钢筋混凝土裂缝（精选十篇）
钢筋混凝土裂缝 篇1
钢筋混凝土结构因其承载力高、受力性能好、就地取材方便、能大量节约钢材降低成本、耐火、耐久性能俱佳、可模性好施工方便等优点而广泛应用于各种多高层结构中。但是,钢筋混凝土结构抗裂性能差,尽管裂缝的存在不一定意味着结构发生破坏,但是它影响结构的耐久性和美观,给人造成不安全感[1,2]。大量实验结果表明,钢筋混凝土构件都是带裂缝工作的,混凝土裂缝产生的原因也非常复杂、种类繁多。因此,对混凝土裂缝进行系统全面地分析和研究,揭示混凝土裂缝产生的内涵和机理等对正确认识工程裂缝有深远的意义。
裂缝是指固体材料中某种不连续现象,在学术上属于结构材料强度理论范畴。混凝土构件的裂缝形式多种多样。从裂缝的宽度来分,可分为微裂缝和宏观裂缝。一般将混凝土材料在化合过程中产生的宽度小于0.05mm的裂缝称之为微裂缝。它是混凝土材料固有的一种物理性质,微裂缝的产生几乎是不可避免的,它的分布不规则且不贯通。这种微裂缝对一般的工业和民用建筑的正常使用是不会造成危害的。但是在荷载作用下或是进一步产生温差和干缩的情况下,微裂缝会逐渐扩展并相互贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,这种裂缝称之为宏观裂缝[3,4]。按裂缝对结构影响的不同,裂缝又可以分为结构性裂缝和非结构性裂缝,非结构性裂缝主要是由于水泥硬化干缩、外界温度和湿度变化、施工缝处理不当、钢筋腐蚀等原因造成的,又称为以变形变化为主所引起的裂缝,而结构性裂缝主要是由受力引起的,是由外荷载(如静、动荷载)的直接应力,即按常规计算的主要应力引起的裂缝,所以结构性裂缝又叫荷载裂缝,本文主要介绍由非结构性裂缝。
2 钢筋混凝土裂缝成因及分类
2.1 收缩裂缝
混凝土收缩主要包括以下两部分:一是湿度收缩,即混凝土中多余的水分蒸发,体积减小而产生收缩;二是混凝土的自生收缩,即水泥水化作用,使形成的水泥骨架不断紧密,从而混凝土体积减少。收缩裂缝的形成,必须同时存在两个条件:收缩变形和约束。
此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现,形状不规则,长短宽窄不一,呈龟裂状,深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3~4个小时左右表面没有覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时,混凝土强度趋于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生。而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性,出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多。早期强度低所以其水分特别容易散失。表面容易形成裂缝。
2.1.1 干燥收缩裂缝
混凝土在凝结硬化后,所含的多余水分由于干燥蒸发而使毛细孔和凝胶体失水最后导致混凝土收缩变形,当收缩变形受到外部约束时,在混凝土中产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时混凝土就出现裂缝。
混凝土在塑性流动终止并进入硬化阶段,干燥收缩一直进行,有的工程可以持续若干年甚至几十年。所以说干燥收缩是水泥基于混凝土的固有特性,浇注时呈流动状态的混合介质,硬化呈固体状态,除了硬化生成硅酸钙等化学反应过程外,还伴随着一个蒸发失水干燥的物理过程,养护不好就出现干燥收缩裂缝。混凝土内的固体水泥浆体体积会随含水量而改变。而骨料对水泥浆体体积的变化则起很大的约束作用,使混凝土的体积变化远低于水泥浆体的体积变化。
混凝土的干燥收缩具有明显的时变性,且受温湿度影响大,75%~80%的变形在一年左右发生,裂缝宽度通常在0.1~0.5mm,严重时达0.5~1.5mm。裂缝多为每隔一段距离出现一条,有时呈不规则龟裂或放射状。单纯的混凝土收缩裂缝一般情况下仅为板开裂,与其相连的梁或墙等构件则因具有较强的抗变形能力而不开裂。
2.1.2 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝发生在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态的时刻。发生这种裂缝的因素是多方面的,如混凝土早期养护不好,混凝土浇筑后表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土强度很低,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土塑性收缩裂缝的量级很大,可达1%左右,一般出现在新浇筑构件表面,形状很不规则,类似干燥的泥浆,其宽度可大可小,小的细如发丝,大的可达数毫米,裂缝较浅,多为中间宽两头细,且长短不一,裂缝间距由数厘米到数米不等,互不贯通。大多在混凝土初凝后,外界风速大,气温高的情况下出现。塑性裂缝又叫龟裂,严格地讲属于干缩裂缝。
2.1.3 沉降收缩裂缝
混凝土浇注完成后,骨料悬浮于水泥浆体中,由于浆体的重量密度低于骨料的重量密度,因此骨料在浆体中有下沉趋势,而浆体的水分则相应地上升,即发生沉降与泌水现象,形成竖向体积缩小沉落,这种相对地沉降和上升运动直到混凝土硬化时才停止。在这个过程中,当垂直下沉的固体颗粒沉至水平设置的钢筋或紧固螺栓等预埋件,或受到侧面模板的摩擦阻力时,就会受到阻拦并与周围的混凝土形成沉降差,结果在混凝土表面处形成塑性沉降裂缝。
此外,如果同时浇筑梁、板、柱(墙)的混凝土,由于这些构件的深度不同,有不同的沉降,从而在这些构件交接面处形成沉降差并产生塑性沉降裂缝。
塑性沉降裂缝多沿钢筋表面顺纹,在混凝土浇筑过程或浇筑成型后,于混凝土初凝前产生。是由于混凝土中骨料在自重作用下的下沉受到钢筋的支顶作用导致。通常裂缝宽度在1~2mm,深度达钢筋表面。试验表明,混凝土塌落度愈大,沉降开裂的可能性愈大。塑性沉降裂缝有明确的部位和方向性,并且很有规律性。在接近表面的水平钢筋上方最容易形成沉降裂缝,并随钢筋直径增大和保护层减少而愈趋严重。当保护层过薄时,塑性沉降裂缝甚至会伸入钢筋表面并沿着钢筋通长发展。这种纵向裂缝极易引起钢筋的锈蚀,应该杜绝。
2.1.4 自生收缩裂缝
在已经硬化的水泥浆体中,未水化的水泥继续水化是产生自生收缩裂缝的主要原因,水泥的水化作用使孔隙尺寸减少并消耗水分,如无外界水分补给,就会引起毛细水减少从而使水化产物产生体积变化,即自生收缩。自生收缩主要发生在混凝土硬化的早期,是在恒温、与外界无水分交换的条件下,混凝土宏观体积的减小。从而导致混凝土产生自生收缩裂缝。
自生收缩裂缝是水泥水化作用引起的收缩裂缝,并不是干燥收缩裂缝,它在混凝土体内相当均匀地发生,而不仅仅在混凝土表面发生。水泥的自生收缩一般发生在混凝土开始凝结后的十几天内。控制合理的水灰比和及时地给混凝土加水养护,都可以控制水泥自生收缩裂缝的产生。
2.1.5 碳化收缩裂缝
碳化收缩是大气中的CO2在存在水的条件下与水泥水化产物发生碳化作用生成Ca CO3、硅胶、铝胶和游离水,并且游离水蒸发而引起的混凝土表面体积收缩。碳化收缩是由于碳化作用所产生的游离水的蒸发引起的,而碳化作用的实质是碳酸对水泥石的腐蚀作用。浆体在充分干燥或水饱和的场合都不易产生碳化作用,因为在完全干燥的场合毛细管水已蒸发,CO2无法在毛细管中形成碳酸,因此无法与水化产物直接作用,当然也不会产生碳化收缩。而在水饱和的状态下,CO2很难进入毛细孔内,也无法在毛细管内形成碳酸。正因为如此,碳化作用和碳化收缩均发生在混凝土表面,由此所引起表面体积收缩,受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。对碳化收缩影响最大的是相对湿度,在空气相对湿度较小的干燥环境中最为显著。
碳化收缩裂缝一般发生在结构的表面,呈花纹状,无规律性,裂缝一般较浅,深1.0~6.0mm,裂缝宽度为0.05~0.2mm,少数大于1.0mm,多发生在混凝土浇筑完成后数月或更长时间。
2.2 温度裂缝
钢筋混凝土构件温度裂缝是构件内部温度应力发展的结果:一方面温度变化引起混凝土内外部温差,进而引起温度应力和应变,另一方面混凝土受到自身强度和抵抗变形能力的内、外约束,两方面共同作用导致温度裂缝的产生。
建筑物在使用过程中,受外界温度变化的影响,将产生热胀冷缩变形,变形受到约束作用时,产生的拉应力将导致混凝土结构出现温度裂缝。此外,环境温度变化导致混凝土内、表面产生温度梯度,温度梯度的存在导致混凝土内部出现温度应力。无论升温阶段还是降温阶段,混凝土构件中心温度总是高于表面温度,因此,在混凝土构件中心与表面各质点间的内部约束以及其它外部约束共同作用下,混凝土构件内部产生压应力,表面产生拉应力。当温度梯度增加达到一定程度,即表面拉应力σ(t)超过混凝土极限抗拉强度Rf(t)时,裂缝就会在混凝土构件表面产生。
