论述引起钢筋混凝土工程缺陷的原因、特征以及防治措施

论述引起钢筋混凝土工程缺陷的原因、特征以及防治措施

摘要：钢筋混凝土工程的缺陷，按其形成的原因，可归结为物理性缺陷和化学

性缺陷两个方面，而在各种缺陷中有一个共同缘由，就是水泥水化硬化后形成水

泥石的性能；还有一个共同表现，就是在钢筋混凝土构件中出现肉眼可以观察到

的裂缝。水泥石中不同水化产物的水化速度、凝胶性、强度、水化热和溶水性奠

定了混凝土各种性能的基础，也是产生各种混凝土裂缝的基础。而混凝土一旦产

生肉眼可以见到的裂缝则不仅使人有不安全感，而且可以引起渗漏、保护层脱落、构件刚度降低、结构持久承载力减弱等重要缺陷，裂缝的扩展和延伸更是结构破

坏的先兆。

关键词：缺陷原因；特征；防治措施

钢筋混凝土工程缺陷所涉及的方面较为广泛，按其形成先后，有以下4个主

要方面：

⑴材料选配不当

常见因素有水泥过期或品种选用不当；混凝土配比不良；水泥、骨料含过量

有害物质；碱-骨料反应；外加剂使用不当；水泥水化热过高；钢筋技术性能不良等。其中多数属化学性缺陷。

⑵施工违反操作规程

常见因素有搅拌、运输时间过长；振捣不良；浇筑速度过快；塑性混凝土下沉；施工缝接茬处理不好；初期养护不当，早期受冻；钢筋骨架构造不当（主箍

筋配置、间距、主筋搭接焊锚固、预埋件问题等）；乱踩配筋致使保护层减小；

模板刚度不足；模板架体下沉或失稳；过早拆模等。其中多数属物理性缺陷。

⑶构件受力、变形使内应力超越材料强度

常见的受力有拉伸、压缩、弯曲、剪功、扭转等状态；常见的变形有因过大

不均匀沉降、因收缩和温度变形受到约束等状态。这些都属于物理性缺陷。

⑷环境因素影响

常见因素有环境的温湿度变化和差异；混凝土受腐蚀；钢筋受腐蚀；地震作用；火灾袭击或构件表面遭灼热等。其中有些属化学性缺陷，有些则是物理性缺陷。

因缺陷使钢筋混凝土工程呈现的现象有：

⑴混凝土出现可见裂缝；

⑵材料的强度降低；构件的承载力或截面刚度减小；

⑶混凝土不密实、被溶蚀或剥落，影响耐久性；

⑷钢筋出现锈斑、鳞落、减重甚至断裂。

其中最主要也是最普遍的表现是混凝土出现可见裂缝。其它现象最终的不利

表现，也往往归结于出现不允许的裂缝。

1、钢筋混凝土构件产生裂缝的机理及特征

就混凝土自身而言，产生裂缝的机理一般认为是因为混凝土材料（包括水泥

石和精细骨料）变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故。裂缝宽度

本质上是裂缝之间受拉混凝土拉伸变形和受拉钢筋拉伸变形之差。

弄清混凝土裂缝的特征才能认识其性质和严重程度，裂缝的特征：⑴裂缝发

生在构件上的部位、裂缝的数量和疏密程度，裂缝的分布状态；⑵裂缝的表面宽

度和长度，以及裂缝的深度；⑶裂缝的走向；⑷裂缝的形状；⑸裂缝是表面裂缝、深层裂缝，还是贯通裂缝？有否析出物（胶凝物、铁锈、其它化合物）？是否引

起材料剥落（混凝土保护层、钢筋锈皮剥落等）？⑹裂缝随时间发展变化等。而

所有特征之中，最重要的是裂缝宽度，因为它直新影响混凝土对钢筋的保护能力，也即直接影响钢筋混凝土构件和结构的承载能力。

2、裂缝的宽度和裂缝宽度的控制

我国规范的最大裂缝宽度限值是：

⑴处于正常条件下的构件为0.3mm；

⑵处于正常条件下的屋（托）架、重级工作制吊车梁，以及允许出现裂缝的

一般预应力构件为0.2mm。

限制裂缝宽度的理由：①过宽的裂缝会引起混凝土中钢筋的锈蚀，降低结构

的耐久性；②过宽的裂缝会损坏结构外观，引起使用者的不安。目前研究专家意见，即使表面裂缝宽度达到0.4mm，也不会存在钢筋腐蚀问题。

3、常见的形成钢筋混凝土工程缺陷的原因、特征

4、钢筋混凝土工程缺陷的一般防治措施

⑴对水泥、水、骨料、外加剂、钢筋材料选用不当形成的裂缝必须用对进场

原材料按照国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防，凡不合格的次品材料

一律不得使用，或经试验扣降低等级使用；对已发生这类因材料选用不当而产生

的混凝土缺陷或裂缝，必须作长期详细的观察，认真查明其原因和质量问题的严

重程度，研究制定其处理和加固方案。

⑵由于混凝土搅拌运输时间过长、浇筑速度过快、振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣、施工缝设置和新旧混凝土连接、模板制作、拆模以及养

护方面的规定来防止；对已出现这类裂缝的构件，也要区分构件的类别、构件的

受力特征、裂缝所在的部位以及裂缝严重的程度，分别采用一般混凝土裂缝补强

措施或采用充填混凝土材料、钢锚栓加固、甚至粘钢板加固、预应力加固等办法

进行补救。

⑶由于气候干燥、初期养护不好、混凝土早期受冻、大气温湿度变化产生的

裂缝分别采用加强混凝土凝结硬化过程中的自然养护、蓄热养护，采用引气剂使

混凝土内部均匀分布气泡，预留温度伸缩缝等措施加以预防；对已出现的这类裂

缝要在查明产生原因后用表面处理法、充填材料法或注入环氧树脂法等措施修补。受冻严重的构件，有的要拆除，有的要加固后方可使用。

⑷由于承受荷载使构件产生过宽裂缝合理地进行设计，可以防止这些裂缝的

出现；对已出现过宽裂缝的构件，按建筑结构缺陷处理加固措施进行加固。

⑸由于地基过大不均匀沉降产生过宽裂缝合理地在设计时进行建筑物在使用

阶段的沉降验算，可以防止这些裂缝的出现；对已出现这类裂缝的结构，要采用

地基基础防治措施对地基处理妥善后，再采用建筑结构的加固措施解决。

⑹对因使用及环境条件变化而发生的裂缝，要根据其不同性质区别采用不同

的防治措施，如：①因使用期间气候温湿度变化而形成的裂缝，一般不易根除，以采取对钢筋混凝土构件的保护措施，减少大气温湿度变化对构件变化的影响为宜。②因多次冻融而产生的裂缝，除对已形成缺陷和损坏部分要予以补强或加固外，宜添加对受冻混凝土构件的保温措施。③因处于侵蚀性介质中而产生的大面积缺陷和损伤，除应剔除受腐蚀和损伤的部位，予以补强或加固外，应使用矿渣

水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以防护。④因地震震害的损伤要采用抗震验算和抗震构造措施来预防；已产生不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加

固的办法解决。