鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因及控制措施分析

龍遠盈

摘 要：鋼筋混凝土結構在很多工程項目中作為框架結構，穩定性高、耐久性好，但是鋼筋混凝土結構施工工藝比較復雜，再加上不同類型和等級的混凝土質量存在一定差異，受到外界各種因素的影響，使得鋼筋混凝土結構出現各種裂縫，成為限制和制約我國建筑行業發展的一個難題。為此，應給予裂縫控制充分的重視，采取有效控制措施，消除裂縫。

關鍵詞：鋼筋混凝土結構；裂縫；控制

1 鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因

鋼筋混凝土裂縫不但類型多樣，其產生裂縫的原因也較為復雜多樣。鋼筋混凝土產生裂縫對建筑物影響較大，為了保證建筑物的安全穩定，必須對裂縫進行控制。控制裂縫首先需找到裂縫產生原因，然后才能對癥下藥。

1.1 材料質量的影響

材料的選擇和應用不當是鋼筋混凝土結構產生裂縫的一個較為主要原因。由于鋼筋混凝土結構主要應用于建筑行業，關系到人類生命安全，因而必須嚴格控制和把握材料質量。材料質量致使鋼筋混凝土結構產生裂縫是因為材料的抗拉強度較弱，混凝土材料由于變形和受約束等原因導致內應力加大，超過了材料本身抗拉能力。導致材料選擇不當的常見因素主要有：骨料和水泥中有害物質過多 ；外加劑使用不科學；水泥的水熱化過高等。骨料中所包含的雜質過多是材料出現問題的主要因素。如果材料中砂、泥土、石等含量過量會大大降低骨料和水泥的粘結強度，從而導致早期裂縫的形成，隨著時間的推移，早期裂縫又會發展成為貫通性裂縫。

1.2 施工工藝的影響

施工方面的原因主要包括未采用科學合理的施工方法、對模板的構造存在問題、模板拆除過早、對施工過程未能嚴格控制等。混凝土結構產生裂縫與砼養護具有密切聯系，當混凝土沒有完全硬化，如果表面水分蒸發過快，就會形成收縮性裂縫。同時，由于水泥在硬化和水化過程中會散發大量熱量，從而就會導致混凝土內外溫差加大，混凝土就會出現收縮不一致情況，從而就導致其結構出現了裂縫。

1.3 地基變形影響

房屋是建設在地基基礎上的，地基對房屋的安全和穩定會產生嚴重的影響。裂縫的出現與地基基礎的不均勻沉降有密切的關系。如果地基開挖深度不足，當上部荷載超過地基的極限承載力時，下部地基土就會發生下沉，從而導致上部結構發生變形，墻體就會出現裂縫。

1.4 溫度裂縫

當外界環境溫差較大時，會造成混凝土內部與外部熱脹冷縮差異而開裂。對于大體積混凝土，由于水泥的水化熱而形成混凝土內部溫度高，導致其內部溫度與構件表面溫度相差較大。同時混凝土構件受外力約束，使得構件內部產生壓應力，在混凝土表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土表面就會產生裂縫。

1.5 濕度變形

將攪拌的混凝土置于空氣中硬化時，其體積會隨著水分的蒸發而逐漸縮小，這樣的情況通常稱之為干縮。溫度影響一般是導致混凝土出現收縮裂縫。這種裂縫常出現在現澆框架結構和現澆墻板式結構中，通常是由于養護不到位形成的。

1.6 其它因素影響

房屋建筑在施工過程中，混凝土材料配比不均衡或者水泥標號不對，常常會導致混凝土發生離析；混凝土震搗不密實，構件在拆模后會出現蜂窩麻面現象；鋼筋銹蝕會導致鋼筋與混凝土之間的粘結力降低，從而使混凝土開裂。

2 混凝土裂縫的預防與控制措施

2.1 建筑材料方面

（1）水泥。不同的建筑工程或者建筑工程在不同的條件，盡量選擇水化熱較低、強度較高的水泥。禁止使用性能指標不合格的水泥，水泥指標不合格會造成混凝土結構強度不達標，導致結構性裂縫大面積出現。