另一种温度裂缝是水泥水化作用产生水化热导致的,大量的工程试验表明,水泥水化作用产生的水化热是钢筋混凝土构件内外部产生温差的主要因素。钢筋混凝土构件在凝结硬化过程中,由于水泥水化作用产生的大量水化热而升高温度。由于混凝土本身导热性不良,相对散热较少,因此形成热量积聚,即构件内部水化热不易散失而外部散热较快,因此混凝土构件内外形成一定的温度梯度,温度梯度的存在导致混凝土内部出现温度应力,当温度应力大于混凝土的极限抗拉强度时,裂缝就在混凝土构件表面产生。工程施工中,大体积混凝土结构浇灌后,在硬化期间水泥释放出大量的水化热而不易散失,内部温度不断上升,达到较高温度,而混凝土表面散热较快,使混凝土表面和内部温差较大。如果施工过程中拆模过早或冬季施工,过早拆除保温层,均会导致混凝土表面温度急剧变化而使构件内外产生较大的温度应力,此时构件表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,因而表面极易出现裂缝。
温度裂缝形式多样,多在结构连接处、约束度大或混凝土缺陷部位产生,可呈放射状,龟裂状,横向,纵向,斜向,450方向等多种形态。温度引起的裂缝,当温差应力较大时,则板开裂后与之相关连的梁和墙,特别是外墙和屋面梁等构件往往也会开裂,且第2层楼板(含第1层墙面)和屋面板(含顶层墙面)的裂缝数量及宽度会比中间层更大,因第2层楼面板离基础较近而受其约束较强,屋面则受太阳直接辐射使得温差增大。此外,梁、板式结构或长度较大的结构,温度裂缝多平行于短边;大面积的结构,温度裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝,一般与短边平行,裂缝沿全长分段出现,中间较密,裂缝宽度大小不一,一般在0.5mm以下。
2.3 化学反应变形裂缝
在混凝土硬化后,当体积发生不均匀变化时,由于内部变形不协调,导致混凝土内部产生拉应力,使混凝土开裂。可能导致硬化后混凝土体积不均匀变化的因素有:水泥的体积安定性不良、碱骨料反应、硫酸盐侵蚀作用等。这些裂缝的产生对混凝土具有严重的破坏作用,但制备混凝土材料时采取有效的措施,完全可以避免。
2.4 沉降裂缝
沉降裂缝的产生,是由于建筑物基础问题,产生不均匀沉降导致。沉降裂缝具有低层重、上层轻,外墙重、内墙轻的特点。多为斜向裂缝,少数为竖向或水平向裂缝。
2.5 构造裂缝
构造本身不是产生裂缝的原因。构造裂缝的产生是由于结构设计时考虑不周,建筑物整体布置或局部处理不当,使钢筋混凝土结构局部不能有效缓解、抵抗变形的约束拉应力作用导致开裂。或者构造措施导致钢筋混凝土中出现结构上的缺陷,导致约束应力的集中使局部产生开裂。
2.6 施工裂缝
由于施工不当引起的裂缝。这种裂缝往往表现在对预留施工缝或后浇带处置不当而引起的接错裂缝;或浇筑时间间隔过长,将已凝固的混凝土振散引起的“冷缝”;以及养护不周引起的干缩裂缝;跨季节施工温差导致的裂缝等。这些裂缝产生的主要原因还在于未能有效防止非荷载变形导致的裂缝。
3 结束语
综上所述,钢筋混凝土构件都是带裂缝工作的,产生裂缝并不意味着结构承载力不足,更与断裂、倒塌等破坏不同。在一般条件下裂缝并不影响结构的安全。但是,裂缝的形态、数量和宽度应该限制在一定范围内,以免影响观感和使用功能,并对建筑物的耐久性造成影响。另外,了解裂缝的分类,分析裂缝产生的原因,加强对混凝土结构设计施工及使用等方面的管理,是确定对出现裂缝的构件如何处理的必须步骤。同时,也为选定经济有效的措施来保护钢筋混凝土,确保结构安全和避免不必要的损失具有重大的意义。这正是混凝土结构裂缝分析和研究的意义。●
参考文献
[1]混凝土结构设计规范(GB50010-2002)
[2]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社,2005
[3]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科学技术出版社,1987
钢筋混凝土裂缝 篇2
谈钢筋混凝土裂缝的治理
【摘要】本文结合作者多年从事建筑施工积累的经验，建筑混凝土结构裂缝有十余种类型，其特点和形成规律也各不相同，但在实际工程中，往往裂缝形成的原因是多种因素造成的，其中有主要因素，也有次要因素。
【关键词】裂缝；控制；治理
混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。根据大量研究和工程实际，从原材料选择，改进组成设计、改善施工工艺等方面着手，可以预防混凝土裂缝的产生。下面就裂缝的产生原因和治理办法进行阐述。
地基沉陷引起的裂缝
1.1 裂缝产生
通常我们都认为地基土层在自重的作用下压缩已稳定，因此，地基沉降的外因主要是建筑物荷载在地基中产生的附加应力。其内因是土由三相组成，具有碎散性，在附加应力的作用下土层的孔隙发生压缩变形，引起地基沉降。
1.2 治理措施探讨
1.2.1 结构方面措施
（1）采用轻质高强的墙体材料，如陶粒混凝土、空心砌块、多
孔砖等，以减轻墙体自重。
选用轻形结构。如可采用预应力钢筋混凝土结构，轻钢结构和各种轻型空间结构等。工业厂房屋盖的重量较大，可将过去常用的大型屋面板外加防水屋盖改成各种自防水预制轻型屋面板，重量可减轻许多。减少基础和上覆土的重量。可采用空心基础、薄壳基础、无埋式薄板基础等自重轻，回填土少的基础形式，以及用空地板代替厚填土以减轻基底压力。
（2）加强建筑物的刚度和强度。控制建筑物的长高比L/H<2.5；设置封闭圈梁和构造柱。圈梁设置在基础顶面，顶层门窗上方。地震烈度8度地区应每隔一层加一道圈梁，甚至层层设置圈梁。圈梁应设置在外墙，内纵墙和主要内横墙上，并宜在平面内连成封闭系统。圈梁的宽度等于墙厚，高度不小于120mm。所采用的混凝土强度等级不低于C15。纵向连续浇注，一次完成以形成整体结构。构造柱应设置在外墙四角和内外墙交接处，其钢筋与圈梁连接成整体。
（3）减小或调整基底的附加应力，设置地下室。以挖除的地下室空间的土重抵消部分甚至全部建筑物的重量，达到减小沉降的目的；改变基底尺寸，使不同荷载的基础沉降量接近，减轻不均匀沉降值。
1.2.2 施工方面措施
（1）保持地基土的原状结构。粘性土通常具有一定的结构强度，尤其是高灵敏度土，基槽开挖时，应避免人来车往破坏地基持力层土
的原状结构。必要时，基槽开挖深度保留200mm左右的原状土，待基础施工开始时再挖除。如果坑底已扰动，可先铺一层中粗砂，再铺卵石或碎石压实处理。
（2）合理安排施工顺序。当建筑物各部分荷载差异大时，施工顺序安排应先盖高楼、荷载重的部分，后盖低层、荷载轻的部分，这样就可以调整部分沉降差。
（3）注意选择合理的施工方法。在己建成的轻型建筑物附近，不宜堆放大量的建筑材料或土方，以避免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。在进行井点降水降低地下水位及挖深坑修建地下室时，应注意对临近建筑物可能产生不良影响。拟建的密集建筑群内如有采用桩基础的建筑物，桩的设置应首先进行。
施工技术引起的裂缝
2.1 裂缝产生
混凝土裂缝的种类和分布位置：现浇楼板混凝土穿透性龟裂；现浇楼板混凝土预留孔洞的放射性裂缝；墙体混凝土上部裂缝。
2.1.1 楼板拆模过早或拆模后再次支撑未作同条件混凝土试块或不依据同条件混凝土试块达到设计强度100%就提前拆模，但拆模后又承受不了荷载就可能造成顶板混凝土开裂；此时利用支撑对此种情况的混凝土楼板进行局部受力往上顶，因为是局部支点，而且是人为掌握支顶力度无法确定支力大小，就不可避免地会出现此支撑支顶过力而使楼板混凝土出现裂缝。
2.1.2 楼板底模和支架的整体强度、刚度不够
作者总结，存在下面的原因时均能造成楼板底模和支架的整体强度、刚度不够的结果，同事使得混凝土结构产生裂缝。未进行模板强度计算；支撑间距和龙骨间距大于经过模板计算的施工方案间距；支撑或龙骨的材料规格小于经过模板计算的施工方案的材料规格；立向支撑的接头缝、支撑与龙骨接触缝、大小龙骨接触缝、小龙骨与竹胶板接触缝因有缝隙而不实；立向支撑接头轴心不直，且无拉杆或拉杆无效。
2.1.3 泵送混凝土布料杆安放处未设附加支撑
混凝土布料杆本身重量和布料杆系统中混凝土的重量形成的荷载均承压在布料杆4条腿的4个支点上，在送混凝土时布料杆受混凝土输送泵压力冲击的影响，使得布料秆的4条腿支点经常出现2条腿受力的状态，此时的现浇板混凝土强度均未达到设计强度，所以此开间楼板混凝土很容易产生裂缝。
2.2 治理措施探讨
2.2.1 模板的支撑、大小龙骨材料规格和间距必须通过模板强度计算确定，并在施工中严格执行。
2.2.2 与竹胶板接触的小龙骨厚度必须加工得一致、准确，以确保与竹胶板接触紧密。
2.2.3 在确保按施工方案设置支撑的拉杆以外，尽可能采用无接头支撑和顺百古撑，如使用有接头支撑，必须确保两半段支撑的轴心
基本一致，且必须保证接头缝隙密实，并在接头部位必须设置双向拉杆，并将拉杆端头与墙顶实，确保有接头的支撑受力后轴心不弯曲。
2.2.4 楼板混凝土开盘前必须将支撑、上下端接头缝、大小龙骨交接缝用木片等物塞实。
2.2.5 将泵送混凝土布料杆安置在每层的固定房间，将布料杆的四个支脚位置固定，在每次顶板施工放线时，弹好固定位置的4个十字线（十字线长不小于1米），将十字线处单独增设支撑，并在每次布料杆吊放时将4个支脚处增铺不小于50mm厚、200mm宽的木垫板，并与十字线对正。此作法是预防混凝土布料杆因泵送压力冲击造成单支脚受力致使楼板开裂的有效方法。
2.2.6 为防止楼层吊放物料的冲击集中荷载造成楼板混凝土开裂，在每楼层基本固定的吊放物料的房间楼板模板下，在原有支撑数量的基础上适当增加临时性支撑，待上一楼层吊放的物料分散使用或使用完成后，再将此支撑拆下倒往其它部位周转使用。
