钢筋混凝土的裂缝原因及控制

　　摘要：在建筑物中钢筋混凝土出现裂缝的现象较为普遍钢筋混凝土的裂缝发展到一定程度会导致内部钢筋产生腐蚀，从而降低钢筋混凝土的承载能力、耐久性以及抗渗能力,影响建筑物的外观和使用年限。所以必须十分重视裂缝的成因，预防和处理，从而确保建筑物的安全性、耐久性最大程度地保证人们的生命和财产安全。
　　关键词：钢筋混凝土，裂缝，预防
　　随着各地区城市建设步伐的增大和发展的迅猛，许多钢筋混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设和使用的过程中出现了不同程序，不同样式的裂缝，使得大气中所含的大量二氧化碳很快就会通过裂缝不断的渗透到混凝土中，从而加快了混凝土的炭化速度，破坏和降低结构物的刚度、承载能力、耐久性和抗震性能，严重时可能威胁到人们的生命和财产。
　　一、常见的混凝土构筑物的裂缝形态和分类
　　造成钢筋混凝土建筑物开裂渗水产生的原因较为复杂，为了彻底治理这一质量通病，现将建筑物常见的形态裂缝归纳为以下几类：Ⅰ、沉陷缝（一般顺筋方向表面开裂）；Ⅱ、干缩缝（表面开裂，走向纵横交错，没有一定规律）；Ⅲ、温度缝（产生的原因不同，裂缝宽度受温度变化的影响大，热胀冷缩较明显）；Ⅳ、应力缝（裂缝走向与主筋方向接近垂直，宽度一般较大，且沿长度或深度方向有明显的变化）；Ⅴ、施工因素裂缝（大面积混凝土拆模过早，起吊或加载过早，采用滑模或拉模而造成的表面开裂）；Ⅵ、化学作用裂缝（钢筋混凝土中因钢筋锈蚀引起膨胀而造成顺筋开裂）；Ⅶ、（沿PVC穿线管在板内埋设的位置裂缝，顺管线开裂）；Ⅷ、板面分布的不规则裂缝（裂缝较小，较浅）。
　　二、钢筋混凝土裂缝产生的原因
　　2.1混凝土材料及配合比：
　　通过几年的施工管理经验，及理论和实践的相结合，总结表明，水泥用量过大，水灰比大，含沙率不适当，骨料种类选用不佳，选用外加剂不当等，直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂的原因之一，总结以几点：
　　1、水泥等级及混凝土强度等级原因，水泥等级越高细度越细对混凝土开裂影响很大；
　　2、混凝土设计强度等级越高混凝土脆性越大，越易开裂；
　　3、粗细集料含泥量过大造成混凝土收缩增大，集料颗粒级配不良或采取不适当的间断级配，成混凝土收缩增大，诱导裂缝的产生；
　　4、骨料粒径越细混凝土单方用灰量，用水量的增多导致收缩量的增大；
　　5、混凝土外加剂，掺合料选择不当或掺量不当，造成增加混凝土的收缩而开裂。
　　2.2 设计方面
　　通过大量的工程实践及裂缝工程的调查，设计方面原因归纳总结如下：
　　1、减少地基的不均匀沉降，基础设计方面可以采取调整基础没置深度，地基计算强度，垫层厚度等方法来控制地基的不均匀变形，同一软弱土地基上尽量采用同一种类型的基础，否则容易造成沉降量大小不均匀，从而产生危害性裂缝。
　　2、合理设置结构缝，设置结构缝的位置和缝宽的选定要适当，构造要合理，可以把伸缩缝，沉降缝和抗震缝合并设置。按照设计规范要求设置伸缩缝，但应考虑高温，冬期，长期暴露在大气中的建筑物，承受反复的温差，骤冷骤热反复的干湿作用，结构内部不断产生裂缝和裂缝扩展等因素，当结构体型突变或者设置的伸缩缝间距偏大，超出规范要求时应采取有效的防开裂措施，如增大配筋率，通过配筋设置后浇带，改善混凝土级配等。
　　2.3 施工方面
　　1、工程在施工时应严格控制混凝土原材料质量，尽量采用粒径级配良好的石子及中粗砂以减少混凝土的用水量，使混凝土的收缩和泌水随之减少，同时应控制含泥量不能超过规范要求，水泥宜选择低水化热，低收缩质量稳定的普通硅酸盐水泥，外加剂和掺合料必须性能可靠有利于降低混凝土凝固过程的水化热。
　　2、工程施工时，模板及支撑缺少足够的刚度，使混凝土在振捣过程中及成型后模板出现的局部变形，导致裂缝的产生模板在浇筑混凝土之前没有洒水或洒水不够，过于干燥，则模板吸水量过大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。拆模过早或支撑体系强度、刚度不足使楼板产生弹性变形、支座处产生负弯矩，造成裂缝。
　　3、使混凝土配合比有利于减少和避免裂缝配合比中，在满足配合比规范和混凝土技术指标前提下，适当减少水泥用量和用水量，降低水灰比，提高和易性。对泵送混凝土，不能单纯用增加单位用水量的方法，来满足泵送混凝土的可泵性要求。这样不仅多用水泥，增加混凝土的收缩，而且还会使水化热升高，易引起裂缝。为此在施工中可渗入适当的粉煤灰或减水剂（如木质磺酸钙、MF等），以近一步改善混凝土的特征。
　　4、不合理的施工荷载。钢筋混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间，就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动，容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。
