钢筋混凝土结构裂缝成因和治理方法探析

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1、钢筋混凝土结构裂缝成因和治理方法探析　　[摘要]钢筋混凝土的裂缝是建筑工程中较为普遍存在的问题，本文结合笔者工程经验与实际情况，以钢筋混凝土为例，分析了混凝土裂缝的形成原因，并根据钢筋混凝土承受变形应力特点，介绍了裂缝控制设计原则与措施。[关键词]钢筋混凝土；裂缝问题；控制措施中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1钢筋混凝土产生裂缝的原因分析6第一，收缩与水化热增加：20世纪70年代开始，泵送商品混凝土逐渐的得到推广与使用，这种施工工艺解决了传统的混凝土现场搅拌带来的低动性与干硬性的问题，并且使得混凝土由传统的集中搅拌方式向着泵送浇注的方向发展，这种施工工艺增加了水以

2、及水泥的用量，并且水与水泥的比率以及砂率等都有所增加，同时，粒径减小，这样就造成了水化热与收缩的增加。第二，混凝土的强度等级不断提高：由于混凝土强度等级的不断提高，使得在建筑工程中，很多工程由于混凝土的强度过高而不适用。很多人从观念上认为，混凝土的强度与安全度是成正比的，因此往往为了安全性的考虑而选用高强度的混凝土，这样就造成了用水量以及水泥用量的增加，但是，粒径的应用却大大的减少，最终导致了水热化与收缩的增加。第三，建筑结构的约束应力越来越大：随着建筑规模的增大以及建筑质量的要求提高，使得建筑的结构也变得更加的复杂，因此，一些约束力强的超长超厚超静定结构的应用越来越广泛，其

3、一旦受到各种变形作用，势和会产生较大的约束应力。第四，外加剂的负效应：混凝土中会加入一些外加剂以及其他的掺合料，但是，由于没有准确的水热化以及收缩变形的研究，很多外加剂会导致收缩变形严重增加，有些甚至会降低混凝土的耐久性。第五，养护措施不当：尽管混凝土的施工已经发展为泵送工艺，但是混凝土的养护方法仍然是传统简单的养护措施，无法适应泵送混凝土在高温度条件下的收缩变形的要求。第六，混凝土的抗拉性能不足，混凝土的抗拉强度、极限拉伸等抗拉性能不足也会导致裂缝的发生。2大体积混凝土的定义6大体积混凝土的传统定义是根据其尺寸的厚度进行的，通常会以0.8m-1m为界。自20世纪80年代后，

4、关于大体积混凝土的定义有了变化，不再一厚度为限，指的是任意的体量，需要采取措施使尺寸可以满足因体积减小而出现的变形导致的裂缝。针对这个定义，在泵送商品混凝土的应用逐渐广泛的情况下，即使混凝土的结构厚度不是很大，水热化程度很低，鉴于其收缩性大，因此，对其裂缝的收缩控制也就显得尤其重要，针对泵送混凝土的薄壁结构，要以大体积混凝土的标准进行裂缝的控制。此外，要注意环境气温对于薄壁结构的影响也很大。3钢筋混凝土承受变形应力特点3.1抗放设计准则作用于钢筋混凝土结构的约束力有外约束力与内约束力两种，如果结构为完全自由变形则会使变形达到最大值，这是内应力会为零，这种情况不会出现裂缝；如果

5、在一定的约束力的作用下，结构处于全约束状态，其外用力会达到最大值，这时变形则为零。弹性约束状态指的是完全自由与全约束之间的状态，也就是自由变形分为实际变形与约束变形。实际变形与约束应力呈现反比的作用，即实际变形小，那么约束应力反而会变大，混凝土结构在约束状态的受力状态与荷载作用存在着本质的区别。约束状态需要结构要有变形的空间，因此，只有满足该条件才不会产生约束应力；如果无法满足条件，那么约束应力是不可避免的，从而超出了混凝土的结构强度，并最终造成裂缝的产生。针对这种情况提出了抗放设计准则，也就是工程设计时要根据结构的时空条件对结构形式进行灵活的运用，综合考虑结构形式的选择以及

6、材料性能特点，选择抗放结合准则或者是以抗为主的措施。3.2约束内力与结构钢度的关系6基于产生变形的条件，那么结构刚度也会对约束内力产生影响，这也是约束内力有别于荷载内力很重要的一个方面。约束力会受到温差以及截面高度的作用，而且对于梁，抗弯刚度越大，其约束力矩也就越大，这二者是呈现正比的关系，主要在裂缝出现的阶段应用，但是不能忽视钢筋混凝土会随着使用而抗弯刚度发生变化的事实。随着温差地增加，会使得钢筋混凝土逐渐的进入到极限的状态，这时裂缝就会充分的发展，使得钢筋混凝土的结构刚度逐渐的趋近零。3.3钢筋混凝土与素混凝土裂缝控制的差异一般说来，混凝土的组成是由水、水泥、砂石、各种外

7、加剂与掺合料等原料组成的，并且经过化学与物理作用，从而使得这些原料硬化为一种复合性的材料，在收缩应力烦人初始温度作用下，钢筋混凝土的内部会出现很多细微的裂缝，并且在外力的作用下裂缝会不断地发展变化，并最终导致对混凝土的结构的破坏。对配筋很充足的钢筋混凝土而言，一定程度的裂缝的出现在短期内并不会对其结构造成破坏，只需对裂缝的宽度加以限制，保证其处于无害范围即可。由此可见，构造的配筋可以有效的控制裂缝的出现与发展。4选择结构设计中近似计算的模型6在建筑工程领域，想要解决因为变形而引发的裂缝问题，主要是采用利