结语
对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。建筑混凝土结构裂缝有十余种类型，其特点和形成规律也各不相同，但在实际工程中，往往裂缝形成的原因是多种因素造成的，其中有主要因素，也有次要因素，因此分清主次因素，对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”，是至关重要的，对症下药方能起到事半功倍的效果。随着当今我们对混凝土
钢筋混凝土裂缝问题研究 篇3
【摘 要】建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，其中最常见的要数钢筋混凝土构件以及墙体裂缝。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，没有裂缝或这类结构性裂缝非常细微，不易为肉眼所察觉。钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂，主要有材料或气候因素、施工不当，设计或施工错误、改变使用功能或使用不合理等。本文根据多年的工程经验，分析探讨一下钢筋混凝土结构裂缝产生原因及预防措施。
【关键词】建筑结构；钢筋混凝土；裂缝；预防措施
1.钢筋混凝土常见裂缝原因分析
1.1材料质量
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、沙、石等质量不好，若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只要材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。
1.2施工工艺
施工工艺涉及面很广，一般涉及到得有：
（1）水分蒸发、水泥砂石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
（2）混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输，浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
（3）模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染、混凝土保护层太小或太大，浇注中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。
（4）混凝土养护，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，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小，另外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。
（5）避免在极端条件下施工，可以减少混凝土结构的开裂情况。
1.3地基变形
在钢筋混凝土结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。
1.4温度变形
混凝土具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1X10-5/℃。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，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。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积混凝土的裂缝等。
1.5湿度变形
混凝土在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较常见，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。混凝土的不良值一般为0.2%-0.4%，其发展规律是早期快、后期缓慢。由此对于超长的建筑物或构筑物，通常是参加微膨胀剂等，这样可基本解决混凝土早期干缩问题。
1.6结构受荷
结构受荷后产生的裂缝因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。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。而最常见的是钢筋混凝土梁、板受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%-40%的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不易察觉，而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上，所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。在使用过程中，改变原来使用功能，如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能引起裂缝。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm。对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许出现裂缝则应认为有害，需要以认真分析，慎重处理。
1.7设计欠周全
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.预防措施
通过以上分析，在工程裂缝中很多一部分是通过设计手段、施工手段来克服。
2.1材料选用
（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。
（2）粗骨料：宜用表面粗糙、质理坚硬的石料、空隙率小、无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。
（3）细骨料：宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中沙。
（4）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。
2.2配料
（1）配合比设计：应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。
（2）禁止任意增加水泥用量。
（3）配置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，离析的混凝土必需重新搅拌后，方可浇注。
2.3配筋
钢筋的配置应严格按图施工，重视以下各点：
（1）钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必需考虑对构件抗裂性能的影响。
（2）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。
2.4模板工程
钢筋混凝土结构裂缝的预防，模板应注意以下几点：
（1）模板构造要合理，以防止模板各杆件见的变形不同而导致混凝土开裂。
（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风值，即不要错过最佳养护介入时机。
2.5混凝土浇注
（1）混凝土浇注时应防止离析现象，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，在浇水养护有困难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
2.6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，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。
（2）合理布置纵横墙，纵墙开洞应尽可能小。
（3）控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越差。
（4）合理的调解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，除了前述的措施外，（下转第51页）（上接第60页）在基础设计中可以采取调整基础的埋深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度的方法，来调整地基的不均匀变形。
2.7施工技术
（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方及时补钻探，当探出有不利的地质情况时，必需先对其加固处理，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（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖较快破坏已建基础的地基。当建（构）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。
