混凝土结构裂缝浅析

混凝土结构裂缝浅析（精选6篇）

混凝土结构裂缝浅析 第1篇

浅析常见混凝土结构裂缝原因及防治措施

程守智

在实际施工过程中，混凝土结构的开裂问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。在建筑物的建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着工程技术人员。本文对混凝土结构工程中常见的一些裂缝现象进行了探讨分析，并针对具体情况提出了一些预防措施。

一、总述

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人身和财产安全。

二、混凝土结构裂缝种类和成因

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：

（一）、荷载引起的裂缝

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，归纳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。裂缝产生的原因有：设计计算阶段、施工阶段、使用阶段。

2、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

3、荷载裂缝分类及其特征。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。

但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式，产生的裂缝特征如下：中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切、局部受压。

（二）、温度变化引起的裂缝 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

3、收缩引起的裂缝

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。塑性收缩、缩水收缩（干缩）、自生收缩、炭化收缩。

4、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。要防止钢筋锈蚀，设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度（当然保护层亦不能太厚，否则构件有效高度减小，受力时将加大裂缝宽度）；施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入，同时严格控制含氯盐的外加剂用量，沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

5、冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂（但氯盐不宜使用），可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

6、材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、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，可能导致结构出现裂缝。①水泥。②砂、石骨料。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

7、施工质量引起的裂缝 在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：①混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②混凝土振捣不密实、不均匀。③混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低。④混凝土搅拌、运输时间过长。⑤混凝土初期养护时急剧干燥。⑥用泵送混凝土施工时，加大了水灰比。⑦混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好。⑧混凝土早期受冻。⑨施工时模板刚度不足。⑩施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。○11施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。○12装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，T梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。○13安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。○14施工质量控制差。

三、混凝土结构裂缝的防治措施

（一）、设计方面

1.设计中的‘抗’与‘放’。

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

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.积极采用补偿收缩混凝土技术：

在常见的混凝土裂缝中，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩，实践证明，效果是很好的。

4.重视对构造钢筋的认识：

在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。5.对于大体积混凝土，建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝土单方用灰量，并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

（二）、材料选择和混凝土配合比设计方面

1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。

2、选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。

3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。

4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。

5、配合比设计人员应深入施工现场，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

（三）、现场操作方面

1.浇捣工作：浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

2.混凝土养护：在混凝土裂缝的防治工作中，对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14—28天。

3.混凝土的降温和保温工作：对于厚大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等)，避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

5.对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

6.夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

7、采用综合措施，控制混凝土初始温度、混凝土温度和温度变化。引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，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。

（四）因使用环境原因造成的裂缝防治

1、因使用期间气温湿度变化而形成的裂缝，一般不易根除，以采用对钢筋混凝土构件的保护措施，减少大气湿度变化对构件变化的影响为宜；

2、因多次冻融而产生的裂缝，除对已形成缺陷和损坏的部分要予以补强或加固外，宜添加对受冻混凝土构件的保温措施；

3、因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷和损伤，除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外，应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护；

4、因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防；对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。

另外，还可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。

改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理地安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。

此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性十分困难，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。

四、混凝土结构裂缝的处理方法(一)、表面处理法

表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏

（二）、填充法

用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

（三）、灌浆法 此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

（四）、结构补强法

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补强法。

（五）、混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

（六）、电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

（七）、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

六、结 论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、施工、监理及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

混凝土结构裂缝浅析 第2篇

毕 业 论 文

标 题 浅析钢筋混凝土结构裂缝的

成因及预防措施 学 院 土木工程与交通学院 专 业 建筑工程技术 班 级 10建工（1）班 姓 名 李可桑 指导教师 沈 华 2013 年 4 月 16 日

摘要

近年来，随着建筑业的蓬勃发展,商品混凝土开始得到广泛的应用。在此期间，混凝体结构的施工工艺有了长足的进步,强度等级也日趋升高，结构形式和混凝土的传输形式也有了明显的改善。但由于钢筋混凝土结构的复杂性、特殊性，在施工、使用过程中往往容易出现裂缝，从而影响到建筑物的正常生产、使用。这一问题长期困扰着大批的工程管理人员和技术人员。因此，对钢筋混凝土的结构裂缝成因及预防措施进行分析、探讨，具有重要的现实意义。关键字：

钢筋混凝土

裂缝

预防措施

I

目录

一、引言.....................................................................................................1

二、钢混凝土结构裂缝类型、危害以及成因分析................................1

（一）钢筋混凝土结构裂缝的类型........................................................1

（二）钢混凝土结构裂缝危害................................................................4

（三）钢筋混凝土结构裂缝的成因........................................................4

三、钢筋混凝土结构裂缝的预防措施....................................................7

（一）材料措施........................................................................................7