（2）骨料選用要恰當、不能存在堿性反應、有毒有害物質及其含量要符合建筑物混凝土用料的相關比例。

（3）對于混凝土外摻料應適量，盡量選用粉煤灰、減水劑等外部添加劑，對于超大超長建筑物或構筑物可適量添加膨脹劑，目的是改善混凝土結構性能，降低混凝土結構中水泥用量和用水量，減少建筑物結構的改變。

2.2 優化施工設計

鋼筋混凝土結構施工之前，必須優化施工設計：①在設計鋼筋混凝土結構時，不僅要考慮工程項目的使用性能，還必須準確、科學地分析建筑結構各個部位的比例，在要求高度范圍內保持垂直度，避免發生不均勻沉降。②根據鋼筋混凝土結構設計要求，對變形縫和沉降縫進行合理設計，嚴格控制其設置寬度和位置，優化相關結構構造，在建筑窗臺底部設計磚混結構，應用加筋砌體，若窗戶寬度較大，在窗臺下方合理加筋砌體，避免受到地基土層不穩定的影響產生豎向裂縫。③對構件配筋進行合理設計，合理控制設計間距，若梁柱斷面較大，必須優化腰筋設計，若現澆板厚度和跨度較大，按照施工要求，在中心區域準確進行構造鋼筋設置。

2.3 優化設計方面

設計階段也會嚴重影響鋼筋混凝土結構的質量，設計不當會導致裂縫的出現。首先，設計階段應該考慮混凝土強度等級、鋼筋的結構形式、鋼筋的規格型號，從而對裂縫進行有效的控制。其次，嚴格控制構件選型，在符合使用功能的前提下，應該避免造型復雜構件，盡量選擇簡單造型的構件，因為復雜構件會產生附加應力，導致裂縫的產生。再次，對承重結構的受力進行科學調整，保證荷載分布的均勻，避免應力集中在某一結構出現裂縫。針對特殊承重結構，需對其基礎進行加強。然后，根據地址條件，設計時需對埋設深度進行調整，還需調整墊層厚度，從而減少由于地基的不均勻出現沉降和變形。最后，由于溫度、適度會導致構件產生裂縫，因而對伸縮縫進行合理設置可控制這種原因產生的裂縫。如果建筑構件體積龐大或者形狀不規則導致無法設置伸縮縫，那么需在設計時需在適當的位置預留后澆帶，從而減少和控制裂縫。

2.4 不均勻沉降裂縫的預防與控制

地基是房屋建筑中最基礎的部分，在設計施工前，要做好地質資料的勘測工作。依據當地的地形地貌以及各土層參數，來確定地基開挖深度及基礎的選用類型，確保地基土的承載力能承受上部傳來的荷載。在設計過程中，加強上部結構和基礎的整體剛度，在施工時要避免將房屋建在土層結構不穩定以及軟弱土層上，提高地基的施工質量，減少沉降裂縫的出現。

2.5 與耐久性相關裂縫的預防與控制

混凝土構件在凍融循環、堿-骨料反應等環境下，由于混凝土內部體積膨脹，會在構件內部出現許多微裂縫，而外界環境中的 Cl - 、So 4 2- 會侵入內部，導致鋼筋銹蝕，從而降低了構件的承載能力和耐久性能。為防止與耐久性相關裂縫的出現，可采用提高混凝土密實性、外涂環氧樹脂等隔離層和摻入阻銹劑等措施來預防和控制。

3 結束語

通過對建筑工程中混凝土結構裂縫的多種成因進行分析，可以發現，引起混凝土出現裂縫的原因主要來自材料和施工環節。混凝土裂縫的產生對結構的安全性、適用性和耐久性都有較大影響，必須全面了解裂縫產生的機理，對裂縫采取積極有效的預防與控制措施，才能保證建筑結構的質量。文章提出的幾點措施和建議，加以施工技術人員的協調和配合，同時在科技水平不斷進步和發展的情況下，相信在不久的將來，混凝土結構的防裂問題會得到很好的解決。

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