3.结束语
钢筋混凝土一旦出现裂缝就不容易根治；因此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。 [科]
【参考文献】
钢筋混凝土板裂缝防治 篇4
在我国建筑业快速发展过程中,无论是房地产开发、工业厂房、桥梁,还是军工建设等都使用了大量的商品混凝土。商品混凝土具有如下优点。
1)商品混凝土具有工厂化、专业化生产的特点,其原材料控制较好,配合比较优化,原材料计量准确。
2)商品混凝土工厂化生产,有较完善的质量保证系统,混凝土的质量也容易得到保证。
3)由于混凝土不在现场搅拌,从而减少了施工现场的湿作业及建筑材料的堆放,不占施工场地,减少了对环境及道路的污染,解决了施工扰民和施工现场脏、乱、差的问题,有利于施工现场文明施工。
4)商品混凝土浇筑速度快,昼夜可施工,提高了工作效率,加快了工程进度。
因其具有以上优点,所以商品混凝土在建筑业中得以广泛推广应用。
虽然商品混凝土得到了广泛的推广应用,但为了达到泵送条件的和易性,其坍落度较大,并掺有一定量减水剂,在浇筑一些薄壁结构,如楼(层面)板类工程,就极易产生裂缝。根据浇筑混凝土时的施工现场条件、气候及养护等的不同,有的裂缝较小且在表面,有的裂缝较大,更有的是穿透式裂缝,从而影响了板的结构性能及外观。为了防止裂缝的出现,在施工中必须采取一定的措施。
1 楼(层面)板混凝土出现裂缝的原因
在施工中,一般都是以每层楼的梁板作为一个浇筑区段,工序一般为:搭设支撑架→支梁板模板→绑扎梁板钢筋→模板验收→浇筑混凝土→养护。但往往就在这几道工序中,如果没有按照施工规范进行施工和严格控制,也会导致裂缝的出现。
1.1 支撑架搭设不规范
1)承重架搭设好后,存在立杆搭设后支垫不紧、钢管扣拧不紧和漏拧的现象等,从而使得混凝土浇筑完成后承重架下沉,使板梁产生裂缝。
2)支撑模板的木方间距过大,而模板刚度不足,浇筑混凝土时发生变形、移动均会使梁板产生裂缝。
1.2 钢筋绑扎不标准
施工现场的梁板钢筋绑扎不标准,有的板负筋的支撑刚度不够,施工人员往往都在已绑扎好的钢筋上工作而将负筋踩塌;有的钢筋保护层未支垫,造成钢筋位置不准确,影响钢筋抗拉、抗剪、抗扭性能,使得梁板产生裂缝。
1.3 混凝土浇筑及养护不到位
当某层楼板整层面板及梁的混凝土浇筑完成后,混凝土在初凝到终凝阶段最容易产生裂缝。
1)混凝土在浇筑入模时,会产生水化热,从而使混凝土处于膨胀阶段;当混凝土在初凝时,水分蒸发而使混凝土产生收缩,混凝土在收缩过程中内部会产生较大的拉应力,而此时由于钢筋将混凝土分隔开,不能形成整体以共同抵抗混凝土内部的拉应力,混凝土内部产生的拉应力只能由混凝土自身承担,当混凝土不能抵抗内部产生的拉应力时,混凝土就会产生裂缝。
2)施工缝留设不正确,从而使混凝土在终凝时产生的应力导致板产生裂缝。
3)混凝土养护不到位。
4)过早在梁板上堆放荷载,如钢筋、模板、钢管、工具等,而使得强度未达到规范要求的梁板提前受荷,而此时的钢筋与混凝土的握裹力还远远不能承担外部压力,产生裂缝,严重影响混凝土质量。
5)商品混凝土坍落度大,混凝土浇筑后初凝时水分的蒸发,使混凝土的内部收缩力增大,极易产生裂缝。
2 防止楼(层面)板出现裂缝的措施
为了预防楼板或层面板在浇筑商品混凝土时产生裂缝,首先要求商品混凝土生产企业从原材料质量、配合比设计、生产过程及产品质量控制等方面加强检验,从源头开始把关,消除混凝土出现裂缝的不利因素。但影响混凝土产生裂缝的因素很多很复杂,通过柳州市“汇东一品”工程及柳州市“金色蓝庭”工程实践证明,除商品混凝土生产企业本身把好质量关外,在施工中采取有效的预防措施,是防止混凝土出现裂缝的重要手段。根据现行施工技术标准要求并结合以往的施工经验,对防止混凝土板出现裂缝采取以下措施。
2.1 混凝土浇筑
1)混凝土浇筑前,应编制施工方案,落实防止裂缝出现的措施。施工缝的留设、下料方法走向、振捣方法、压光、养护等都应该在施工方案中说明。
2)指定专人对运到施工现场的商品混凝土质量和数量进行验收,发现问题及时与混凝土公司联系解决。
3)工地的商品混凝土和易性不符合要求时,不得使用,要求商品混凝土公司进行调整,而工地不得擅自向混凝土拌合物内加水,以免影响混凝土质量。
4)混凝土浇筑前,应做好必要的施工准备工作,如检查模板的稳定性及湿润程度,落实防雨、防风与养护等方面的技术措施及器材的准备。
5)当楼(层面)板与梁、墙、柱同时浇筑时,应先浇墙、柱,待混凝土沉实后再浇筑梁、板。当楼(层面)板与梁一起浇筑时,应当先浇筑梁再浇筑楼板或层面板。
6)在混凝土浇筑过程中,要重视振捣质量,防止过振和漏振。严禁采用振捣器拖赶混凝土的布料方式,以免造成混凝土浆料不均匀,粗骨料与混凝土浆分离而影响混凝土的总体质量。
7)在分层浇筑混凝土时,要确保上、下层混凝土一体化,应在下层混凝土初凝前将上层混凝土浇筑完毕,在浇上层混凝土时,须将振捣器插入下层混凝土约50mm,使上下层混凝土形成整体。
8)为防止混凝土表面出现裂缝(特别是板结构),在混凝土初凝后终凝前用手指按压混凝土表面,能压出较浅的压痕时,应用铁板或木抹子对混凝土表面进行二次抹压,使混凝土表面更加密实,或使已在混凝土表面产生的微细裂缝闭合。
9)在干燥、风大、太阳直晒、高温等环境中浇筑混凝土时,应在混凝土浇筑后立即用塑料薄膜覆盖,防止混凝土内部水分蒸发和混凝土表面失水。在混凝土初凝后和终凝前必须进行二次抹压。
10)对已出现塑性裂缝且已硬化的混凝土,应及时用麻袋等材料覆盖,亦可直接淋水养护,必须使混凝土始终保持湿润状态,养护时间不少于14d,防止已有裂缝持续发展。
11)在混凝土后浇带浇筑前,应将混凝土的接茬部分剔凿干净,浇水湿润,并铺垫1:2水泥混凝土浆或涂刷混凝土界面剂,以确保混凝土施工缝处结合良好。后浇带的混凝土应加强养护,保持混凝土湿润时间不少于14d。
2.2 混凝土养护
混凝土前期强度的增长与养护有着重要的关系,混凝土在凝结过程中会失去很多水分,这时如果得不到补充,混凝土强度会降低,从而不能承受混凝土内部产生的应力,就会产生裂缝。混凝土梁板按上述措施要求浇筑完毕后,必须进行养护。
1)混凝土养护是确保混凝土强度增长和预防混凝土开裂的重要措施,必须充分认识养护的重要性,落实并做好养护工作。
2)浇筑后的混凝土楼板、层面板等平面结构待收浆及二次抹压后,即可进行养护,可采用覆盖、洒水、喷雾、塑料薄膜覆盖保湿等方法进行养护,当混凝土硬化至可上人时,可揭去塑料薄膜,用水管直接淋水养护或蓄水养护,使混凝土表面保持湿润。
3 混凝土板出现裂缝渗漏时的修补措施
即便在施工中已经采取了许多有效的措施与方法以避免裂缝的出现,但混凝土裂缝出现的原因很复杂,混凝土一旦出现了裂缝,甚至有些是穿透式的裂缝,就要对裂缝进行修补堵漏,为此可以采取高压灌浆堵漏施工工艺进行修补。
1)工艺流程确定裂缝漏水部位→清理漏水表面→钻孔→清洗→安装灌浆止水针头→高压灌注堵漏浆料→观察→补漏→拆灌浆止水针头→槽孔修补→检查→完成防水堵漏。
2)检查清理对渗漏水部位进行详细检查,分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及间距,清理干净需要施工的区域,凿去混凝土表面黏结物,确保表面干净。
3)钻孔使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径14mm,钻孔角度宜小于45°,钻孔深度小于结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝,但不得将结构打穿,钻孔与裂缝间距小于1/2结构厚度,钻孔间距10～20cm。
4)埋嘴在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称止水针头),并用专用内六角扳手拧紧,使灌浆嘴周围与钻孔之间无间隙、不漏水(见图1)。
5)灌浆使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注堵漏浆料,平面灌浆可从一端开始,单孔逐一连续进行,当相邻孔开始出浆或结构体表面渗出后,保持压力3～5min,即可停止灌浆,改注相邻灌浆孔(见图2)。
6)拆嘴灌浆完毕确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴,清理干净已固化的渗漏出的灌浆液。
7)封口用水泥基防水材料进行灌浆口的修补,封口处理。
4 结语
目前,我国的房地产开发建设基本上都采用商品混凝土,用其浇筑的楼板、层面板、地下室顶板等板类结构极易产生裂缝,在这些裂缝中既有表面收缩裂缝,也有穿透式的应力裂缝。通过柳州市“汇东一品”工程及柳州市“金色蓝庭”4～9号楼及地下室工程实践表明,通过采用合理的混凝土浇筑及养护措施,提高了工程质量,也提高了施工单位的信誉。
参考文献
[1]GB50204—2002混凝土结构工程施丁质量验收规范(2011版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]建筑施工手册(5版)[M].北京:小国建筑工业出版社,2012.