（二）施工措施........................................................................................8

（三）设施措施........................................................................................9

四、钢筋混凝土结构裂缝处理措施......................................................10

（一）表面修补法..................................................................................10

（二）内容修补法..................................................................................10

（三）结构补强加固法..........................................................................10

（四）混凝土置换法..............................................................................11

（五）电化学防护法..............................................................................11

（六）仿生自愈合法..............................................................................11

五、结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述..............................12

（一）工程概括......................................................................................12

（二）工程设想......................................................................................12

（三）工程抗裂施工措施......................................................................12

II

五、小结...................................................................................................13 参考文献...................................................................................................16

III

浅析钢筋混凝土结构裂缝的成因及预防措施

一、引言

随着我国国民经济的高速发展，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。在建筑工程施工过程中，混凝土是城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。钢筋混凝土结构出现裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且较普遍，尤其是楼板的裂缝，轻者影响建筑物美观，造成渗漏水，重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。这类裂缝是在现有施工技术条件下较难克服的质量通病之一，特别是民用建筑工程结构楼面出现裂缝，往往会引起业主对工程质量提出异议，从而引发投诉、纠纷以及索赔等情况。因此，正确分析裂缝产生原因，切实加以防治十分必要，十分迫切。因此研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会意义和经济意义。现根据多年来现场施工实践经验和教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。

二、钢混凝土结构裂缝类型、危害以及成因分析

（一）钢筋混凝土结构裂缝的类型

1.荷载裂缝

当结构物收到外荷载作用，导致混凝土内部产生的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度，使混凝土产生的裂缝。按照荷载的性质，混凝土结构的荷载裂缝可分为弯曲裂缝、剪切裂缝、扭弯裂缝。由于混凝土是典型的脆性材料，抗拉强度很低，因此，在混凝土结构设计中，荷载裂缝主要通过设置受力钢筋加以控制。

2.变形裂缝

根据国内外调查资料表明，属于变形引起的裂缝约占80%；属于荷载引起的裂缝约占20%。混凝土的变形并不必然导致裂缝的产生。当变形受到约束时，导致拉应力产生“微观裂缝”；“微观裂缝”将不断发展为“宏观裂缝”，即变性裂缝。变形受到的约束分为内约束和外约束，内约束是指一个物体或一个结构本身

各质点之间的相互约束作用，如混凝土组成材料内部砂石对水泥石的约束作用；钢筋混凝土中钢筋对混凝土变形的约束作用以及混凝土内部自身变形的不协调等。外约束指一个构建变形受到其他构建的阻碍，或一个结构变形受到另一构件的阻碍，如圈梁对楼板的约束作用、柱子对墙体的约束作用。

（1）塑性坍落裂缝

塑性坍落裂缝在混凝土浇筑后成型后，在初凝前，由于混凝土塑性坍落收缩所致。所谓塑性坍落收缩指混凝土浇筑后，因原材料相对密度差异，在重力或其他外力作用下，集料下沉，水泥浆上升，产生泌水的过程。当混凝土塑性坍落受到阻挡时，就会产生拉应力，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土表面即产生塑性坍落裂缝。

（2）收缩裂缝

收缩裂缝分为干燥收缩和化学收缩两种。1）失水干缩。水分蒸发，凝胶体失水变小。混凝土中的部分水分被吸收，部分水分被蒸发，体积有一定的缩小。干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。水泥用量多、水灰比大的混凝土其收缩亦大。同时混凝土收缩量与气候有关，夏季气温高，气候干燥，混凝土中水分蒸发快，收缩也快。由于混凝土蒸发干燥非常缓慢，产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上，有时甚至一年半载，而且裂缝发生在表层很浅的位置，裂缝细微，有事呈平行线状或网状，常常不被人们注意。但是应当特别指出的是，由于炭化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不仅严重岁还薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结构的耐久性和承载能力。实际施工中，加强覆盖养护，采取二次搓毛压平措施，对防止塑性收缩裂缝的产生和裂缝愈合有良好的作用。2）化学收缩。水泥水化生成物体体积小于反应前物质的总体积从而导致的收缩。

（3）温度裂缝

混凝土由于温度变化产生的热涨落变形即为温度变形。当混凝土结构或构件的温度变形受到约束时，将在混凝土结构内部产生温度应力，当由此产生的内部拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土便产生温度变形裂缝。温度裂缝是否产生，裂缝的部位、形状、宽度都与约束程度及材料的抗拉强度有关。而无论外约束还是内约束，温差或者材料膨胀系数不同导致的温度变形差是温度应力产生 的根本原因。

