浅谈钢筋混凝土结构裂缝的分类与防治措施

所属栏目：建筑设计论文
发布时间：2011-02-26 14:45:21  更新时间：2022-04-12 14:19:01

　　摘要：加强对钢筋混凝土结构裂缝成因的研究，并提出钢筋混凝土结构裂缝的防控措施和处理方法，具有较大的现实意义和较高的社会经济效益，也是广大科技人员和土木工程技术人员必须面对的重要课题。

　　关键词：钢筋混凝土裂缝类型防治

　　1.裂缝划分方法及裂缝特征

　　1.1施工期间形成的裂缝

　　(1)塑性沉降裂缝：在施工过程中，混凝土在塑性阶段无任何强度时，由于基础和混凝土自身沉降、模板略胀动或混凝土表面出现较厚泌水情况时发生的。这种裂缝一般较宽且深，对于沿着水平筋出现的这种纵间裂缝，是引起钢筋锈蚀的一个主要原因，对结构存在一定的不安全隐患，需要进行处理。

　　(2)塑性收缩裂缝：是在混凝土即将凝固前，当多余水从混凝土表面以极快的速度蒸发掉时而形成的。这种裂缝一般较宽且深，对于沿着水平筋出现的这种纵间裂缝，是引起钢筋锈蚀的一个主要原因，对结构存在一定的不安全隐患，需要进行处理。

　　(3)收缩裂缝：是混凝土在硬化期间或硬化后在表面出现的裂缝。由于受到周围结构件的约束或因养护不足，收缩不一致而引起的裂缝，多在构件表面成垂直状，应根据裂缝的大小和深度来判估对结构物的影响程度，在裂缝较浅时，一般不作处理。

　　(4)龟裂裂缝：这种裂缝是由于没有进行合理的表处和及时养护引起的。此种缝较浅，常容易在初凝时发生，这种缝对结构影响不大，可不作处理。

　　(5)因配筋不当引起的开裂：上层钢筋网空隙太大、数量较少、钢筋被踩踏下沉、支撑拆除过早、预应力张拉不良等均会引起裂缝，对因这种原因产生裂缝的结构需进行加固处理。

　　(6)温差应力产生的裂缝：在施工期间引起的温度裂缝，一般是由于水泥水化热或因环境温度过高而引起的，一般与结构截面垂直。在使用期间因环境温度过高产生的裂缝，一般贯穿于整个截面;也有仅产生表面的情况，应区别情况根据实际深度和宽度的不同，采取不同的处理方法。

　　1.2使用中随时间延长而出现的裂缝

　　(1)锈蚀裂缝：是在结构物投用一定时期后，沿主筋方向出现的纵向裂缝，这是钢筋出现生锈初期的膨胀结果。这种裂缝的产生不是因收缩、温度及荷载作用引起的，而是钢筋自身腐蚀产生的，如不及时进行处理，将会导致混凝土开裂，保护层脱落，更加快钢筋锈蚀破坏。

　　(2)盐类及酸类浸蚀引起的裂缝：对环境产生的盐类及酸类气液体的浸蚀，在对结构处理前，应首先清除结构内已浸蚀的介质，然后根据结构重要性和对结构的影响进行处理，在处理的表面涂覆、防腐涂料保护。

　　(3)碱骨料反应形成的裂缝：根据原材料碱骨料反应的程度大小，区别不同情况处理。

　　1.3荷载作用引起的裂缝

　　(1)投用后重物堆放安置的不均匀和结构自重所产生的弯矩作用、剪力作用、拉力作用和扭转作用等。

　　(2)一个或几种不同外力的共同作用。对于结构在荷载作用下出现的裂缝，在宽度小于规范允许值时，一般不作处理;当超过规范允许时，应进行加固补强处理。

　　1.4按裂缝特征分类处理

　　(1)横向裂缝：结构件截面出现的横向裂缝，一般是由于荷载、收缩及温度作用所致。

　　(2)剪切裂缝：因结构的荷载作用或错移位所引起的轻微裂缝。

　　(3)交叉裂缝：在外力作用下，一般在柱端部和墙面出现X形的交叉裂缝，处理前按结构的实际分析评估后进行。

　　2.调查分析裂缝的项目和采取的方法

　　在分析裂缝产生的原因时，需要对裂缝产生的形态、规律、分布部位和区域调查，有代表性的宽度和深度、长度应仔细测量，并对产生原因分析。调查项目和方法：如材料使用不当方面，可查阅原始施工记录，核实材料配合比、水泥品种、用量、外加剂、骨料含杂质情况、碱反应等。

　　3、钢筋混凝土结构裂缝的防控措施?

　　3.1设计方面的防控措施?