[3]CB50207—2012屋面工程质量验收规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
钢筋混凝土裂缝 篇5
[摘 要]钢筋混凝土水池在施工或使用中出现漏水现象是最致命的，严重时将影响使用。水池渗漏最根本的原因是水池的裂缝。本文对水池裂缝的成因进行分析，并针对其现象提出了一些控制措施。
[关键词]钢筋混凝土水池 裂缝 成因 控制
中图分类号：TM53 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0161-01
现阶段，钢筋混凝土水池在工程中具有广泛的应用，然而作为水池，在施工中避免其出现漏水现象是一个重点也是难点。在混凝土工程施工中，裂缝是一个既普遍存在而又难以解决的问题，因此如何处理好裂缝成为避免水池漏水的重要因素，本文将对裂缝的成因进行分析，并针对其现象提出了一些控制措施。
一、钢筋混凝土水池裂缝的成因
1.材料质量造成的裂缝
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。要避免水池结构产生破坏性裂缝，混凝土用料是否适当及材料质量能否保证，起着重要的作用。因用料不当或材料质量有问题而造成的裂缝，即便经修复后能满足正常使用，但往往仍留有隐患，所以一定要注重事前的防范。
2.荷载作用造成的裂缝
当结构在外部荷载（各种恒、活载、水、土压力地基反力等）作用下，因受力性能不足，产生了过大变形，使裂缝发生并发展为破坏性裂缝。这种由荷载作用造成的裂缝的产生，主要是由于设计时采用的基础资料有误或是设计中考虑不周、计算疏忽等失误造成。
3.混凝土收缩造成裂缝
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到支座或原有混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。因此，水池结构中的混凝土早期收缩裂缝主要出现在裸露表面，混凝土硬化后的收缩裂缝出现在结构件的中部附近较多。
4.温度变化引起的裂缝
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。这种裂缝一般只在混凝土表面?^浅的范围内产生。
二、钢筋混凝土水池裂缝的控制
1.混凝土浇筑
施工前要有混凝土浇筑方案，应采用分层分段法浇筑混凝土，有利于混凝土水化热的散失，减小混凝土内外温差。每块每段均为一次混凝土连续浇筑，水平浇筑或分层浇筑要保证上下层混凝土在初凝前结合好，不致形成施工缝。由于泵送混凝土坍落度较大，混凝土浇筑后及时排除表面积水，雨季施工时，采用分段搭设雨篷进行混凝土浇筑，混凝土在硬前1～2小时均用抹压，以防沉降裂缝的产生。后浇带的浇筑采用微膨胀水泥混凝土，后浇带保留时间越长越好，一般不应少于40天，最宜60天。在浇筑后浇带混凝土时，应将原混凝土凿毛、浇水、湿润，再浇筑后浇带。
2.降低混凝土入模温度
为了减少混凝土日后冷缩引起的开裂，应尽量降低混凝土入模温度，施工时采用温度较低的水，混凝土泵输送管均加以覆盖。选择较适宜的气温浇筑混凝土，尽量避开炎热天气浇筑混凝土，堆骨料进行护盖或设置遮阳装置，避免日光直晒，以降低混凝土拌和物的入模温度。
3.混凝土振捣
混凝土振捣要密实，防止漏振，也避免过振。一般每点振捣时间为20～30秒，但应视混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。
4.混凝土的养护
混凝土浇筑完毕的12小时以内进行覆盖麻袋浇水养护，浇水时间不得少于14天，浇水次数应保持混凝土具有湿润状态，夏季应注意避免曝晒，确定合理的拆模时间。混凝土浇筑后要加强早期养护，防止干缩裂缝，加强混凝土早期养护是保证质量的关键。
5.加强施工时的温度控制
在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温养护，缓缓降温，减少温度应力，夏季应避免暴晒，注意保湿。采用长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。改善配筋，避免应力集中，增强抵抗温度应力的能力在孔洞周围，变断面转角部位，转角处等由于温度变化和混凝土收缩，会产生应力集中而导致裂缝。为此，可建议设计人员设置必要的温度配筋。孔洞四周增配斜向钢筋，在转折处增加转角筋，混凝土的底板或墙板可建议设计人员增配构造钢筋，使构造筋起到温度筋的作用，能有效地提高混凝土抗裂性能。配筋应尽可能采用小直径、配筋应细一些、密一些，按全截面对称配置比较合理，均起到温度配筋作用，以改善应力集中，防止裂缝的出现。
6.设置后浇带
当大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇带，以减少温度应力。后浇带及施工缝的处理，为了确保混凝土粘结良好，续浇混凝土前将原混凝土凿毛，应充分湿润，清除杂物，才能续浇混凝土。做好测温工作，控制混凝土内外温差不大于25℃。施工时应设专人进行温度监测，及时反映温差，随时指导养护，出现混凝土内外温差大于25℃时，应及时采取措施调整养护状况。
三、结语
水池的裂缝漏水是工程中常见的弊病，每个环节的疏漏都有可能造成对结构造成损害，从而影响水池的正常使用。但是只要我们在施工中及时控制裂缝并采用较好的接缝形式，科学合理的进行施工，严格按照标准规范执行，是可以避免的。
参考文献
浅析钢筋混凝土结构构件的裂缝变形 篇6
【关键词】钢筋混凝土；裂缝；变形；分析
一、钢筋混凝土结构构件的裂缝分析
（1）判明结构性裂缝的受力性质：结构性裂缝，根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种：脆性破坏和延性破坏。脆性破坏裂缝是危险的，应予以足够重视，必须采取加固措施和其他安全措施。延性破坏裂缝是否影响结构的安全，应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定，且最大裂缝未超过规定的容许值，则属于允许出现的裂缝，可不必加固。（2）查明裂缝的宽度、长度、深度：钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种：表面细小裂缝，即缝宽很小，长度短而浅；中等裂缝，其宽度在0.2mm左右，长度局限在受拉区，裂缝已深入结构一定深度；贯穿性裂缝。缝宽超过0.3mm，长度伸到受压区，裂缝已贯穿整个截面或部分截面。结构性裂缝不仅表征结构受力状况，还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大，钢筋愈容易锈蚀，意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏，使用寿命已近终结。裂缝深度也是表征之一，通常表面裂缝多是非结构性裂缝，贯穿性裂缝多是结构性裂缝，容易使钢筋锈蚀，危险性较大，根据危险性，采取必要的加固措施。（3）判明裂缝是发展的还是稳定的：钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质，通常分三种：稳定裂缝，即裂缝的宽度、长度保持恒定不变；活动性裂缝，该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度变化而变化；发展裂缝，裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长。钢筋混凝土结构在各种荷载作用下，在受拉区允许在裂缝出现下工作，也就是说裂缝是不可避免的，只要裂缝是稳定的，其宽度不大，符合规范要求，并无多大危险，属安全构件。但裂缝随时间不断扩展，说明钢筋应力可能接近或达到流限，对承载力有严重的影响，危险性较大，应及时采取措施。
二、钢筋混凝土结构构件的变形分析
结构在长期使用中，由于荷载、温度、湿度以及地基沉陷等影响，将导致结构变形和变位，变形不但对美观和使用方面有影响，且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件，增大受力的偏心距，在构件断面、连接节点中产生新的附加应力，从而降低构件的承载能力，引起构件开裂，甚至倒塌。结构变形的测定项目应针对可疑迹象，根据测定的要求、目的加以选择，但最大的挠度和位移必须检测。变形的鼍测应与裂缝量测结合起来，结构过度的变形，可产生对应的裂缝，过大的裂缝又可扩大结构的变形。另一方面还需看变形是稳定的还是发展的，变形发展很慢或基本稳定是正常的。结构过度变形是结构刚度不足或稳定性不足的标志，它并不直接反映结构的强度。影响结构变形的主要因素，如断面尺寸、跨度、荷载、支座形式、材料质量等，也影响到结构的强度。因此进行安全鉴定时，还应和裂缝、结构构件稳定等结合考虑。
三、钢筋混凝土结构构件的防裂变措施
（1）由于高层建筑砌块体积较大、砌体又设置拉结筋，所以相应灰缝厚度也有所增加，当一面填充墙体砌筑完成时，墙体的自然沉降会逐渐展开，使墙体上部与主体结构的接触处产生裂缝，因此填充墙砌至接近梁、板底时，应留一定的空隙，以便任由填充墙自由沉降变形。（2）严格按照施工验收规范的要求进行上下层错缝组砌。在砌体砌筑前，绘制块植物区系排列图，确定皮数杆每层砌筑皮数，水平、竖直灰缝宽度，砌块的搭接长度，及不同规格砌块的使用位置等，并且严格控制砂浆饱满度及灰缝的厚度。（3）在墙的高度、厚度、不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。（4）正确处理梁、柱与填充墙的接缝。填充墙砌至接近梁、板底时，应留一定空隙170～200mm。等填充墙砌完并间隔1～10d后，墙体变形基本完成，再用同砌体同材料的实心砖斜砌挤紧，倾斜度控制在45°～60°，以使砌体与梁板底紧密结合。为保证柱与填充墙的连接，沿墙高每隔600mm设置拉结筋，且砌筑前一定要排砖，调整好灰缝大小，避免在柱边出现灰缝偏大或过窄，使柱墙连接不紧密。拉结筋必须放置在砂浆中，预埋在柱上的拉结筋如果与灰缝错位时，应将钢筋位置校正或在柱上补焊拉结筋。（5）做好成品保护工作，砌筑后应尽量保证墙体避免撞击振动，并对其进行及时的养护，以保证砌体强度能够得到正常的增长。
四、积极运用裂缝修复方法
已经产生的裂缝则必须设法予以修复，否则影响建筑物的观感和使用功能。填充墙的裂缝一般不影响结构安全，因此在裂缝修复时不必强调强度方面的要求，但对温度的反复性必须有充分的认识。对已趋于稳定的裂缝可采用手工直接将水泥砂浆进行修补，修补后注意浇水养护。对于因不均匀沉降而导致的较大裂缝则需与结构加固配合进行。通过修复可提高墙体裂缝部位的抗变形能力，在原裂缝位置一般不会再出现裂缝。
参 考 文 献
钢筋混凝土常见裂缝防治 篇7
1 钢筋混凝土常见裂缝原因分析
1.1 施工工艺