（4）地基不均匀沉降裂缝

建筑物地基处理不满足规范要求或者地基承载力不足时，因上部建筑物压力的作用将产生沉降变形。若地基沉降变形不均匀，将在结构内部产生拉应力而导致建筑物开裂，这种裂缝称为地基不均匀沉降裂缝，简称“沉降裂缝”。沉降裂缝一般出现在严重湿陷性黄土，冻胀土，膨胀土，软弱土等承载力不足切不均匀地基上刚度差别悬殊时，也会因不均匀称将导致裂缝发生。

（5）化学反应膨胀裂缝

化学反应使沪宁图内部不均匀膨胀，在内约束的作用下，导致混凝土开裂。包括水泥安定性不良裂缝、碱集料反应裂缝和钙矾石膨胀裂缝等。水泥中含有过量的游离氧化钙、氧化镁，或者产生水泥时加入了过量石膏，将导致水泥体积安定性不良。安定性不良的水泥凝结硬化后，游离氧化钙、氧化镁的延迟水化，以及过量石膏与水泥中C3Af反应延迟生成的钙矾石都会产生膨胀，导致混凝土开裂。安定性不良的水泥实际上是废品，因此，由于导致的开裂在实际工程中很少发生。碱集料反应是混凝土中的碱与集料中活性SiO2发生的一种化学反应。其反应物为无胶凝性能的凝胶体，体积膨胀3~4倍，可产生很大的内应力导致混凝土开裂。

（6）钢筋锈蚀裂缝

混凝土内部的碱性环境使钢筋表面形成钝化膜，起保护钢筋，防止锈蚀的作用。混凝土处于腐蚀环境下，或者在空气中的CO2的作用下，内部的Ca(OH)2将不断被消耗，称中性化。中性化将使混凝土碱度降低，若中性化深度超过钢筋保护层厚度时，会使钢筋表面敦化膜破坏，钢筋锈蚀膨胀，导致混凝土开裂。混凝土中性化发展速度与外部环境、混凝土组成材料以及密匙程度有关，因此，混凝土材料选择和制备不当，或混凝土保护层太薄时，因此，当混凝土中含有过量的氯离子，或者建筑物处于氯离子介质环境中时，也易产生钢筋锈蚀裂缝。

（7）冻融裂缝

寒冷或严寒地区，处于潮湿环境下的混凝土结构，混凝土内部水分结冰将产生体积膨胀，在反复冻融循环作用下，混凝土将产生冻融裂缝。有时地基土体的冻胀也可能导致混凝土开裂。冻融裂缝的产生于混凝土的密实程度和长期受

潮有关。一般工业与民用建筑，冻融裂缝大部分出现在顶层混凝土挑槽、女儿墙、混凝土压顶等部位，少部分在底层勒脚部位出现。卫生间、盥洗室靠近外墙的混凝土，因长期受潮多次冻融，有时也会出现裂缝。冻融裂缝的特点是裂缝附近混凝土酥松、表面砂浆剥落、钢筋裸露，产生锈蚀。同时开裂情况伴随时间的推移将不断恶化。

（二）钢混凝土结构裂缝危害

钢筋混凝土结构是多组分复合材料，在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的，这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话，它对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的，有害与无害的界限由结构使用功能 决定的。对钢筋混凝土，特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝，不会迅速导致破坏，只是限制裂缝宽度的问题，使其达不到有害程度。但实际使用过程中，钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下，细微裂缝会开始开展并相互贯通，从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响，形成危害。

常见危害有：(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力；(2)引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；(3)影响钢筋混凝土结构的正常使用；(4)降低结构刚度，影响建筑物的整体性；(5)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；(6)影响建筑物的美观；(7)裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大 的经济损失。

（三）钢筋混凝土结构裂缝的成因

混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中，当温度、湿度发生变化，地基产生不均匀沉降时，极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1.材料因素

(1)粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大；集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩，使混凝土产生裂缝。

(2)骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收缩量增大。

(3)混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。(4)水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

(5)水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高 2.施工因素

(1)混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接成因。

(2)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。(3)模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太小或太大，浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

(4)混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

(5)避免在极端天气条件下施工，可以减少砼结构的开裂情况。3.设计因素

(1)设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，所产生的构件裂缝。

(2)设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

(5)设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。4.外界因素(1)地基变形

在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

(2)温度变形

砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/0C°当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。

(3)湿度变形

砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2～0.4‰，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。

(4)结构受荷

结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。如：拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30％～40％的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往在设计荷载的1．5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0．2mm～0．3mm，对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝，则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。

(5)徐变

砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见。据文献记载受弯构件截面砼受压徐变，可以使构件变形增大2～3倍，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

(6)周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。(7)意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。(8)野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

三、钢筋混凝土结构裂缝的预防措施

（一）材料措施

1.材料选用

(1)水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料：适用表面粗糙、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及泥土含量和压碎指标值等满足相关规范及技术规范规定。

