淺析鋼筋混凝土構件裂縫的防控

摘 要:混凝土在工程建設過程中的重要性已不言而喻，裂縫更是普遍存在的，也是一個常規性的課題。本文嘗試通過對混凝土裂縫產生的原因進行分析，尋找控制和防止混凝土裂縫的方法，并淺探混凝土的早期養護等問題。

關鍵詞:鋼筋混凝土裂縫成因控制微裂縫

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(c)-0027-01

鋼筋混凝土構件在凝結硬化過程中就有微裂縫存在，原因是混凝土中的水泥石和骨料在溫濕度變化條件下產生不均勻的體積變形，但不能自由變形，于是形成相互間的約束應力;當此約束應力大于水泥石和骨料間的黏結強度，以及水泥石自身的抗拉強度，就產生了微裂縫?；炷潦且环N由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質的多項復合脆性材料。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土產生裂縫，輕者使混凝土內部的鋼筋材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土結構的承載力、耐久性、使用價值等。嚴重的將直接威脅到人民的生命、財產安全。因此，對混凝土裂縫的控制應引起高度重視。

1 混凝土裂縫成因

混凝土裂縫的產生，都是微裂縫發展的結果。就其本身而言，一般認為是混凝土材料變形約束所引起的內應力大于材料抗拉強度所致。

1.1 構件受力、變形形成缺陷和裂縫

鋼筋混凝土構件中，鋼筋受拉，混凝受壓。但在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔，設計過程中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往就已經在混凝土內部引起相當大的拉應力，從而使構件出現裂縫。

1.2 施工造成的缺陷和裂縫

塑性混凝土下沉，被頂部鋼筋所阻，形成沿鋼筋的裂縫;混凝土振搗不密實，出現蜂窩，易形成各種受力裂縫的起點;使得在混凝土體積中出現不規則的網狀裂縫;混凝土初期養護時急劇干燥使得在混凝土與大氣接觸面上出現不規則的網狀裂縫;過早拆模，混凝土尚未建立足夠強度，構件在實際施加與自身的重力荷載作用下，容易發生各種受力裂縫等。

1.3 環境因素影響形成缺陷和裂縫

在溫度和濕度不斷的變化過程中，混凝土的脆性和不均勻性繼續發展，以及結構不合理，原材料不合格，使用過期水泥，骨料含泥過量，水泥中含堿量過高，骨料石灰石，水泥水化熱，模板變形，基礎的不均勻沉降等因素?；炷翗嫾啻问鼙鶅觯慈芙庋h作用，使混凝土中產生內應力，促進已有裂縫持續發展，致使構件的結構性疏松，表面出現龜裂，最終使構件表層剝落或整體崩潰。

2 裂縫的控制與預防措施

(1)對已出現裂縫的構件，要區分構件的類別、構件的受力特征、裂縫所在的部位以及裂縫嚴重的程度，分別采用一般混凝土裂縫補強措施或采用充填混凝土材料、鋼錨栓加固、粘鋼板加固、預應力加固等補救措施。同時，砼的攪拌運輸時間過長、澆筑速度過快、振搗不實、施工縫做法不當、模板變形等原因形成的裂縫可以按照《混凝土施工規程》嚴格執行混凝土拌制、運輸、澆筑、振搗施工縫設置和舊混凝土連接，按模板制作、拆模以及養護方面的規定來防止。

(2)地基過大不均勻沉降產生過寬裂縫時，可先進行建筑物在使用階段的沉降驗算以預防裂縫的出現，對已出現這類裂縫的結構，要采用地基基礎的防治措施對地基基礎妥善處理后，再采用建筑結構的加固措施來解決。

(3)對因材料選用不當形成的裂縫，必須嚴格檢查和驗收加以預防，凡不達標，不合格的次品材料一律不予使用;對已發生這類因材料選用不當而產生的砼缺陷或裂縫，必須作長期詳細地觀察，分析查明其原因和質量問題的嚴重程度，研究制定其處理和加固方案。

(4)對因使用及環境條件變化而產生的裂縫，要依據不同性質采用不同的防治措施。

①地震災害的損傷要采用抗震構造措施來預防;對已產生的不太嚴重的地震損傷可參考震損建筑修復加固的辦法來解決。

②因多次凍融而產生的裂縫，除對已形成缺陷和損壞的部分予以補強或加固外，宜添加對受凍混凝土構件的保溫措施;

③處于侵蝕性介質中而產生的大面積的缺陷損傷，除應剔除受腐蝕和損傷的部位予以補強或加固外，應使用礦渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保護;

(5)由于承受荷載使構件產生過寬裂縫，合理地進行設計，可以防止這些裂縫出現;對已出現的過寬裂縫的構件要采用加固措施進行加固。從改善約束條件著手，合理地分縫分塊;避免基礎過大起伏;合理地安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。

(6)從控制溫度著手，采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土時對水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫;規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施。

3 混凝土的早期養護

實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降。因此，混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求:(1)防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度;(2)防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫;(3)防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到2個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮;另一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。

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