1.1.1 水分蒸发、水泥结石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
1.1.2 混凝土是一种人造混合材料, 其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏, 都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
1.1.3 模板构造不当, 漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土井裂。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, 施工控制不严, 超载堆荷, 也能出现裂缝。
1.1.4 混凝土养护, 特别是早期养护质量与裂缝的关系密切, 混凝士尚处于未完全硬化状态时, 如干燥过快, 则产生收缩裂缝, 通常发生在表面上, 裂缝小规则、宽度小, 另外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。
1.1.5 避免在极端天气条件下施工, 以减少混凝土结构的开裂隋况。
1.2 地基变形
在钢筋混凝土结构中, 造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况, 由于地基变形造成的应力相对较大, 使得裂缝一般是贯穿性的。
1.3 温度变形
混凝土具有热胀冷缩的性质, 其线膨胀系数一般为1×10℃。当环境温度发生变化时, 就会产生温度变形, 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。在工程中, 这类裂缝较多见, 如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝等。
1.4 结构受荷
结构受荷后产生裂缝的因素很多, 施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受振、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。而最常见的是钢筋混凝土梁、板受弯构件, 在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了3O%-40%的设计荷载时, 就可能出现裂缝, 肉眼一般不易察觉, 而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上, 所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。在使用过程中, 改变原来使用功能, 如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能会引起裂缝。对那些宽度超过规范规定的裂缝, 以及不允许出现裂缝则应认为有害, 需加以认真分析, 慎重处理。
2 预防措施
2.1 配筋
钢筋的配置应严格按施工图施工, 尤其应重视以下几点:
钢筋品种、规格、数量的改变、代用, 必须考虑对构件抗裂性能的影响;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, 钢筋问距过大, 易引起钢筋之问的混凝土开裂。
2.2 模板工程
模板构造要合理, 以防止模板各杆件问的变形不同而导致混凝土裂缝;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;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。
2.3 混凝土浇筑
混凝土浇筑时应防止离析现象, 振捣应均匀、适度;强混凝土的早期养护, 并适度延长养护时问, 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, 在浇水养护有困难时, 或者不能保证其充分湿润时, 可采用覆盖保湿材料等方法。
2.4 设计构造
建筑平而选型时在满足使用功能要求的前提下, 力求简单, 平面复杂的建筑物, 容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂;合理布置纵横墙, 纵墙开洞应尽可能小;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;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;减少地基的不均匀沉降, 除了前述的措施外, 在基础设计中可以采取调整基础的埋深度, 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;适当加强基础的刚度和强度;层层设置圈粱、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;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, 可以和其他结构缝合并设置;限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制, 同样, 也可以和其他结构缝合并使用;部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋混凝土梁, 以适应窗台的变形, 防止窗台处产生竖直裂缝。
2.5 施工技术
2.5.1 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。
2.5.2 开挖基槽时, 要注意不扰动其原状结构。
2.5.3 合理安排施工顺序。当相邻建 (构) 筑物问距较近时, 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。当建 (构) 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。
3 钢筋混凝土结构处理方法
3.1 表面贴条法将一条具有柔性的氯丁
橡胶密封条置于裂缝上面, 用氯丁橡胶豁结剂将封条周边豁贴于混凝土, 使密封条中部随裂缝活动面自由活动, 长的裂缝可分段豁贴, 分段密封条间的连接采用氯丁橡胶豁结剂豁贴搭接。此法适用于裂缝移动范围不限于一个平面并有防水要求、不便凿槽修补的活动裂缝的处理。
3.2 压浆修补法压浆修补法是用压浆泵
将修补用胶浆压入构件的裂缝中, 胶浆凝结、硬化后起到补强和恢复结构构件整体性的作用。这种方法适用于对结构整体性有影响, 或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料, 可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝, 可采用水泥灌浆;对宽度小于0.1mm的裂缝, 宜采用化学灌浆。
结束语
在具体施工中, 要靠我们多观察、多比较, 出现问题后多分析、多总结, 结合多种预防处理措施, 混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献
[1]徐至钧, 易亚东, 李景.建 (构) 筑物移位纠倾增层改造加固实用手册[M].机械工业出版社, 2008.3.
钢筋混凝土裂缝成因及防治 篇8
近代实验已表明:在混凝土拌和过程种, 石子的表面吸附一层水膜;成型时, 混凝土种多余的水分上升, 在粗骨料的底面停留形成水囊;加上凝结时水泥石的收缩, 使得骨料和水泥石的结和面上形成了局部的结和面微细裂缝 (界面裂缝) 。这种裂缝在混凝土种是不可避免的, 当裂缝宽度小于0.05mm时对使用无多大害处。但由于荷载作用、温差作用、不均匀沉降或施工操作不规范等原因, 裂缝进一步扩展, 并逐渐串通, 形成较大裂缝, 这对构件影响很大。裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。
混凝土产生裂缝的原因极为复杂, 主要有荷载作用引起的裂缝和非荷载因素引起的裂缝两大类。
1.1 荷载作用引起的裂缝一般钢筋混凝土结构, 在使用荷载的
作用下, 截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的, 因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。
1.2 非荷载因素引起的裂缝钢筋混凝土结构的构件除了由荷
载作用引起裂缝外, 很多非荷载因素, 例如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、冰冻、钢筋锈蚀以及碱-骨料化学反应等都有可能引起裂缝。现主要介绍由温度变、化收缩变形、碱-骨料化学变化引起的裂缝。
1.2.1 温度变化。
一是混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中, 由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热, 造成混凝土构件内外部温差较大, 膨胀不一致, 混凝土表面产生拉应力, 内部产生压应力, 当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。二是若施工中过早拆模板或冬季施工, 构件表面温度不均匀, 就会产生温度收缩, 这种收缩会受内部混凝土的约束, 在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定成度, 超过混凝土拉应力时, 混凝土表面就形成了裂缝。三是由于施工中人为因素引起的温度变化如新旧混凝土接合面、分层分块不合理、养护不及时等会引起混凝土构件深入贯穿裂缝, 这种裂缝危害性极大。
1.2.2 收缩变形。
混凝土在空气中结硬时体积要缩小, 产生收缩变形, 这种变形不同成度地受到边界的约束作用。对于这些受到约束而不能自由伸缩的构件, 混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。另外在配筋较高的构件种, 即使边界没有约束, 由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强, 混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力, 有可能引起构件产生局部裂缝。
1.2.3 碱一骨料化学反应引起的裂缝。
