淺談鋼筋混凝土結構裂縫

【摘要】裂縫是混凝土工程中最常見的一種缺陷。它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化、降低材料的耐久性。為了更好的了解鋼筋混凝土結構裂縫，從類型、產生原因及控制等方面對鋼筋混凝土結構裂縫進行簡單的分析。

【關鍵詞】鋼筋砼結構裂縫類型裂縫的產生原因控制裂縫

裂縫是混凝土工程中最常見的一種缺陷，也是不可避免的。由于混凝土的抗拉強度很低，當由于某種原因致使混凝土內的拉應力超過混凝土的抗拉強度時，就會引起混凝土開裂，使構件出現裂縫。引起混凝土構件裂縫的原因是多方面的，其中，由荷載的直接作用引起的裂縫稱為荷載裂縫，如受彎構件在彎矩或剪力作用下的垂直裂縫或斜裂縫。結構的外加變形或約束變形也會引起裂縫，如地基不均勻沉降導致構件的開裂。此外，還有因鋼筋銹蝕、體積膨脹而形成的沿鋼筋長度方向的縱向裂縫等。因此，控制裂縫也需從多個方面進行。在這里，從材料的性質及配合比、結構設計荷載、使用環境條件和施工等幾個方面對鋼筋混凝土結構裂縫的產生原因及控制進行簡單的分析。

一、裂縫的類型

1、裂縫就其開裂深度可分為表面的、貫穿的。

2、裂縫就其在結構表面形狀可分為網狀裂縫、爆裂狀裂縫、不規則短裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫及斜裂縫。

3、裂縫就其有害程度可以分為有害裂縫、無害裂縫。

4、裂縫按其產生的原因可分為荷載裂縫和變形裂縫。

5、其他。

二、裂縫產生的原因

1、材料的性質及配合比方面

1.1、水泥用量大，水泥膠體多，水膠比越大混凝土的徐變、收縮就越大，混凝土的開裂就越大。

1.2、骨料級配不良，引起混凝土收縮較大，以至于引起混凝土的開裂。

1.3、使用了堿性骨料或風化巖石，堿集料反應產生堿-硅酸鹽凝膠吸水膨脹后體積可增大3-4倍，從而引起混凝土開裂。

1.4、選用的水泥、外加劑摻和料不當或匹配不當。

1.5、其他。

2、結構設計及受力荷載方面

2.1、超過設計荷載范圍。

2.2、構件斷面尺寸不足，配筋率不適當，配筋位置不當，保護層厚度不足。

2.3、結構構件在彎矩剪力作用下產生垂直裂縫或斜裂縫。

2.4、對溫度應力和混凝土收縮應力的估計不足。

2.5、其他。

3、使用及環境條件方面

3.1、環境溫度的變化

3.2、火災或表面遭受高溫

3.3、沖擊、振動的影響

3.4、鋼筋的銹蝕、體積膨脹

3.5、混凝土的凍融破壞、堿集料反應以及侵蝕性介質的腐蝕

3.6、使用短期或長期超載

3.7、其他

4、施工方面

4.1、拌和不均勻，攪拌時間不足或過長，拌和后到澆筑時間過長

4.2、泵送時增加了用水量、水泥用量

4.3、搗實不良，坍落度過大，骨料下沉，沁水，混凝土表面強度過低進行下一道工序

4.4、養護措施不當或養護不及時

4.5、其他

三、裂縫的控制

裂縫是不可避免的，但是其有害程度是可以控制的。控制裂縫的原則是“防裂于未然”為主，處理為輔。鋼筋混凝土結構裂縫的控制，主要是為了控制有害裂縫減少可見裂縫，以保證建筑結構的安全性，耐久性和使用功能。控制裂縫是工程結構防水、防腐蝕及耐久性的第一道防線。

（1）、材料方面

混凝土攪拌站除了注意混凝土的抗壓強度要求外，還應該了解混凝土的具體應用特點。優先選用有利于混凝土抗拉性能的級配如精選砂石骨料確保中、粗砂的粒徑，嚴格控制含泥量及粉料含量。應特別注意選擇對收縮變形及水化熱影響較小的外加劑及摻合料，對于常規混凝土盡可能采用普通減水劑或中效減水劑，對于高強性能混凝土宜采用高效減水劑。

（2）、結構設計及受力荷載方面

結構受壓荷載構件的破壞往往是由于受拉破壞或受剪破壞。所以鋼筋混凝土結構構件設計時除符合《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)外，還要根據溫度、濕度、地基沉降情況等其他環境因素全面慎重的考慮對混凝土結構構件采用有效設計措施，控制混凝土收縮、溫度變化、地基不均勻沉降等原因產生的裂縫。對于較長的建筑結構在設計時采用分割措施（設置沉降縫、伸縮縫等）將建筑物分割為長度較短的若干結構單元，減少混凝土收縮、溫度變化及地基不均勻沉降等原因在結構內部引起的拉應力。

（3）、環境方面

注意施工的季節，環境的溫度濕度及氣象變化對混凝土變形性能的影響。嚴格控制現場坍落度，防風及時和氣象站保持緊密聯系。應當盡可能在較低的溫度環境中開始澆灌混凝土，中間特別注意急劇降溫急劇干燥對混凝土的不利影響。暴雨期間不能澆灌混凝土。

（4）、施工方面

施工過程中必須注意保溫保濕的養護措施，現場嚴格控制混凝土的水灰比及坍落度，注意振搗質量不得過振，不應現場加水，不得在雨中澆灌混凝土，注意現場防風及太陽直射盡可能早期回填土。

綜上所述分析，鋼筋混凝土結構裂縫應針對成因，貫徹“防裂于未然”的原則，加強設計施工及使用等方面的管理，確保結構安全和避免不必要的損失。

參考文獻

（1）韓素芳 耿維恕，鋼筋混凝土結構裂縫控制指南，化學工業出版社，2005

（2）劉立新 葉燕華，混凝土結構原理，武漢理工大學出版社2012

作者簡介：張春水（1991.2.27- ），男，河南開封人，鄭州大學土木工程學院2011級本科生，土木工程專業；周擎威 ( 1993.1.1- ) ，男，浙江義烏人，鄭州大學土木工程學院2011級本科生，土木工程專業；劉元智（1992.8.26- ），男，海南省澄邁縣人，鄭州大學土木工程學院2011級本科生，土木工程專業。