鋼筋混凝土梁裂縫的成因及防治措施

李江龍

（潞安環能股份公司 余吾煤業有限責任公司，山西 長治 046103）

鋼筋混凝土梁裂縫的成因及防治措施

李江龍

（潞安環能股份公司 余吾煤業有限責任公司，山西 長治 046103）

結合實際情況，主要對鋼筋混凝土梁裂縫產生的原因進行了深入的分析，并提出了相應的防治措施，以減少混凝土梁的裂縫的產生。

鋼筋混凝土梁；裂縫；防治措施

1 鋼筋混凝土梁裂縫的成因分析

鋼筋混凝土梁出現裂縫的原因復雜而繁多，往往是多種因素共同影響的，主要有設計和施工兩個方面的原因，包括荷載過大、材料質量、施工質量、溫度變化、干濕條件等。

1）荷載過大引起裂縫。對混凝土梁的裂縫控制主要針對荷載作用下由彎矩、剪力等引起的橫向裂縫。鋼筋混凝土梁在設計時都是滿足其結構承受荷載的極限狀態要求的，保證構件和體系在長期工作條件下不進入不允許的變形狀態。當鋼筋混凝土梁承受的負荷超出其承受荷載的極限狀態，則極易產生裂縫，這就是荷載過大引起混凝土結構破壞的開始，如果沒有及時發現并引起足夠重視，會對混凝土梁產生非常不利的影響，甚至可能導致鋼筋混凝土梁的徹底破壞。

2）材料因素引起的裂縫。水泥安定性不合格。粗、細骨料（砂、石）級配不良，造成骨料間空隙率大，混凝土中游離水隱藏量多，密實度下降，從而導致強度下降。砂、石顆粒偏細也將增加水泥用量和耗水量而影響強度，外加劑選擇不當，其減水和膨脹效果不明顯，未能達到預期效果。

3）施工因素引起的裂縫：振搗對保證混凝土外觀有其相當的重要性。欠振或過振都將導致麻面或掛砂現象。混凝土必須經充分振搗、不漏振，根據塌落度確定振搗時間，防止泌水或離析影響混凝土質量。

4）混凝土的干燥收縮引起的裂縫：所謂混凝土干燥收縮就是指混凝土在硬化過程中由于自身的水化反應和溫度應力作用下產生的體積收縮，容易產生裂縫，造成混凝土強度和耐久性下降。

混凝土結硬以后，游離水的蒸發使水泥凝膠體失水而緊縮，混凝土表面的水分蒸發比內部快，導致表面混凝土的干燥收縮也比內部混凝土嚴重，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，當表面混凝土內拉應力大于當時混凝土的抗拉強度時就會產生干縮裂縫。這種裂縫的淺而細，形式多為不規則。

5）溫度變化引起的裂縫：混凝土本身具有熱脹冷縮性質，當外部環境或結構內部溫度發生變化，混凝土將發生變形，變形受到約束，混凝土結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時產生溫度裂縫。

在施工過程中，大體積混凝土澆筑之后的水泥水化過程產生的大量水化熱不易散發，致使混凝土內部溫度很高，內外溫差很大。澆筑后初期內部溫度急劇上升引起混凝土膨脹變形產生的壓應力很小，日后溫度逐漸降低引起混凝土收縮變形時，因混凝土彈性模量隨齡期逐漸增大，降溫過程中受基巖約束，產生相當大的拉應力，當拉應力超過混凝土抗拉強度時就會在基礎約束區產生深層裂縫或貫穿裂縫，破壞混凝土的整體性，對混凝土結構產生嚴重危害。此外，當混凝土內部溫度較高，而外部環境溫度降低或氣溫驟降，如突降大雨、冷空氣侵襲、天氣變化等，內外溫度較大，混凝土表面產生拉應力引起表面裂縫甚至發展成深層裂縫或貫穿裂縫。