当混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥 (碱含量超过0.6%钠当量时) , 或受到含可溶性硫酸盐的水作用时, 反应生成物遇水可产生膨胀, 但由于各种组成体积变化特性的差异所造成混凝土不均匀应力, 会破坏其内部结构, 并影响水泥石与骨料颗粒之间的胶结, 形成裂缝。另外某些介质与水泥结合会形成一种可溶性较低的化合物, 由于这种化合物的体积比生成这些化合物的水泥浆的体积大, 而使混凝土产生裂缝。在密实的混凝土种, 这类侵蚀破坏大多属于表面性的。
2 防治措施
2.1 提高全员质量意识, 充分认识裂缝危害参建的技术管理人
员不断加强自身的学习和提高, 充分认识裂缝产生的危害, 加强对混凝土结构组成、各种材料对混凝土性能的影响、新工艺新过程的学习了解, 共同努力实现控制质量目标, 有效地避免有害裂缝的产生。
2.2 加强设计质量监控, 做好施工方案设计设计质量是决定工程质量的重要因素, 设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。
监理单位要充分发挥协调作用, 汇同建设、施工单位技术人员共熟悉图纸, 充分了解建设、设计意图, 做好技术交底。混凝土配合比是影响裂缝的重要内部因素, 施工前应做好混凝土配合比设计和试配检验, 在满足混凝土设计标号的前提下, 尽量减少单位用水量、拌制混凝土时掺入一定量的磨细粉煤灰, 降低水泥用量以减少水化热量。另外还要对装料顺序、搅拌时间、浇筑点坍落度、入模温度、留茬部位进行规划, 对模板进行设计, 充分做好施工前的准备工作。
2.3 加强对进场材料的控制建筑材料的质量直接关系到混凝土的质量, 对进场的建筑材料一定要把好关。
混凝土在浇筑至硬化期间, 水泥会放出大量水化热, 水化热越大, 产生裂缝的可能性就越大, 因此应尽量采取措施降低水化热。一是尽量选用水化热较小的水泥品种, 必要时可以加入缓凝剂, 减缓浇筑速度以利散热, 或加入适当的减水剂, 改善和易性, 减少水泥用量, 降低水化热。二是选用良好级配的骨料, 严格控制粗细骨料的含泥量, 细骨料宜用干净的中砂或中粗砂, 最好用中粗砂, 粗骨料宜用粒径较大、连续级配好的石子, 严禁混入煅烧过的白云石或石灰石。
2.4 施工过程的质量控制
2.4.1 混凝土从搅拌机中卸出后, 其运输延续时间受混凝土温度高低限制, 当混凝土温度20℃~30℃时, 不超过1h;
10℃~19℃时, 不超过1.5h;5℃~9℃时, 不超过2h。若长距离运输宜采用混凝土运输搅拌车来运输, 时间应在1h以内。当采用泵送混凝土应保证混凝土泵连续工作, 泵送前先用适量的与混凝土成分相同的水泥砂浆或水泥浆润滑输送管道。混凝土从卸料、运输到泵送完毕时间不得超过1.5h, 夏季还应缩短。泵送过程中, 泵的受料斗内应充满混凝土, 防止吸收空气形成阻塞。
2.4.2 混凝土自由倾落高度不宜超过2m, 否则应用串筒、斜槽、溜管或振动溜管下落。
当用串筒时, 最后一节应拉成垂直, 间距不宜大于3m;若用斜槽, 坡度不宜大于60°, 出口处应设有垂直挡土板, 防止发生离析现象。
2.4.3 每层浇筑厚度按下列规定:
用插入振捣棒捣时, 为振动器作用部分的1.25倍;表面振动器为200mm;人工振捣时, 基础或配筋稀疏的结构250mm;配筋密肋结构为150mm, 每次浇筑向前推进长度宜为1.0~1.5m。
2.4.4 振捣方法使用平板式振动器应将混凝土浇灌区划分成
若干排, 依次前进, 移动间距应使振动器的平板能覆盖已振动好的混凝土边缘30~50mm。当混凝土表面倾斜时, 振动器应由低处逐渐向高处移动。每一振捣位置的延续时间, 以使混凝土停止下沉并向上泛浆, 或表面平整并均匀出现浆液为度, 一般约为25~40s。
2.4.5 对钢筋密集处, 采用细石混凝土或水泥砂浆, 适当增大混凝土的坍落度, 采用片式、针式振动器振捣或辅以人工振捣。
2.4.6 墩、柱、墙连成整体的梁板结构:
应在浇筑墩、柱、墙及基础的混凝土之后, 停歇1~1.5h, 再浇筑梁板或突出部分的混凝土, 避免水平与垂直构件交接处产生裂缝。
2.4.7 浇筑竖向结构或大体积结构时, 底部应先填以5~10cm厚与所用混凝土成份相同的水泥砂浆, 以免形成离层。
对大体积结构混凝土还应该采取有效的防裂措施, 严格控制混凝土出现裂缝。
2.4.8 混凝土尽可能地连续浇筑, 必须间歇时应尽量缩短时
间, 并不超过2h, 在前层混凝土凝结之前, 必须将次层混凝土浇筑完成。若因施工技术、工艺或组织上的原因不能继续浇筑, 应准确地留设混凝土施工缝, 混凝土达到1.2Mpa强度才能继续浇筑, 浇筑前应剔除掉施工缝处水泥薄膜、松动石子或钢筋上浮浆及斑锈, 加以湿润并冲洗干净, 铺抹水泥浆或与混凝土成分相同的水泥砂浆一层。
2.4.9 混凝土模板安装不但要求轴线、平面布置、断面尺寸及标
钢筋混凝土桥梁裂缝控制研究 篇9
随着科学技术的进步, 施工机具、设备和建筑材料的发展, 桥梁施工技术不断改进、提高而逐步发展和丰富起来。钢筋混凝土桥梁是目前我国桥梁工程中建造最多的桥梁之一, 其在实际使用过程中, 由于长期承受着静载、动载和变形荷载 (温度、收缩、不均匀沉陷) 等作用, 不可避免地会产生混凝土开裂、破损等, 这将影响到桥梁结构物的正常使用, 严重的甚至引起交通事故及缩短结构的使用年限。本文就如何加强钢筋混凝土桥梁裂缝控制进行探讨。
2 钢筋混凝土桥梁裂缝的原因
一般地, 肉眼可以看见的裂缝为0.02mm-0.05mm, 从工程有害影响最小的界限判断, 裂缝不能大于0.05mm。
2.1 钢筋混凝土自身因素
由于混凝土中骨料级配差、加水量大、构件厚度大、捣振不均匀等原因, 致使混凝土固化缓慢、粗骨料下沉、水泥浆上浮。下沉的粗骨料被钢筋阻隔而产生不均匀下沉, 致使被阻隔的部位出现裂缝。上浮的水泥浆导致混凝土表面收缩率增大, 致使混凝土表面出现裂缝。沉缩裂缝一般产生在混凝土初凝后、终凝前, 沉缩量一般为构件厚度的1%左右。
2.2 温度导致裂缝
钢筋混凝土受电弧焊接、大气及周围温度、阳光照射、水泥水化放热等诸多因素影响, 在遇到冷热变化较大的时候, 产生温度应力, 就会发生膨胀和收缩, 一旦混凝土强度低于温度应力时, 就会马上产生裂缝。冬季施工及蒸气养护时如措施不当, 混凝土内外温度不均, 骤冷骤热, 也很容易产生温度裂缝。
2.3 钢筋锈蚀导致的裂缝
因混凝土保护层厚度不足, 或有氯化物浸入, 或者质量较差等等因素, 均可发生锈蚀反应, 导致破坏钢筋表面的氧化膜;发生腐蚀之后, 产生的锈蚀物氢氧化铁的体积就比原来增长约2～4倍, 产生膨胀应力, 致使表面混凝土剥离、开裂, 产生裂缝。
3 如何加强钢筋混凝土桥梁裂缝控制
3.1 重点加强混凝土钢筋网的有效保护
钢筋在混凝土板中主要是抗拉构件承受拉力, 起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用, 而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。混凝土上层负筋的有效保护, 一直是施工中容易被忽略的问题。究其原因:板的上层钢筋一般较细, 施工中受到人员踩踏后容易弯曲、变形、下坠, 负筋离楼层模板的高度较大而马凳筋太少、马凳设置间距过大或甚至不设, 负筋无法受到有效依托保护;加上各工种交叉同时作业, 施工人员众多、行走十分频繁, 尤其砼泵管装拆时无处落脚而直接踩踏到负筋上。由于负筋被踩踏而不能起到抵抗外荷载所产生的弯矩作用, 从而导致楼板裂缝的产生。对此防治的方法是混凝土楼板施工强制要求使用悬挂法施工, 有效的避免了现浇混凝土施工作业造成板筋保护层厚度不足的问题。
3.2 科学设计混凝土配合比
选用合格的高等级低水化热水泥及拌和用水, 减少水泥用量和水化热;严格控制混凝土骨料的含泥量, 改善骨料级配, 配合比设计时最大限度地增加粗骨料用量, 取最低的水灰比。
应用微膨胀外加剂, 如u型膨胀剂 (无水硫铝酸钙或硫酸铝) , 以使混凝土内部产生的膨胀应力可抵消一部分混凝土的收缩应力;选用缓凝高效碱水剂和粉煤灰, 提高大体积混凝土的和易性, 减少水化热。
3.3 在施工过程中进行控制
混凝土浇筑前要先对模板进行检查, 保证足够的刚度和牢固度以免胀模变形。混凝土浇筑时须保证有足够的坍落度和流动性, 不得随意改变水灰比。严格控制混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣、养生等各个工序, 控制浇筑厚度、宽度;控制混凝土入模温度并加强振捣, 严格控制振捣时间, 移动距离和插入深度, 振捣要均匀, 保证振捣密实, 严防漏振及过振, 确保混凝土均匀密实。
施工时, 混凝土应尽可能一次浇注, 不设施工缝, 如因故必须间断, 间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。混凝土浇筑完成后, 为避免混凝土失水引起早期裂缝, 应立即用塑料布或草帘子覆盖, 并在终凝后立即进行洒水养护;养护期间应控制混凝土内部最高温度不超过75℃;为缩小混凝土的内部温差, 应防止混凝土表面温度受环境因素影响 (如曝晒、气温骤降等) 而发生剧烈变化;混凝土表面不宜浇水养护时, 应涂刷保护层, 如薄膜养生液等。
3.4 预埋线管处的裂缝防治
预埋线管, 特别是多根线管的集中处容易导致裂缝。当预埋线管直径较大, 开间宽度较大, 且线管的敷设走向交叉、重合时, 很容易产生因线管挤占混凝土、钢筋保护层不足而发生桥面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集中处须加强处理。可通过增设抗裂短钢筋网片或采用φ6钢筋垂直管路走向设置, 间距≤200㎜。
3.5 裂缝弥补处理措施
我们要全面考虑结构的受力模式及施工中出现的可能性, 选用可靠的安全系数。适当增加混凝土保护层厚度。在混凝土耐久性规范中, 规定了最小保护层厚度, 较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高, 这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段, 可以将延长有害物质达到钢筋的时间, 延缓了钢筋的腐蚀, 使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。加强构造配筋, 应尽可能采用小直径、小间距的配筋方式, 全截面含筋率控制在0.3%～0.5%之间, 必要时适当增配构造钢筋, 同时可在混凝土表面增设金属扩张网等, 以有效提高混凝土抗裂性能。尽量避免软土地基上采用超静定结构, 对大型桥梁应加强钻探, 防止出现软弱下卧层。
参考文献
[1]艾光建.桥梁施工质量控制管理问题研究[J].当代经理人 (下旬刊) , 2006, (09) .
[2]吕广, 张焕.西方国家工程施工质量管理的做法[J].河北建筑工程学院学报, 2004, (02) .
[3]赵勇.施工过程的质量控制[J].内蒙古科技与经济, 2005, (19) .
[4]张翔.水泥混凝土路面施工质量管理[J].安徽地质, 2006, (04) .
