钢筋混凝土结构裂缝预防

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摘 要 ：钢筋混凝土的裂缝问题是一个普遍存在又难于解决的工程实际问题,本文针对这种建筑工程中日趋突出的结构裂缝问题,分析裂缝的产生原因,提出了钢筋混凝土常见裂缝的预防措施.

关 键 词 ：钢筋混凝土结构 裂缝 产生原因 预防措施

一般来说,钢筋混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,在使用荷载不大的情况下,没有裂缝隙或结构性裂缝隙非常细微,不易为肉眼所察觉.但实际上,混凝土结构会出现各种各样比较明显的裂缝.由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命等.因此,分析钢筋混凝土出现裂缝的原因,进而提出预防措施很有必要.

1.钢筋混凝土常见裂缝原因分析

1.1材料质量及使用方面

水泥、砂、石等材料质量不好或者使用不当.①使用安定性不合格的水泥,在水泥水化后凝结硬化过程中,产生了剧烈的不均匀的体积变化,在构件内部会产生破坏应力,导致强度下降引起开裂.②砂子含泥量控制不严,骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质,影响了水泥的黏结,使泥浆浮在构件表层,构件硬化后便产生网状干缩裂缝,并降低了混凝土的强度等级.③混凝土中砂石集料含有反应性集料或者含泥量超标时,吸水后体积膨胀,失水后收缩变硬,常造成混凝土构件的破坏和裂缝.

1.2施工不当或质量把控不严

（1）混凝土的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序必须严格仔细按程序严把关,使其达到一定的均匀性和密实程度,质量检验合格.混凝土的养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,另外避免在极端天气条件下施工,水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使混凝土内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土的收缩不一致而产生裂缝.

（2）模板支架及操作问题,立模板和支架前,应根据工程结构形式和上部荷载的大小,按规范要求计算确定支架的用材规格和间距大小确定.造成施工时承载力、刚度不足的变形,致使新浇筑的混凝土构件裂缝,严重的还会发生坍塌事故.漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等,施工过程中,钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝.

1.3结构外界荷载的影响

最常见的是钢筋混凝土梁、板受弯构件,在外界荷载作用下特别是超过设计荷载情况下往往会出现不同程度的裂缝.再例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝.在使用过程中,改变原来使用功能,屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能会引起出现裂缝.

1.4地基不均匀沉降

在软土、填土以及各种不均匀地基上建造结构物,沉降较大与沉降较小部位之间,产生相对位移造成开裂,或者地基虽然相当均匀,但是荷载差别过大,结构物刚度悬殊时,都可能由差异沉降变形引起结构裂缝问题

1.5湿度、温度变化引起的变形

混凝土有热胀冷缩的特点,当环境温度发生变化时,就会产生温度膨胀或收缩变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝.较为常见的如现浇屋面板上,现浇墙板式结构、现浇框架结构、大体积混凝土的裂缝等.

1.6设计失误或不当

设计结构时安全系数偏小,配筋不足或截面较小,使梁板成型后刚度差,整体挠度偏大,引起裂缝.再如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂.

2.钢筋混凝土裂缝的预防措施

2.1 材料选用、配料、配筋

（1）水泥：应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥.粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料,级配良好、空隙率小、无碱性反应,有害物质及粘土含量不超过规定.细骨料：宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂.外掺加料：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）配合比设计：应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量.配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的混凝土必须重新拌匀后,方可浇筑.

（3）钢筋品种、规格、数量的选用要合理准确.钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂,钢筋间距过大,易引起钢筋之间的混凝土开裂.

2.2 商品混凝土拌制及施工现场控制措施

（1）在使用商品混凝土之前,应供应商签订供应合同.合同中不仅应注明混凝土强度等级与供应时机,更应明确施工实际需要的混凝土的水灰比及坍落度、初凝和终凝的时间等技术指标要求.还要注重对商品混凝土单位的现场质量监控,更要控制商品混凝土配合比下料计量的准确性,确保拌制后并经过运输的混凝土的水灰比及坍落度、初凝和终凝的时间等技术指标满足施工现场的实际需要.

（2）在浇筑混凝土前按施工方案认真模板及支架的刚度、强度及稳定性,并浇捣过程中监控模板的变形情况.

2.3 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）合理掌握拆模时机,拆模时间过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机.

2.4 混凝土浇筑

（1）混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度.

（2）加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法.

2.5、 设计构造

（1）建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单.

（2）合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小.

（3）控制建筑物有长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强.

（4）合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中.

（5）减少地基的不均匀沉降,在基础设计中可以采取调整基础的埋深,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形.

（6）适当加强基础的刚度和强度.

（7）层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝,即使出现了裂缝,也能阻止其进一步发展.

（8）正确地设置沉降缝.沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和结构缝合并设置.

2.6、 施工技术到位

（1）加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利的地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工.

（2）开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构.

（3）合理安排施工顺序.当相邻建筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础.当建筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分.

综上分析,钢筋混凝土结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计施工及使用等方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失.