首页 >  结构设计 >  钢筋混凝土裂缝成因与预防措施探究

摘要: 虽然现浇混凝土产生裂缝的现象不可避免,但通过科学的组织,合理的技术措施、管理措施,可以避免结构性裂缝的产生,控制非结构性裂缝的危害程度。加强建筑工程的质量管理,切实提高建筑工程的质量水平,是工程各参与方的共同目标。只有各方分工协作才能确保建筑工程结构安全和满足使用功能。 

  关键词: 混凝土结构;控制措施;处理方法 

  中图分类号:TU375 文献标识码:A 

  1 概述 

   混凝土是由水泥石、砂(细骨料)、石(粗骨料)三种材料组合而成的非匀质材料。由于在水泥石硬化过程中,存在气穴、微孔和微裂缝,因此从微观上看,混凝土是水泥石、砂、石及充有空气、水的微孔和微裂缝的多相结合体。微裂缝本身对混凝土的承重、防渗及其他使用功能并多大危害。但是当混凝土受到较大荷载和温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。从实际应用来看相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,而且产生使用期应力集中现象,故而应在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在允许的范围之内。 

  2 裂缝成因 

   钢筋混凝土出现裂缝的原因比较复杂,主要有材料和气候因素、施工不当、设计和施工不当、改变使用功能或使用不合理等,可以归纳为以下几个方面: 

  2.1 设计原因 

  (1) 设计中结构断面突变,导致构件应力集中从而产生构件裂缝。 

  (2) 设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。的裂缝(偏心、应力过大等)。 

  (3) 设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝。 

  (4) 设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 

  (5) 房屋较长时未设置伸缩缝,在薄弱环节产生收缩裂缝。(美国混凝土学会的资料认为混凝土有干缩和温度变形两种,干缩变形每30.48 m约收缩19 mm。温度变化引起的变形为37℃的温度变化每30.48 m 收缩或延长19 mm 左右。国内有部分观点认为40 m 长的楼板因硬化凝固产 

  生的纵向收缩量为8~20 mm。) 

  2.2 材料原因 

  (1) 粗细骨料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,导致裂缝的产生。 

  (2) 混凝土外加剂、掺和料选择不当,严重增加混凝土收缩。 

  (3) 水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。 

  (4) 水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。 

  2.3 混凝土配合比原因 

  (1) 设计中水泥等级或品种选用不当。 

  (2) 配合比中水灰比过大。 

  (3) 配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。 

  (4) 单方混凝土水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大,越容易产生裂缝。 

  (5) 配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。 

  2.4 施工及现场养护原因 

  (1) 现场浇捣混凝土时,振动棒振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤速度过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,导致裂缝的产生。 

  (2) 对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。 

  (3) 大体积混凝土浇筑,对水化热计算不准确、现场混凝土降温及保温工作不到位,导致混凝土内外温差过大,混凝土易产生温度裂缝。 

  (4) 现场养护措施不到位,混凝土早期脱水引起收缩裂缝。 

  2.5 使用方面原 

   建筑物使用方面的裂缝,工业厂房裂缝的成因是改变使用功能。如一些工业厂房原设计为轻工业厂房,建成投产后改为设备厂房,原设计荷载取值轻,而大量生产设备进入,产生了超原荷载的一倍甚至几倍重量。这些都是造成厂房裂缝的主要原因。 

  3 裂缝的控制措施 

  3.1 设计措施 

  (1) 按规范配置构造筋提高抗裂性能,构件配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%~0.5%之间。在使用小直径钢筋的情况下,适当提高配筋率,可提高混凝土的极限拉伸 

  应变。 

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