钢筋混凝土结构的裂缝探讨 篇10
1 钢筋混凝土产生裂缝的原因
引起裂缝的原因是多方面的, 例如外荷载的作用、湿度、温度的变化、基础不均匀沉降、混凝土的收缩徐变, 构件的配筋不合理以及施工方法不当等等都有可能引起混凝土构件的开裂。
1.1 塑性收缩裂缝
塑性裂缝出现在结构表面, 形状不规则且长短不一, 这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂, 严格说来属于干缩裂缝, 出现很普遍。产生这种裂缝的因素是多方面的:如当新拌混凝土的坍落度较大, 而振动时间过长时, 水泥浆浮在上层, 骨料下沉时受到钢筋或其他物质的约束, 出现不均匀沉降, 从而使混凝土的表层产生裂缝;浇筑后混凝土表面没有及时覆盖, 受风吹日晒, 表面水分蒸发过快, 产生急剧收缩, 而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力, 因而开裂;使用收缩率较大的水泥, 水泥用量过多, 或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大, 也会导致这种裂缝出现。
1.2 混凝土干缩引起的裂缝
在混凝土硬化过程中, 产生内部干缩而引起体积变化, 当这种体积变化受到约束时, 就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝处在结构的表面, 较细, 其走向纵横交错, 没有规律性。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后, 在表层或侧面出现, 并随湿度和温度变化而逐渐发展。表面的收缩变形受到内部混凝土的约束, 产生拉应力, 引起混凝土表面裂缝;或者构件因水分蒸发产生体积收缩, 受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。此外, 混凝土构件长期露天堆放, 表面湿度经常发生剧烈变化;采用含泥量大的粉砂配制混凝土;混凝土过度振捣, 表面形成水泥含量较多的砂浆层;用后张法预应力制成的构件, 露天生产后长久不张拉等等, 都会产生这种裂缝。
1.3 温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩的性质, 当环境温度发生变化时就会产生温度变形, 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, 在工程中, 这类裂缝比较常见, 譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间, 缝宽受温度变化影响较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后, 在硬化期间放出大量水化热, 内部的温度不断上升, 使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时, 如施工中过早拆除模板, 冬季施工过早拆除保温层, 或受到寒潮袭击, 都会导致混凝土表面急剧的温度变化, 使其因降温而收缩。此时, 表面受到内部混凝土的约束, 将产生很大的拉应力, 而混凝土早期抗拉强度又很低, 因此出现裂缝。
1.4 结构基础不均匀沉降引起的裂缝
当结构的基础沉降不均匀时, 结构构件受到强迫变形, 导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用, 从而使得结构构件开裂, 随着不均匀沉降的进一步发展, 裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大, 因此裂缝裂缝宽度较大、多呈45°, 并且通常是贯穿性的。
1.5 荷载作用引起的裂缝
构件承受不同性质的荷载作用, 其裂缝形状也不同, 通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多, 在施工中和使用中都可能出现裂缝。建筑结构混凝土强度等级日趋提高, 但有许多结构不适当的选择了过高的强度等级。例如早期受地震, 脱模过早或方法不当, 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。这种裂缝在抗力方面都是由于混凝土抗拉性能不足 (抗拉强度和极限拉伸) 引起的, 这方面的材料级配研究很少。
1.6 外加剂的负效应
外加剂及掺合料种类繁多, 只有强度指标缺乏对水化热及收缩变形影响的长期实验资料 (至少一年) , 有些试验资料并不严格, 有许多外加剂严重的增加收缩变形, 有的甚至降低耐久性。
1.7 养护方法不当
目前在混凝土施工中采用的养护方法基本沿用过去简易的方法, 这种方法已远不适应泵送混凝土的较大温度收缩变形的要求。
2 预防裂缝产生的措施
2.1
水泥尽量选用水化热较低的水泥。骨料尽可能选择非活性骨料, 粗骨料宜选用表面粗糙、质地坚硬、级配良好、空隙率和含砂率小的石料, 细骨料宜选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂, 以提高混凝土抗裂强度。尽量选用低热或中热水泥 (如矿渣水泥、粉煤灰水泥) , 或利用混凝土的后期强度 (90d～180d) 以降低水泥用量, 减少水化热 (因为每加减10kg水泥, 温度会相应增减1℃, 水化热与水泥用量成正比) 。
2.2
根据地质条件, 选择合理的基础类型和结构形式, 以防产生不均匀沉降, 开挖基槽时需注意不要扰动其原状结构。
2.3
配制混凝土时, 应根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比, 严格控制水灰比和水泥用量, 合理掺加减水剂, 从而减小收缩和水化热及减少混凝土坍落度。
2.4
混凝土浇筑时要防止离析现象, 加强混凝土的浇灌振捣, 提高密实度, 有条件可采用两次振捣技术, 改善混凝土强度, 提高抗裂性。
2.5
加强混凝土早期养护, 并适当延长养护时间。人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减少内外温差, 但不可避免地招致混凝土体内温度很高, 从受约束而导致贯穿裂缝的角度看, 是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷, 过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大, 而且早期的过速超冷会影响水泥——胶体体系的水化程度和早期强度, 更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大, 引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间, 最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置, 或用湿麻袋覆盖, 必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时, 可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。
2.6
应安排合理的拆模时间及顺序, 严格执行混凝土结构工程施工及验收规范中规定的混凝土强度和工程设计要求。严禁混凝土构件 (尤其是悬挑构件) 尚未达到规定的强度就拆除模板, 以防裂缝产生。拆模的顺序一般应按照“先支的后拆, 后支的先拆, 先拆非承重部位, 后拆承重部位”的原则。
3 裂缝产生后常见的补救方法
3.1
表面修补法适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理, 亦适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。
3.1.1 表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛, 或沿深进裂缝凿成凹槽, 扫除并洒水湿润, 先刷水泥净浆1层, 然后用水泥砂浆涂抹, 并用铁抹压密抹光。
3.1.2 表面涂抹环氧胶泥。用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净, 油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍, 如表面潮湿, 应用喷灯烤干燥、预热, 以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好, 若基层难以干燥, 则用环氧煤焦油胶泥 (涂料) 涂抹。
3.1.3 表面涂刷油漆、沥青。涂刷前, 混凝土表面应干燥。
3.1.4 表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条V形或U形深槽, V形槽用于一般裂缝的治理, U形槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等, 表面作砂浆保护层。
3.2
内部修补法是用压浆泵将胶结材料压入裂缝中, 由于其凝结、硬化而起到补缝作用, 以恢复结构的整体性。
3.2.1 水泥灌浆一般用于大体积混凝土结构的修补, 主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。
钻孔孔距一般为1m～1.5m, 钻孔轴线与裂缝呈30°～40°斜角, 孔深应穿过裂缝面0.5m以上, 当有两排或两排以上的孔时, 宜交错或呈梅花形布置;冲洗在钻孔完毕后进行, 其顺序按竖向排列自上而下逐孔冲洗;止浆及堵缝是缝面冲洗干净后, 在裂缝表面用水泥砂浆 (或环氧胶泥) 涂抹;埋管安装前应在外壁裹上旧棉絮并用麻丝缠紧, 然后旋入孔中, 孔口管壁周围的孔隙用旧棉絮或其它材料塞紧, 并用水泥砂浆或硫酸砂浆封堵, 防止冒浆或灌浆管从孔口脱出;试水是用0.098MPa～0.196MPa压力水作渗水试验, 采用灌浆孔压水、排气孔排水的方法, 检查裂缝和管路畅通情况, 然后关闭排气孔, 检查止浆堵漏效果, 并湿润缝面, 以利于粘结;灌浆应采用425号以上的普通水泥, 灌浆压力一般为0.294MPa～0.491MPa, 压浆完毕时浆孔内应充满灰浆, 并填入湿净砂, 用棒捣实, 每条裂缝应按压浆顺序依次进行, 当出现大量渗露情况时, 应立即停止泵堵漏, 然后继续压浆。
3.2.2 化学灌浆
化学灌浆能控制凝结时间, 有较高粘结强度和一定的弹性恢复力, 结构整体性效果好, 适用于各种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。。灌浆操作主要工序是表面处理 (布置灌浆嘴和试气) 、灌浆、封孔, 一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷, 不另设钻孔。
3.3 结构补强加固法
3.3.1 锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注, 锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后, 锚杆成为结构的一部分, 能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆, 锚固作用更明显, 甚至能使混凝土弥合。
3.3.2 钢板补强法, 是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上, 再用锚杆安装固定。为了结合紧密, 也可先将钢板固定, 再灌浆充填钢板与混凝土之间的空隙。
3.3.3 钢筋混凝土补强法, 是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土, 起到封闭裂缝, 提高承载力, 阻止裂缝发展的作用。
综上所述, 环境的影响、设计的错误、劣质的材料、粗糙的施工是构件产生裂缝的主要原因。在实践中, 应根据裂缝的不同特点采用不同的治理方法, 使裂缝对构件或结构的危害降到最小, 以延长构筑物的使用寿命, 从而使钢筋混凝土构筑物能够安全可靠地运行。
摘要：本文概述了变形作用引起裂缝的原因, 约束变形特征, 抗与放的设计准则以及综合技术措施等。