谈混凝土结构的裂缝控制

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1.裂缝的成因及防治

1.1荷载作用引起的裂缝

当混凝土构件中的主拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会出现裂缝。如受弯构件在荷载作用下产生弯矩和剪力， 因而产生垂直裂缝和斜裂缝； 轴心受拉构件在荷载作用下产生垂直裂缝；受扭构件在荷载作用下产生螺旋状裂缝等。构件因受力状态不同，裂缝形态不同，且裂缝方向大致与主拉应力方向正交。防治措施：利用钢筋的抗拉强度很高的特性，在混凝土构件中配置适量钢筋来传递开裂后混凝土所不能传递的拉力和剪力；同时构件也应有足够的截面尺寸。

1.2材料不良引起的裂缝

材料本身的原因而引起的裂缝， 因使用活性砂，石材料与水泥发生碱--骨料反应， 体积增大而使混凝土涨裂；因使用了安定性不良的水泥而引起的龟裂；因骨料中夹有泥土而产生不规则的网状裂缝等。

1.3混凝土硬化过程中的塑性裂缝

现浇钢筋混凝土结构构件中，在浇灌后拆摸时发现断断续续的水平裂缝， 裂缝中部较宽，两端较窄，呈梭形。裂缝常出现在结构的变截面处，梁板交接处，梁柱交接处及板肋交接处，这种裂缝通常称为塑性裂缝。

塑性裂缝产生原因： 由于混凝土的流动性不足或流动性过大，硬化前没有沉实或沉实不足或不均就会发生裂缝，这种裂缝是在混凝土浇筑后1-3 小时，尚处于塑性阶段，水分大量蒸发沿梁上面和板面钢筋的位置发生的激烈收缩和不均沉缩，裂缝的深度通常达到钢筋面。

1.4温度引起的裂缝

混凝土表面出现的温度裂缝，其走向没有一定的规律性。温度裂缝多缘于较大的温差。特别是大体积混凝土在凝结和硬化期间，水泥和水发生化学反应，放出大量的水化热，使内部的温度不断上升， 而混凝土表面散热较快， 使得混凝土的表面和内部温差很大， 从而产生很大的温度应力。而混凝土的早期抗拉强度和弹性模量都很低，故形成表面裂缝。防治措施： 控制裂缝的主要因素是水化热降温引起的拉应力。

1.5地基变形引起的裂缝

一般情况下，地基受到上部传递的压力，引起地基的沉降变形呈凹形，建筑物形成中部沉降大， 端部沉降小的弯曲结构中下部受拉， 端部受剪，特别是由于端部地基反压力梯度很大，墙体的剪应力很高，墙体由于剪力形成的主拉应力破裂，裂缝呈八字形。防治措施： 地基处理时应采用可靠的方法，选择抗均匀沉降的基础形式。

2.裂缝的影响及控制

2.1裂缝对结构功能的影响

一般工业和民用建筑中，宽度小于0.05mm的裂缝对使用无危险性， 且微裂的存在也是材料本身固有的一种物理性质。规范允许混凝土构件及在使用阶段带裂缝工作， 但过宽的裂缝会对结构功能产生影响。裂缝的影响主要表现在以下几个方面：

2.1.1由于裂缝的存在， 在大气或有害介质的长期侵蚀下，会使钢筋锈蚀， 逐渐削弱钢筋的截面积， 致使结构的承载力下降， 影响结构的耐久性。

2.1.2 由于裂缝的存在， 还使构件的刚度降低， 变形增大。而构件的变形过大会影响结构的正常使用。

2.1.3 由于裂缝的存在，会影响结构的使用功能。对储存液体或气体的容器，或压力管道， 裂缝可能使液体或气体发生渗漏， 使结构的正常使用受到影响。

2.1.4过宽的裂缝会影响建筑物的美观， 且在使用者心理产生不安全感。

2.2对裂缝的控制要求

规范关于裂缝宽度允许值的规定，是考虑了结构所处的环境，结构的工作条件以及钢材对腐蚀的敏感性等因素而制定的。规范将裂缝控制等级划分为三级，分别按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝等级及最大裂缝宽度限值， 要求在荷载作用下的裂缝宽度不能超过某一限值或不允许出现裂缝。

（作者单位：沈阳市政基础工程有限公司）