缝的成因主要有两大类：荷载作用引起的裂缝和变形原因（收缩、温度、不均匀沉降）引起的裂缝。根据国内外的调查资料显示，现有工程中结构物的裂缝由变形引起的占80%以上。

2.1温度应力

现浇钢筋混凝土楼板中裂缝的成因主要是受温度影响的温度变形和收缩变形，混凝土由温度引起的裂缝主要可分为水化热温差收缩引起的裂缝和环境温差收缩引起的裂缝。水化热收缩是由于水化反应在混凝土内部产生大量的热量，引起混凝土的膨胀，随着时间的发展水化反应产生的热量小于内部向外散发的热量时将会引起混凝土的降温收缩；环境温差收缩是指建筑物在使用过程中受自然环境变化引起的收缩，包括了日照温差和季节温差等。对于现浇板，由于体积与表面积比值较小，混凝土的收缩变形较大，板内出现拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，楼板内就会产生裂缝。

3.2 混凝土材料

在设计中如果单纯的追求构件截面的控制，采用强度标号过高的混凝土，或者选用的混凝土品种不当都会造成混凝土裂缝的变大；配合比中水灰比过大、单方水泥用量越大、用水量过高等都会造成混凝土裂缝的发展。

3.3由于施工原因引起的裂缝

在当前混凝土施工过程中，现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生；现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝；混凝土拆模时间过早，混凝土未达到强度时就堆放材料进行施工操作，使得楼板变形多大产生裂缝；工程施工中各工种交叉作业，楼面负筋位置的正确性难以得到有效的保证，经踩踏后将使得钢筋弯曲变形，减低了部分楼板负筋的有效高度，使该位置钢筋混凝土楼板上部抗拉能力大幅降低，混凝土部分承担较大的拉应力，从而导致该部混凝土楼板出现裂缝；在PVC管预埋过程中，特别是总进户线预埋管管径较大，同时又贯穿于板的长度和宽度方向，且在同一块楼板中预埋管比较集中，楼板的厚度一般是80-120mm，使板内有效截面受到不同程度的消弱。另外预埋管与混凝土的膨胀系数不一致，粘结效果差，这时沿预埋管就有可能因为应力集中而出现裂缝。

4现浇混凝土裂缝的控制措施

4.1 设计控制

1.按照《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第8.1.1条设置结构伸缩缝，并根据8.1.2和8.1.3适当调整伸缩缝最大间距。当实际工程无法设置严格按照该条规定设缝时需要在结构计算时设置温度工况，对温度影响进行结构计算。根据计算结果配置钢筋，钢筋配置宜在不影响混凝土浇捣的前提下细而密的配置。同时混凝土宜选用较低的标号，基础梁板不宜高于C40,外墙宜采用C30~C35、楼盖不宜大于C35,宜采用粉煤灰混凝土，添加减水剂，减小水灰比，施工图中注明入模温度，适当设置后浇带或采用跳仓法施工。

2.施工控制

严格按照设计图纸施工，楼板混凝土浇捣完毕后，根据当时室外气温，确定养护方案。冬、夏季节，应采取混土表面加盖棉被、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完后12h内，必须进行浇水养护，浇水养护时间一般不得少于7d，对掺用缓凝剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d；在预埋电线管下加钢丝网，预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置；严格控制拆模时间，混凝土未达到强度之前严禁上人和堆放材料；避免在雨中或大风中浇灌混凝土

结束语

混凝土裂缝是目前较难克服的质量通病之一，裂缝控制是混凝土结构绕不开的一个话题，裂缝的出现会影响建筑的美观性，影响使用者心理上的安全感，过大的裂缝还会影响建筑物的正常使用，缩短结构寿命。本文以楼板裂缝为例，分析了裂缝形成的原因，从设计和施工的角度简述了控制的方法。不周之处，还望各位专家同仁指正。

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