淺談鋼筋混凝土裂縫機理和控制措施

白永昇

（甘肅土木工程科學研究院　甘肅　蘭州　730020）

淺談鋼筋混凝土裂縫機理和控制措施

白永昇

（甘肅土木工程科學研究院甘肅蘭州730020）

在當今的建筑物中，大部分都是以鋼筋混凝土為結構，但就目前狀況來看，我國很多建筑施工企業對于鋼筋混凝土的使用都存在著問題，建設完成后，結構裂縫現象非常普遍。裂縫不僅影響建筑物美觀，對建筑物的穩定性與質量也會有直接的影響。本文從鋼筋混凝土裂縫機理出發，再對鋼筋混凝土裂縫控制措施進行研究探討。

鋼筋混凝土；裂縫；控制措施

前言

隨著社會主義現代化建設的發展，我國經濟得到迅猛發展，隨之在建筑工程建設規模方面也越來越宏達，施工工藝不斷更新，結構形式日趨多樣化，鋼筋混凝土技術也得到了廣泛應用，然而，鋼筋混凝土結構建筑物出現裂縫的現象確實非常普遍，對整個建筑物的穩定性將產生嚴重影響，這會對建筑物使用者的財產以及生命造成嚴重威脅。因此，要想控制鋼筋混凝土結構裂縫現象的發生，首先應該找到裂縫的原因機理，然后提出相對應的有效措施，從而使建筑物耐久性、適用性以及安全性得到有效保障。由此可見，本文對于鋼筋混凝土裂縫機理和控制措施的研究顯得十分有意義。

1　鋼筋混凝土裂縫機理

導致鋼筋混凝土結構出現裂縫現象的原因、機理是非常復雜的，其主要的幾個方面就是溫度、荷載以及干縮性，下面對這幾個方面進行詳細介紹：

1.1溫度裂縫

所謂溫度裂縫就是出現的裂縫是由外界的環境的溫度變化而引起的。外界環境具體包括：施工中產生的水熱化、大氣溫度變化等等。根據相關調查數據顯示，如果鋼筋混凝土結構內外存在10℃的溫差，那么其相應的冷縮值為0.01%。如果鋼筋混凝土結構內外溫差在10～20℃，那么相應的冷縮值就增長到0.02～0.03%。然而對于鋼筋混凝土結構來說，其最大限度拉伸直為0.01～0.02%，由此可以看出，當混凝土結構內外溫差過大時，一定會有裂縫的產生。

1.2荷載裂縫

所謂的荷載裂縫是指建筑物在荷載作用下，鋼筋混凝土結構出現變形，從而導致裂縫的發生。荷載裂縫一般出現在受振動區域、受剪區域以及受拉區域等等，因為這些區域所承受的荷載力最強，如果地基沉降不均勻、承載力不足以及施工方法錯誤以及結構設計不合理，就極容易導致這些區域出現裂縫的現象。

1.3干縮裂縫

對于在鋼筋混凝土結構來說，材料配比至關重要，如果材料上存在缺陷，那么極容易導致干縮裂縫的出現。混凝土材料主要包括：水泥、砂、石子以及水等等。在水泥、砂以及石子中加入水，就可以在建筑施工中運用，施工完成后，經過一段時期，混凝土材料會形成硬化體，這與先前相比，絕對體積會縮小，在混凝土材料風干過程中，毛細孔縫溢水會會產生相應的毛細壓力，從而促使混凝土產生毛細收縮。對于水泥砂漿來說，混凝土的干縮值在0.01～0.02%之間其干縮值在0.1～0.2%之間。然而混凝土的最大限度拉伸直0.01～0.02%，如果其超出了混凝土最大拉伸直，那么裂縫就是因此而產生。