　　⑴设计中应尽量避免出现较大应力集中现象的构造，例如截面突变，刻槽、开洞等，若因建筑结构或其他方面原因必须做时，应充分考虑采取措施予以加强。?

　　⑵重视对钢筋的配置，特别是针对不同受力假设采用不同的计算简图时，受力钢筋和构造配筋的确定应予以高度重视，构造配筋对有效控制裂缝的出现和发展十分重要。?

　　⑶重视对结构薄弱部位、易开裂部位的处理，例如深基础与浅基础结合处、高低跨处、高层与底层结合处以及不同结构形式结合处等。?

　　⑷设计中处理好柔性和刚性的关系。结构中所有构件都是约束与被约束的关系。所受约束越强，产生足够变形的余地就越小，就越容易开裂。所以，设计过程中应重视结构中相连构件的约束关系。不能一味的追求柔性或刚性，应灵活运用，达到柔性和刚性并重。?

　　⑸设计人员应对设计中所选用材料的特性、结构的施工程序和施工方案有比较清楚的认识，有的放矢的选择结构方案和所使用的材料。?

　　3.2材料方面的防控措施?

　　⑴在选择的水泥、沙子、石子等材料时，应根据结构的要求选择符合规范要求的材料。

　　⑵选择适宜的外加剂和掺和剂，可以显著的提高混凝土的工作性能、降低水泥用量、降低水化热。?

　　⑶应用补偿收缩混凝土技术。在混凝土中加入一定量的膨胀剂来补偿混凝土的收缩，是解决混凝土由于收缩而产生裂缝的一种有效措施。

　　3.3施工方面的防控措施?

　　⑴确定合理的施工方案。施工方案是否合理不仅关系到整个施工过程，而且与预防控制裂缝有很大关系，重点是确定一次浇筑量、施工缝间距、位置及构造，混凝土运输、振捣以及浇筑时间、浇筑温度等。?⑵加强施工管理确保施工质量。在施工过程中，由于未按规范操作常常会引起混凝土裂缝的产生。因此，施工阶段是预防结构裂缝出现的重要的阶段之一，施工中应着重注意这几方面的问题：一是要确定合适的材料配合比，在满足强度要求的原则下，尽可能的减少水泥用量;二是要确保钢筋的位置正确，对踩踏后的钢筋应及时修正调整，对钢筋上附着的污物和氧化皮进行彻底清除，以免影响钢筋和混凝土之间的粘结力;三是要加强养护，养护时应注意按时浇水，注意环境温度的变化;四是要注意拆模时间和顺序，要使混凝土强度达到规范要求后方可拆模。否则拆模过早易引起混凝土开裂;五是要加强监督与管理，质量监督部门及工程监理单位必须认真执行国家规范、规程等有关规定，监督和督促各项技术措施的落实，保证钢筋混凝土结构裂缝得到有效防控。

　　4.裂缝修补一般性方法

　　钢筋混凝土建筑或构件出观裂缝。当对裂缝的原因了解后，应针对各不同时期引起开裂的不同原因采取预防措施，避免裂缝的发展。当一旦发现裂缝，则应根据发生的原因、性质、大小、所处部位和结构重要程度区别情况及时治理。在治理时可按下列原则和方法。

　　(1)对承载力无影响的表面裂缝和一些细小裂缝，为预防渗漏和观感时可采用表面修理补平方法。采用表处时可用涂抹砂浆、薄层环氧胶泥、凿浅槽嵌补和贴条法等。

　　(2)当分析裂缝对结构体有影响时，或结构有防水抗渗要求时。可采用内部修补处理，一般采用水泥灌浆和化学灌浆方法加固。

　　(3)当对结构整体承载力有一定影响的裂缝，一般采用对结构加固方法，通常用钢箍、围套、粘结钢板或预应力加固，也可用喷浆加固等。

　　5.结束语

　　钢筋混凝土工程在施工过程和使用过程中都会产生不同性质的裂缝，有些对结构影响不大;有些则严重影响使用。钢筋混凝土结构中裂缝出现的类型特征较多，产生裂缝的原因也是情况各异：因而对现已投用建筑物进行鉴定时，必须找出形成裂缝的原因，测量裂缝的形状大小，找出裂缝变化的形态，分析辨别对结构的影响程度，然后采取不同的处理措施以保证结构的安全，延长其使用寿命。

　　参考文献：

　　1、于骁中,居襄;混凝土断裂韧性的研究[J];力学与实践;1980年04期

　　2、王铁梦;;钢筋混凝土结构裂缝控制的综合方法[A];混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术交流会论文集[C];1999年

　　3、魏建平;钢筋混凝土结构裂缝成因及防治措施探究[N];科技日报;2000年