建筑钢筋混凝土结构裂缝的原因分析

建筑钢筋混凝土结构裂缝的原因分析

金立江黄丽锦

1.上海舜杰市政工程有限公司；2.舜杰建设（集团）有限公司

摘要：针对高层建筑钢筋混凝土框架梁结构裂缝分析与处理措施，结合工程实例，在分析裂缝产生原因的基础上，提出相应的处理措施，最后通过深入分析得出良好的裂缝处理措施，是确保高层建筑混凝土框架结构出现裂缝后仍然能承受荷载关键的结论。

关键词：房屋建筑；现浇钢筋混凝土；裂缝；措施

前言

近年来，随着城市房屋建设迅猛发展，混凝土房屋建筑逐步从预制多孔板体系转为现浇混凝土板体系，业主住户对住房的质量要求越来越高，尤其对一些现浇钢筋混凝土楼板出现的裂缝情况非常关注，裂缝不仅影响防水效果和观感，同时担心这些裂缝会危害建筑结构的安全。因此，分析现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及探索裂缝的控制措施具有重要的现实意义。

一、钢筋混凝土结构裂缝的类型

1、干燥收缩裂缝

这种裂缝类型出现的时间大都在砼养护结束后，裂缝大都分布于表面，比较浅薄、细小，大都沿着短程方向布局，裂缝伴随着温度和湿度的变换而产生变化，从表面到内部，从小到大逐步发展。出现这个现象的主要根源就是砼养护的技巧失当，表面的水分散失过于迅速，然而，内部的温度变化比较小，表面干缩产生形变而遭遇到里面砼的制约出现比较大的拉张力，在这种情形下出现裂缝也就在所难免了。

2、沉降收缩裂缝

这种类型的裂缝绝大多数是由于主筋而引发的，在砼的表层经常会陆续发生，同时，在邻接的变化比较明显的断面等位置也会产生，裂缝显得宽大和浅薄，呈现出棱形的形态，在砼浇灌之后出现的几率增大，被硬化之后就会戛然而止。这种现象的成因是砼振捣后颗粒、骨料脱落、下沉，含水量得到了提升，受到预埋件或者钢筋的隔开，致使砼交互分离，此外，假若砼自身材料脱落、下沉，也同样会导致裂隙出现。

3、塑性收缩裂缝

这种裂缝通常在干燥、炎热或者大风天气产生，形态非常像发干的泥浆面，在多数情况下，裂缝表现出两端细腻、中间部位宽大，并且长度参差不齐，明显不连贯。这出现的原因主要是在塑性状态下的砼自身表面的水分蒸发剧烈，引致体积迅速地收缩。

二、裂缝的直接原因

1收缩及水化热增加

泵送商品混凝土工艺的出现，从过去的干硬性，低动性，现场搅拌混凝土转向集中搅拌，转向大流动性泵送浇注，水泥用量增加，水灰比增加，砂率增加，骨料粒径减小，用水量增加等导致收缩及水化热增加。

2混凝土强度等级日趋提高

建筑结构混凝土强度等级日趋提高，但有许多结构不适当的选择了过高的强度等级。习惯上认为：“强度等级越高安全度越大，就高不就低，提高强度等级没坏处”。有时迁就施工方便，采用高强混凝土，这是一种误导，导致水泥标号增加，水泥用量增加，水用量增加，细骨料及粗骨料粒径偏小，砂率偏大等都使水化热及收缩增加。

3结构约束应力不断增大

结构规模日趋增大，结构形式日趋复杂，超长超厚及超静定结构成为经常采用结构形式并采用现浇施工，这种结构形式有显著约束作用，对于各种变形作用必然引起较大约束应力。

4外加剂的负效应

外加剂及掺合料种类繁多，只有强度指标缺乏对水化热及收缩变形影响的考虑，有些试验资料并不严格，有许多外加剂严重的增加收缩变形，有的甚至降低耐久性。

5忽略结构约束

忽略构造钢筋重要性，因而经常出现构造性裂缝。结构设计中经常忽略结构约束性质，不善于利用“抗与放”的设计原则，缺乏相应的设计施工规范、规程。

6养护方法不当

目前在混凝土施工中采用的养护方法基本沿用过去简易的方法，这种方法已远不适应泵送混凝土的较大温度收缩变形的要求。

7混凝土抗拉性能不足

这种裂缝在抗力方面都是由于混凝土抗拉性能不足（抗拉强度和极限拉伸）引起的，这方面的材料级配研究很少。

三、裂缝的控制措施

3.1设计措施

（1）按规范配置构造筋提高抗裂性能，构件配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3%～0.5%之间。在使用小直径钢筋的情况下，适当提高配筋率，可提高混凝土的极限拉伸应变。

（2）避免应力集中，在孔洞周围、变断面转角部位、转角处等由于温度变化和混凝土收缩，会产生应力集中而导致裂缝。为此，可在孔洞四周增配料斜向钢筋、钢筋网片；在变断面处避免断面突变，可作局部处理是断面逐渐过渡，同时增配抗裂钢筋。

（3）在易产生裂缝的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸性能。

（4）在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇带，在正常施工条件下，后征，合理设置后浇带，在正常施工条件下，后浇缝间距25～30m，保留时间一般不小于60d如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

3.2施工措施

（1）严格控制混凝土原材料的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量控制在1%～1.5%以下。

（2）细致分析混凝土骨料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减水剂。

（3）浇筑时间尽量安排在夜间或气温较低的时候，最大限度降低混凝土的初凝温度。气温较高施工时要在砂、石堆场搭设简易遮阳设施，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

（4）加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度；采用多次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

（5）混凝土拆模时间尽量安排晚一些且拆模后混凝土表面温度不应下降10℃以上。

（6）根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。

（7）对于高强混凝土，应尽量使用中热微膨胀水泥，掺超细矿粉和膨胀剂，使用高效减水剂。

四、裂缝的处理

4.1表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和对结构承载能力影响不大的表面裂缝的处理。通常的处理方法是在裂缝的表面涂抹环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，也可以在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布。

4.2灌浆法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用空气压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

4.3嵌缝封堵法

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

4.4结构加固法

对于因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构加固法。结构加固法包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。

五、结论

现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题一直困扰着混凝土的施工质量，了解楼板裂缝产生的原因，通过设计和施工过程中全面、细致考虑各影响因素，严格遵守设计和施工规范，采取针对性技术控制措施，精心组织施工，楼板裂缝是可以有效得到防止和减轻的，特别是避免有害裂缝的出现，确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。

参考文献：

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