混凝土结构裂缝产生与控制的探讨
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摘 要：对钢筋混凝结构房屋裂缝，从温度应力、收缩变形、地基不均匀沉降、结构设计、混凝土施工质量以及钢筋锈蚀等方面分析其产生的原，提出减裂缝产生的控制措施，以确保工程质量。
关键词：裂缝；产生；控制
在工程建设中，有不少钢筋混凝土结构因这样或那样的原因出现了裂缝。结构裂缝常常给人们的生产、生活带来很多不便，影响了人们的生产、生活，同时也使给建筑安全带了很大影响，如对裂缝不加重视，放任其发展，严重时将会引起重大安全事故，因此有必要对钢筋混凝土结构裂缝的产生、发展进行分析研究，找出其原因，并在工程建设注意避免问题的发生，以保证工程质量。
1、钢筋混凝土结构裂缝类型及形成原因
1. 1温度应力引起的裂缝 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料及水混合搅拌而成的胶凝混合物；混合物中的水泥在水化过程中产生大量的水化热，热量将使混凝土温度升高，但由于混凝土外表面与自然环境接触，其热量容易散发，所以温度增加缓慢，甚至当天气冷时，外表面温度还会降低，因而在混凝土体形成温度差，内外部的膨胀就会有差别，在膨胀送别处，就会产生拉应力，当膨胀送别大时，拉应力就较大，当拉应力大于混凝抗拉强度时，就会在混凝土表面产生裂缝；另外，混凝土外表面的水分蒸发快，易造成表面混凝土缺失水分，使其水化作用得不到充分发展，混凝土硬化后，强度达不到设计值，因此也是加速形成裂缝的原因，此类裂缝在大体积混凝土中容易形成，设计和施工大体积混凝土时就加以重视。
1. 2收缩变形引起的裂缝及原因 混凝土是脆硬性材料，其塑性变形性能很差，混凝土在硬化完成后，混凝土体积开始收缩，在达到收缩稳定前，随着时间的推移，混凝土收缩会增加，当混凝土受到约束而不能自由收缩时，就会在收缩不一致的交接处产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土就会被拉裂，从而形成裂缝。
1. 3结构设计引起的裂缝及原因
由于结构设计时，考虑问题的不周或结构设计的错误，使结构承载力、变形、裂缝无法满足要求，从而在结构上形成裂缝。结构设计不正确导致的裂缝类型很多，比如地基沉降引起的类型，梁板配筋不合理、配筋不足引起的类型等。结构设计不正确形成的裂缝一旦发生，就会很快发展，且极有可能发展形成通缝，这可能将引起严重的安全事故。结构设计引起的裂缝是最危险的裂缝，在工程设计时，应严格按规范要求，保证设计正确，避免此类裂缝的发生。
1. 4混凝土质量引起的裂缝及原因
由于混凝土是由水泥、砂子、粗骨料及水混合搅拌而成的混合物，因而组成混凝土材料质量的优劣就会直接影响混凝土质量。水泥品种的不同就会产生不同的水化热，对混凝土产生裂缝就会产生不同的影响；砂子、粗骨料的清洁程度会影响混凝土凝结，混凝土在有污物的地方形成缺陷，待混凝土收缩时就会从缺陷的地方开始，形成裂缝。如果水不清洁，会使水泥浆水化不充分，从而使混凝土强度达不到设计值，待混凝土收缩时，当收缩产生的拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土就会被拉裂，从而形成裂缝。
2、钢筋混凝土结构裂缝的控制措施
钢筋混凝土结构裂缝控制措施有二大类：一是结构设计控制措施；二是混凝土质量措施。具体如下述：
2. 1钢筋混凝土构裂缝的设计控制措施 根据多年的实践经验，结构设计控制裂缝的基本措施主要有以下几方面的措施：
1) 选择合理的结构方案。在工程结构设计初期，应根据工程的具体情况，严格按照《混凝土结构设计规范》GB5010－2002的有关要求，确定合理的结构方案。结构方案为选择是否设置伸缩缝、设置后浇带等问题，允许设置伸缩缝的，应当按规范要求设置伸缩缝，当结构因建筑需要等原因不能设置伸缩缝时，应根据工程实际情况和混凝土伸缩量的计算结果，在合理的地方设置后浇带，并应待后浇带两侧的混凝土完成收缩及稳定后再浇筑后浇带的混凝土，此时间一般为二个月左右比较合理；后浇带混凝土采用膨胀混凝土。
2) 根据结构分析、计算的结果，确定合理的结构构件截面，并对结构构件进行变形、裂缝宽度等验算，保证变形、裂缝验算结果满足规范要求，这样就从计算方面根本保证结构不生产结构设计裂缝。
3) 除根据分析、计算结果配置计算所需要的钢筋外，尚应配置必要的构造钢筋，满足构造措施要求，以防计算所考虑因素以外的原因使混凝土生产裂缝。且配置的各钢筋布置间距应符合规范要求；按《混凝土结构设计规范》及《建筑抗震设计规范》的规定合理布置梁、柱、板内钢筋筋；满足构造钢筋的最小、最大间距限制要求，并保证构造钢筋有必要的配筋面积，满足最小配筋率要求。