2 鋼筋混凝土裂縫的防治措施

1）荷載裂縫的防治措施。控制鋼筋混凝土梁荷載裂縫的出現，就是要控制梁荷載超限的情況產生，降低混凝土內的拉應力。首先設計時，適當增大梁截面的高度、適當增大配筋率以及提高受拉鋼筋的強度等級等，可以減少混凝土的變形，延緩裂縫的出現；其次使用荷載不要超過梁的設計限額。當結構裂縫出現時，應及時處理，以免釀成事故。對裂縫控制較嚴格的構件，應采用預應力混凝土是一個非常好的選擇。

2）材料因素引起的裂縫的防治措施：加強對原材料的質量的控制，根據級配選用合適的穩定的水泥及砂、石顆粒；選用泵送混凝土時，根據不同部位和性質對商品混凝土質量提出明確要求，嚴格管理，全過程控制混凝土的質量。

3）施工因素引起的裂縫的防治措施：一是提高混凝土伴合物的均勻性，混凝土拌合物的均勻性直接影響工程的施工質量。混凝土拌合物均勻，避免少數大裂縫的出現，影響正常使用；二是混凝土成品保護。混凝土終凝后及時進行養護，可以提高混凝土的強度，減少內部微裂紋的出現，從而可以減少可見裂紋的出現；三是振搗方法正確。振搗易快插、滿拔。控制好振搗時間。四是模板方面，模板要組合緊密，以防止水泥漿流失；應盡量推遲拆模時間，從而提高拆模時混凝土的強度；拆模后及時在表面覆蓋一層輕型保溫材料。

4）溫度裂縫的防治措施:溫度裂縫是由過大的溫度梯度引起的。為了降低混凝土內部的溫度梯度，可以采用以下幾種方法：降低混凝土澆筑溫度，提高澆筑質量，加強養護，減少內部原生裂紋;采用外部保溫的方法，常規水養法無法保持均衡濕潤狀態，采用混凝土保濕養護膜能減少表面混凝土的散熱量，從而減小混凝土內部的溫度梯度；合理安排混凝土施工程序和施工進度是防止梁貫穿裂縫，減少裂縫的主要措施，采用分層澆筑的施工工藝，分層澆筑可以有效減小溫度梯度，避免溫度裂縫出現。

5）干燥收縮裂縫的防治措施：要避免混凝土干燥收縮裂縫，可以采用以下方法：加強養護。在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，以使混凝土緩緩降溫，充分發揮其徐變特性，減低溫度應力。夏季應堅決避免曝曬，注意保濕；冬季應采取措施保溫覆蓋，以免發生急劇的溫度梯度變化；沖洗砂石，降低含泥量。在混凝土拌制時必須嚴格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響，泥土的顆粒極細，過高的含泥量能增加水泥及伴和水的用量，從而增加干燥收縮量；添加高效減水劑，降低水灰比。在不改變各種原材料配比（除水）及混凝土的坍落度的情況下，減少水的用量，可以大大提高混凝土的強度，早強和后期強度分別比不加減水劑的混凝土提高60%及20%以上，通過減水，可以實現澆筑C100標號的高強混凝土；減少水的用量，可以有效提高混凝土的密實度，減少收縮量，避免裂縫出現。

3 結論

雖然鋼筋混凝土梁裂縫問題是個比較復雜的問題，但只要采取切實可行的防治措施，就能減少甚至消除混凝土梁的裂縫問題。總之，只要設計合理、施工質量達標，是可以實現對鋼筋混凝土梁裂縫的有效控制的。

Analysis on Crack in Reinforced Concrete Beam and Control Measures

LI Jiang-long
(Yuwu Coal Co.,Lu'an Huanneng Co.,Changzhi Shanxi 046103)

Combined with practical situation,the paper analyzes the causes of crack in reinforced concrete beam and proposes corresponding control measures to reduce its occurrence.

reinforced concrete beam;crack;control measures

TU522+.07

A

1672-5050（2011）06-0079-02

2011-01-21

李江龍（1983—），男，陜西咸陽人，大學本科，助理工程師，從事煤礦基礎建設，預決算工作。

劉新光