探索钢筋混凝土结构裂缝成因和其有效控制

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1、探索钢筋混凝土结构裂缝成因和其有效控制　　摘要：裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应，钢筋混凝土结构中的裂缝是很难避免的。针对钢筋混凝土结构中出现的裂缝问题，从设计，荷载，原材料，施工等方面对产生裂缝的各种因素进行分析，并提出预控措施。关键词：结构；结构裂缝；裂缝控制；荷载；施工；温度变化中图分类号：TV543+.6文献标识码：A文章编号：引言：在全球经济的大前提下，我国经济也快速发展,土木工程中的钢筋混凝土结构的应用也呈现快速增长,钢筋混凝土结构中的裂缝是土木工程中较为普遍存在的问题。如何加强预防对钢筋混凝土

2、结构裂缝成为广大科技和土木工程技术人员必须面对的重要课题。1.裂缝的种类和成因结构裂缝的成因较为常见的有温湿度的变化、混凝土的不均匀性、结构不合理、原材料不符合要求、水灰比过大、基础不均匀沉降和模板变形、养护不及时等。混凝土结构裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几类：1.1荷载引起的裂缝7钢筋混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，总结起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。（1）直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝1）设计方面，计算不合理；内力与配筋计算错误；设计断面或结构刚度

3、不足等；2）施工方面，对设计意图理解不清楚，改变结构受力模式；预制构件起吊、运输、安装等不规范。（2）次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝1）在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。2）结构中的凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用精确的图式进行模拟计算，一般会根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生大的应力集中。在这些结构的转角处或构件形状突变处容易出现裂缝。实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝

4、的最常见原因。1.2温度变化和混凝土收缩引起的裂缝（1）混凝土在凝结硬化过程中，由于水泥释放大量的水化热，在表面和内部先后出现较大的温差变化而引起拉应力；外部气温骤降也会在混凝土表面引起较大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。（2）冻胀引起的裂缝7吸收达到饱和状态的混凝土，当外界大气温度低于零摄氏度时，混凝土内游离状态的水会冻结成冰，由于水成冰事体积会膨胀，混凝土会产生应力而发生裂缝。1.3材料质量引起的裂缝混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可导致结构

5、出现裂缝。水泥安定性不良，过期受潮，含碱量较高；骨料粒径超标、级配不良、杂质含量超标等而影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大；采用氯化物等杂质含量较高的拌和水及含碱的外加剂等均可能影响结构出现裂缝。1.4施工引起的裂缝（1）施工工艺不符合标准引起的裂缝。施工如没能按照设计要求和相关规范进行，浇筑振捣不密实。（2）施工现场保护措施不到位引起的裂缝。如混凝土早期脱水引起收缩裂缝；混凝土浇筑后环境温差过大使混凝土产生温度裂缝。（3）现场模板拆除不当引起的裂缝。如拆模时间过早、拆模顺序不当使其产生拆模裂缝。（4）现场预应力张

6、拉不当引起裂缝。如预应力超张拉、偏心等引起混凝土张拉裂缝。2.裂缝的控制措施7裂缝控制的主要措施是通过对设计、施工、原材料等方面进行控制的综合技术措施。包括：合理选择结构形式，加强构造配筋，减小水灰比、降低砂率，增加骨料粒径，选用适宜的外加剂和掺合料，采取保温保湿的养护措施等。2.1设计措施（1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂；控制建筑物的长高比，增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力。（2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构

7、或造型方面原因等而不得以时，应充分考虑采用加强措施。（3)控制建筑物的长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。（4)正确设置变形缝，位置和宽度选择要适当，构造要合理。（5)尽量避免受力集中，均衡受力。（6)限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，可以和其它结构缝合并使用。（7)部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。（8)构件配筋要合理，间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板，上面中心部位宜配置构

8、造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。（9)7减少地基的不均匀沉降，在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。（10)层层设置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝。（11)积极采用补偿收缩混凝土技术：在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由