4) 对梁、柱构件，应尽量避免结构断面的突变，如构件截面确因建筑需要等原因形成突变时，则应避免在截面突变处将过多的纵向钢筋突截断，多余的钢筋应通过截面突变处后再截断，这样可以避免因截面性质的突然变化，导致混凝土受力产生过大的增加；在楼板设计中采用分离式配筋时，应注意考虑混凝土的收缩和温度变化引起的温度应力，在板的顶面配置适当的贯通构造钢筋，并且钢筋直径及间距应符合构造要求；在截面积相等条件下尽可能用小直径的钢筋。
5) 楼板阳转角处应布置放射筋，射状钢筋直径尽量用小直径钢筋，间距在悬板中部处应满足构造的要求。另外，预留洞口等薄弱部位应设置洞口加强筋；在悬挑板的最外端，应沿板边沿设置二根10mm直径以上通长钢筋，同时板厚厚度不得小于80mm。
6) 确定合理的受边钢筋保护层厚度。应根据使用环境及建筑的耐久性等因素，合理确定受力钢筋的最小混凝土保护层厚度。保护层过薄，会因其收缩受到钢筋影响较大，当混凝土收缩时，保护层外表面混凝土受到约束，而在钢筋与混凝土接触处形成裂缝。反之，过厚的保护层，因为其外表面受到钢筋约束的减小，在外面表面受收缩会较大，因不受钢筋影响，也容易形成表面裂缝。因此在设计中不得随意增加或减小受力钢筋的混凝土保护层厚度。
7) 钢筋锈蚀引起的裂缝。当混凝土骨料中含有氯化盐，或因天气原因而添加氯化盐时；当氯化盐含量超标后，在外部温度和温度条件满足的情况下，就会使钢筋产生电化反应而生锈。钢筋锈蚀生成物铁锈体积膨胀，膨胀积累到一定程度后就会把其周边的混凝土胀裂。因此，在拌制混凝土时，应控制混凝土中的氯化盐含量，以防此类裂缝生产。
8）必要时对建筑进行地基沉降变形进行计算，保证建筑地基变形满足规范要求。当建筑位于的场地地质条件复杂时，地基可能因为地基性质的不一样而产生不同的沉降变形。当建筑地基变形不一致超结构承受允许变形值时，就会导致上部结构形成裂缝。这类裂缝可能会形成于柱、梁、板内，具体根据结构产生的变形量差及位置来确定，因此必要时应进行地基基础沉降变化的计算，并保证计算值满足要求。
9）大体积混凝土结构，应配筋合理的构造钢筋，以抵抗温度变化引起的温度裂缝。一般习惯上将构件最小尺寸大于1000mm的混凝土，称为大体积混凝土。由于温度应力的原因，易在结构上形成裂缝。为避免此类裂缝的形成，应在构件最小尺寸方向，尺寸中部中配置一定量的钢筋，可以有效预防大体积混凝土构件形成裂缝。
2．2混凝土结构裂缝的施工及材料控制措施
1) 水泥品质控制措施。受风化的水泥，其品质不安定，混凝土浇筑后，在达到一定强度前，在凝结阶段会形成一些短小不规则的裂缝，因此不得采用已经风化的水泥。另外热水泥水化产生热量也不能忽视，采用水化热低的水泥，可以降低水化产生的热量，必要时使用低水化热水泥。选择正确的水泥品种，从根本上解决因水泥所导致的裂缝。
2) 骨料方面的控制措施。细骨料在含有较多的泥土时，当泥土含量增加2~3%，水泥浆的收缩量会增加10~20%。因此应控制骨料中的泥土含量，使用洁净度符合要求的细骨料。另外，时骨料含碱量较高，当空气的温度和湿度条件达到后，就会引起碱集反应，碱集反应的生成物体积膨胀很大，也会把混凝土胀坏，从而形成裂缝，因此选用骨料时要应注意骨料的含碱量，碱含量不得超过混凝土允许的值。
3) 混凝土施工方面控制措施。混凝土搅拌不均和不足时，会在混凝土硬化后在混凝土内部形成缺陷，当混凝土膨胀和收缩时，就会引起局部裂缝；反之，混凝土搅拌时间过长时，当停止搅拌后，混凝土就会很快硬化而产生异常凝结，引起网状裂缝。当混凝土构件高度过大时，如果采用一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土硬化强度还不充分，硬度不足以抵抗其上部混凝土重量时，就会引起下沉，形成近似水平的裂缝。在混凝土交接面处，先浇的混凝土已经硬化，导致交接面处混凝土不连续，这样会在交接面处形成裂缝。混凝土构件因模板外鼓、模板下沉、拆模过早等原因，也会产生裂缝，因此应严格采取措施，避免形成此类裂缝。再者混凝土硬化前受到振动或加载，也会使混凝土硬化不充分，因此也容易产生裂缝。确保浇筑振捣质量及加强混凝土养护也是减小混凝土裂缝产生的基本措施，混凝土浇筑时，要保证振捣质量，不得有漏振、过振现象等发生。混凝土浇筑初凝后，应及时进行养护，保证混凝土表面温度、湿度合适，让混凝土水化作用充分发展，以保护混凝土强度形成充分。在冬季施工时，保证养护温度，必要时采取必要的加热措施等。总之，混凝土在施工阶段有很产生裂缝的机会，因此在施工过程中，应注意保证施工质量，避免因施工方面生产的裂缝。
3、结束语
裂缝是一个长期困扰着混凝土结构的复杂问题，影响着建筑工程质量，建设中，稍有不慎就会形成裂缝。为保证工程质量，避免裂缝产生，作为工程设计和工程施工人员，随时应有预防混凝土构件产生裂缝的警惕思想，不得麻痹大意，否则将因忽疏而带来严重后果。
参考文献：
[1]赵顺增，刘立．混凝土干燥收缩开裂评价及其试验新方法
[2]王成启，金建昌．混凝土塑性收缩的试验研究
[3]混凝土结构规范：GB2010－2002
[4]王铁梦．建筑裂缝控制.建筑施工技术，2000,05