钢筋混凝土梁裂缝原因及控制

浅谈钢筋混凝土梁裂缝原因及控制
[摘要]在现代工程建设中，混凝土占有十分重要的地位。

而在当今，混凝土的裂缝较为普遍，几乎无处不在。

本文主要分析了混凝土裂缝的成因、分布、走向及防患措施。

[关键词]混凝土；裂缝；原因；控制
中图分类号：tu349.1 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）20-0372-01
随着社会的发展和城市建设步伐的加快，混凝土在城市建筑施工中的应用越来越广泛。

但是，由于混凝土是一种脆性材料，早期强度低，施工过程中极易出现裂缝缺陷，影响建筑结构的整体性和耐久性，特别是住宅工程楼板的裂缝发生后，往往会引起投诉纠纷以及索赔等。

如何更好地预防混凝土裂缝的产生，保证施工工程的质量，是工程界普遍关注的问题。

一.钢筋混凝土梁裂缝产生原因
探究裂缝产生的原因，有针对性的采取措施，其实很多裂缝是可以克服和控制的。

事实上，混凝土裂缝产生的原因非常复杂而繁多，有时甚至有多种因素共同影响。

对混凝土裂缝的产生因素，大体可有以下几种：
（一）收缩引起裂缝
在工程实际中，混凝土因收缩引起裂缝是最常见的。

这类收缩可分为两个阶段。

在混凝土浇筑后，水泥水化反应剧烈，分子链逐渐形成，水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，这是第一个阶段。

在混凝
土结硬以后，因其表层水分损失快，内部水分损失慢，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时，便产生裂缝，这是第二个阶段。

混凝土收缩引起的裂缝大部分属表面裂缝，裂缝宽度一般较小，且纵横交错，呈龟裂状。

虽然这种裂缝一般较细较浅，但对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

要控制此类裂缝，施工时应做到严格控制水灰比，确保振捣密实等，尤其要注意加强养护条件，以及正确掺入外加剂。

混凝土的早期养护，主要目的在于：一方面使混凝土免受不利温度与湿度变形的侵袭，防止有害收缩；另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂要求。

例如使用减水防裂剂，可起到以下作用：改善水泥浆稠度，减少混凝土泌水，减小收缩变形；增强水泥浆与骨料的粘结力，提高混凝土抗裂性能；提高混凝土抗拉强度和抗裂性能；改善混凝土和易性，表面易抹平，减少水分蒸发。

许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，应在工程实践中多进行试验对比研究，以确定合理的外加剂类型及掺量。

（二）冻胀引起裂缝
当气温低于0℃时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变为冰，体积膨胀，混凝土产生膨胀应力，导致裂缝出现，并使混凝土强度降低。

冬季施工时，采用电加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和时掺入防冻剂等，都可有效防止冻胀裂缝的出现。

（三）基础变形引起裂缝
由于基础的变形，使结构中产生附加应力，当超出混凝土结构的抗拉强度时，便可导致混凝土出现裂缝。

要避免此类裂缝，应切实掌握地质情况，深入进行地质勘察，以及严密监控基础变化，采取相应措施防止基础变形。

（四）施工不当引起裂缝
在结构混凝土浇筑及预制构件制作、吊装、运输的过程中，若施工工艺不合理，施工质量低劣，容易出现各种各样的裂缝，如：
已绑扎的上层钢筋受到踩踏，使钢筋保护层过厚，导致构件有效高度减小，形成方向与受力钢筋垂直的裂缝；施工时拆模过早，导致混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝；现浇混凝土模板支架刚度不足，浇筑混凝土后支架发生不均匀沉降，导致混凝土出现裂缝；混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不当，致使新旧混凝土施工缝处出现裂缝；对装配式结构，悬臂过长，运输中受到剧烈碰撞，吊装点位置不当等，均有可能使混凝土产生裂缝；混凝土振捣不密实，不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，成为裂缝的起源；混凝土搅拌、运输时间过长，引起坍落度过低，致使出现收缩裂缝；混凝土养护环境达不到要求，致使表面出现不规则的收缩裂缝。

（五）荷载过大引起裂缝
混凝土结构在设计时均有其特定的承受荷载限制，如果结构承受过大负荷，超出其允许范围，则极易产生裂缝，这种裂缝往往是混凝土结构破坏的开始，如果没有引起足够重视，甚至可能带来灾难性的后果。

在设计阶段，结构设计时荷载漏算，计算模型不够合理，受力假设与实际情况不符，配筋计算有误，设计断面过小等等都有可能使结构混凝土产生裂缝。

在施工阶段，过多地堆放施工机具材料，对预制结构不考虑其结构受力特点随意翻转起吊，不按设计图纸进行施工，擅自更改结构施工顺序等等，也很有可能使结构混凝土产生裂缝。

在使用阶段，承受的荷载超出设计范围，受到剧烈碰撞，发生大风、地震等，都极有可能使结构混凝土产生裂缝。

二.裂缝的控制措施
设计方面
①在建筑设计中对于处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，应采取的有力措施防止裂缝发生，对于结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时亦应采取措施防止裂缝。

②设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。

如因结构或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。

③积极采用补偿收缩混凝土技术在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。

要解决由于收缩而产生的裂
缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好。

④重视对构造钢筋的认识在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

材料选择和混凝土配合比设计方而
①根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

②选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

③积极采用掺合料和混凝土外加剂。

掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

④正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。

对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。

应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

现场操作方面
①浇捣工作
浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

②混凝土养护
在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为
重要。

以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。

主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。

③混凝土的降温和保温工作
对于大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。

采取必要的降温措施（埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。

浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

④避免在雨中或大风中浇灌混凝土
⑤对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

总结
总之，混凝土结构从建成到使用，应严格按照国家有关规范和技术标准进行设计、施工与监理，在实践中多观察，多比较，出现问题后多分析，多总结，综合运用多种预防处理措施，就可以避免混凝土结构出现裂缝，确保结构安全使用。

参考文献
[1] gb50204—2002，混凝土结构工程施工质量验收规范[s]；
[2] 黄海，浅谈混凝土裂缝成因及控制[j]，建厂科技交流，2005，32（4）：37-38；。