2　鋼筋混凝土裂縫控制措施

2.1選用材料的控制

對于鋼筋混凝土來說，其運用的主要材料包括：水泥、砂、石子、水、粗骨料、細骨料以及外摻加料等等。①對于水泥材料的選用上，一定要選擇水化熱比較低的水泥，禁止選用穩定性差的水泥。②對于粗骨料的選擇，一定要保障，質地堅硬、表面粗糙、不易出現堿性反應以及空隙較小的石料，并且其粘土和有害物質的含量一定要控制在標準的范圍內。③細骨科的選擇。要選擇含水泥量相對低、空隙小、顆粒比較粗的熱中砂。④在外摻加料選擇上，所謂外摻加料主要包括外加劑以及減水劑等等，其中最重要的就是對于減少劑的選擇，其主要功能是防治混凝土結構過度收縮、改善混凝土性能等等，因此，對于它的選擇，一定要保障其符合工程規定的規格，為了保障質量要選擇品牌信譽度高的供應商。

2.2設計方面的控制

對于鋼筋混凝土結構來說，設計方面至關重要。在設計過程中，不僅要考慮使用功能，為了保障混凝土結構不均勻沉降的發生，必須要準確掌握建筑物中的各項比例。當建筑物相鄰部分結構剛度、荷重以及高度的差別比較明顯時，一定要設置相應的變形縫，這就需要準確掌握建筑物設計結構，根據我國目前的現狀，在控制裂縫方面，設計單位具體應該注意的問題如表1所示。

表1　

（1）降低約束。最主要就是采取構造上的措施，設置各種緩沖層、滑動層以及連接縫（施工縫、后澆帶、控制縫以及伸縮縫），并且在構造細節上要做明確的規定。

（2）最大限度的降低混凝土收縮差與收縮量，具體包括：溫差收縮、干燥收縮等等。設計單位應該提出現場溫度、施工養護以及施工溫度方面的要求與規定。

（3）最大限度的提高混凝土抗裂性能。除了規定構造配筋的布置方法以及數量外，設計單位應該施工文件中以及施工圖中提出對混凝土配比的具體要求。如果有必須要，可以在特殊區段運用纖維混凝土和膨脹混凝土。另外，設計單位應該對收縮應力以及溫度場進行相應的計算，確認所采取的裂縫控制措施有否準確、合理、有效，并且還要要求施工單位結合實際情況進行驗算。

2.3施工方面的控制

施工方面主要應該做好以下幾個方面：

（1）對于地基的驗收和檢查不可流于形式，一定要保障質量，如果是相對復雜的地基，一定要進行深入的勘察，對于異常地基要要予以認真對待，保障在處理完成后，承載力力能夠達到相應的要求與標準。

（2）一定要確保后澆帶設置的合理性，對于接地處以及墻板等較長的結構。另外，對于裙房以及主樓之間的高低不平的地方，后澆帶的合理設置就更加重要，否則會導致荷載力不均，從而導致裂縫的出現。

（3）對于混凝土構件一定要做好早期的養護，根據施工現場的實際情況，延長適當的養護時間。如果墻、柱等構件表面的濕潤度無法達到要求，可以在其表面覆蓋一層保溫材料，這樣可以有效防止收縮變形的出現。

（4）在鋼筋混凝土施工過程中，一定要控制好混凝土內外的溫度差，可以采取在外部降溫的方法，確保內外溫差在合理規定的范圍內。

（5）確保鋼筋保護層以厚度及鋼筋綁扎位置的精準度，另外，為了防止腐蝕，一定要確保鋼筋表面的清潔，禁止使用表面生銹的鋼筋。

3　總結

鋼筋混凝土結構裂縫的現象非常普遍，要想進一步促進我國建設工程的發展，就必須找到相應的解決方法。對于鋼筋混凝土出現的裂縫，應該采取預防為主，合理設計，利用科學施工工藝的總體策略，從而可以有效降低鋼筋混凝土結構裂縫現象的發生。本文從鋼筋混凝土裂縫機理出發，再對鋼筋混凝土裂縫控制措施進行研究探討。希望對工程建設中，鋼筋混凝土的設計與施工起到借鑒的作用。

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TU755

A

1673-0038（2015）44-0043-02

2015-10-19

白永昇（1986-），男，本科，畢業于哈爾濱工業大學，主要從事混凝土外加劑銷售及售后技術服務工作。