　　5、合理设置后浇带对于大型混凝土建筑物，合理的设置后浇带有利于控制施工期的温差与收缩应力，减少裂缝。
　　6、在工程施工中，对混凝土的养护工作不重视。
　　7、混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当；混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季，因昼夜温差大，养护不当最易产生温差裂缝。
　　8、控制入模塌落度，做好浇筑振捣工作在满足混凝土运输和布放要求前提下，要尽可能减少入模塌落度。混凝土入模后，要及时振捣，并做到不漏振，不过振。对重点部位可在混凝土振捣界限进行二次振捣，再次排除因泌水在粗集料，水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，并在混凝土初凝后、终凝前进行混凝土表面多次抹压，防止因混凝土的表面收缩而出现的细微裂缝，
　　三、钢筋混凝土裂缝的预防措施
　　从微观方面分析，混凝土有裂缝使绝对的，没有裂缝是相对的。所以混凝土建筑物裂缝的防治，就是为了对建筑物的危害程度控制在允许范围内。为此在实际工程中应从设计、原材料、施工方面来预防和控制混凝土建筑物的裂缝。
　　3.1 设计方面的预防
　　高度重视钢筋的型号、尺寸、连接和几何位置，在保证主筋位置的同时，绝不能忽视构造筋的位置，同时尽量采用同一厂家提供的钢筋；在设计中减少伸缩缝的间距，并增强外墙保温措施；现浇混凝土楼板设计时，应充分考虑楼板的温度应力作用，楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋，一般采用8㎜-14㎜的钢筋，钢筋间距宜在150㎜-200㎜之间，屋面板尽量采用双向配筋；跨度过大的建筑物可以根据实际条件在楼面中部设置后浇带，以减少收缩应力的影响；避免应力集中，合理增配构造钢筋来提高抗裂能力，尽量避免结构断面突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施设，适当增加附加筋，以增强其抗裂能力。设计人员应重视构造钢筋的配置，选择构造钢筋的直径和数量要适宜。从设计上来说，构造钢筋很重要，结构设计经常忽略结构约束性质，从而产生构造性裂缝。所以，配筋不但要满足结构承载的要求，而且还要满足混凝土正常使用的要求，合理增配构造钢筋有利于提高抗裂能力；加大保护层厚度适当加大保护层厚度，可以提高保护层的质量以及密实性，降低其渗透性，予以阻止或者延缓混凝土的碳化速度，提高劈裂强度。地下结构保护层厚度，要加钢丝网，楼板要布设设备管，也要适当增加楼板厚度；加设次梁减少裂缝在现代设计中，现浇板的宽度越来越大，长度越来越长，而楼板的厚度却不能太大，如果在板下面的适当部位增加次梁，就可以增加板的刚度，减少板的绕去变形，从而达到不出现危害性裂缝的目的。没有条件设置次梁时可以在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，从而提高混凝土的极限拉伸，有效地防止裂缝的产生。
　　3.2施工方面的预防
　　（1）进一步加强模板施工过程中的规范性，模板施工前编制模板工程施工方案，特别是高支撑模板施工技术方案，方案中应系统的对各方面进行验算，在施工过程中必须严格按照方案所规定的进行施工，及时对使用的模板进行清理及相关的测试。
　　（2）对主体结构施工的过程中施工速度不能强求过快，楼层砼浇筑完毕后要进行必须的养护过程，加强砼养护在每次砼浇筑完毕后，应及时按温控技术措施的要求进行保温养护，不同施工季节应根据自己的施工方案的规定选择不同的混凝土养护方案，混凝土的养护时间根据水泥的品种决定，一般普通水泥的养护时间为14d，矿渣水泥、粉煤灰水泥及掺加掺和料后的混凝土的养护时间为21d。科学的安排施工过程计划，在楼层混凝土浇筑完毕二十四小时以前，可限进行下道程度的前期准备工作（如测量、定位、弹线等），不得吊卸大量材料，避免冲击振动。
　　
　　（3）施工单位应认真做好砼的计量工作，严格控制砼的配合比，保证砼强度的稳定性。
　　（4）严格控制板面负筋保护层厚度，现浇板负筋按设计要求放在板的上面，有梁通过或隔断时一般设置在梁钢筋上面或与梁钢筋帮扎在一起。
　　（5）浇筑楼板砼时必须铺设操作平台，防止施工人员野蛮施工踩踏钢筋，应安排专人在浇筑砼时对钢筋进行看护，随时对踩踏的钢筋进行复位，查看保护层是否合理，以保证钢筋位置的准确。
　　（6）楼板内预埋的穿线管，一般应设在楼板的短向铺设，如条件允许可以在预埋管的上方另行铺设不小于500mm宽的钢丝网片作为补强措施。
　　四、结束语
　　综上所述，钢筋混凝土裂缝是工程中一种普遍存在的现象，它的产生是在各种原因的基础上，适应采取科学、合理、切实有效的防治措施，把砼裂缝控制在建筑规范要求允许的范围内，只有从设计原材料、施工等方面加强控制来降低混凝土的裂缝产生，确保砼的结构安全适用和耐久的要求。