(3)细骨料：一般采用天然砂。宜用颗粒较粗、空隙较小的2区砂、对运送混凝土宜选用中砂；所选的砂有害物质及混凝土含量和坚固指标等应满足相关规范及技术规程规定。

(4)外掺加料：宜采用减水剂及膨胀剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

(5)极采用掺合料和混凝土外加剂，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(6)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

(7)钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。(8)钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。

2.配料

(1)配合设计应尽量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确，搅拌时间应保证；禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土运输过程中，车鼓保持在每分钟约6转，并到工地后保持搅拌车高速运转到4至5分钟，以使混凝土浇筑前充分再次混合均匀。如遇塌落度有所损失，可以掺一定的外加剂以达到理想效果。

(3)浇筑分层应合理，振捣应均匀、适度、不得随意留置施工缝。3.配筋

(1)混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。结构设计中经常忽略构造钢筋的重要性，因而经常出现构造性裂缝。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸，可有效避免构造性裂缝的产生。

(2)施工中对钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。

(3)钢筋绑扎位置要正确，保护层厚度要尽量准确，不要超出规范规定；钢筋表面应洁净，钢筋代换必须考虑对构件抗裂性能的影响。

（二）施工措施

1.混凝土浇筑

(1)混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度；加强混凝土温度的监控，及时采取防护措施，优化混凝土配合比。

(2)加强混凝土的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

(3)大体积混凝土施工，应做好温度测控工作，采取有效的保温措施，保证构件内外温差不超过规定。

(4)开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。

(5)加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。

(6)合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。

(7)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

(8)对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

(9)夏季应注意混凝土的浇捣温度，采用低温人模、低温养护，必要时经试验可采用冰块，以降低混凝土原材料的温度。

2.模板工程

(1)模板构造要合理，以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝。(2)模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。

(3)合理掌握拆模时机。拆模时间不能过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂；但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护时机。

（三）设施措施

(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)合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。

(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造钢筋。主梁在集中应力处，宜增加附加横向钢筋。

(9)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，有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺

用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。

(12)重视对构造钢筋的认识：在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋的配置，特别是楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量。

四、钢筋混凝土结构裂缝处理措施

（一）表面修补法

适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理，亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。具体方法有：（1）表面涂抹水泥砂浆，（2）表面涂抹环氧胶泥。，（3）表面涂刷油漆、沥青，（4）表面凿槽嵌补。

（二）内容修补法

用压浆泵将胶结材料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。

1.水泥灌浆

一般用于大体积混凝土结构的修补，主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。

2.化学灌浆

化学灌浆能控制凝结时间，有较高粘结强度和一定的弹性恢复力，结构整体性效果好，适用于各种情况下裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等有点，应用最广。

灌浆操作主要工序是表面处理（布置灌浆嘴和试气）、灌浆、封孔，一般采取骑缝直接用灌浆嘴施喷，不另设钻孔。

（三）结构补强加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行

处理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固，可扼制裂缝进一步发展，恢复结构的整体性。

（1）锚杆常用水泥砂浆或树脂灌注，锚杆与缝面夹角越大越好。浆液凝固后，锚杆成为结构的一部分，能增强结构的承载能力。采用预应力锚杆，锚固作用更明显，甚至能使混凝土弥合。

（2）钢板补强法，是将钢板用粘合剂粘结在混凝土表面上，再用锚杆安装固定。为了结合紧密，也就可先将钢板固定，再灌浆充填钢板与混凝土之间的孔隙。

（3）钢筋混凝土补强法，是在原结构表面浇筑一层钢筋混凝土，起到封闭裂缝，提高承载力，阻止裂缝发展的作用。

（四）混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

（五）电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。

（六）仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

五、结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述

（一）工程概括

新乡第四水厂一期工程位于红旗区西南角，北临道清路，占地70000平方米，属群体工程，其中包括沉淀池、清水池、废水池、吸水井、液铝池等多个大型现浇钢筋混凝土水池。这些大型水池池壁高4～7.6米，均为10万m2/d处理能力规模，设计要求水池完全无渗漏。

大型水池池壁高，迎水面延长米极长沉淀池长宽分别为107米和26米、清水池长为40米，但池壁厚度不厚，仅在260～300毫米之间，均为现浇钢筋混凝土板壁。水池储水量大，水压力高，若施工技术措施不完备或施工不当，极易造成大面积渗漏水。

（二）工程设想

1.为防止因地基不均匀沉降而导致水池结构性开裂渗漏水，基础地基加固采用砂垫层方法处理。

2.防止大体积现浇钢筋混凝土的收缩裂缝出现，在抗渗混凝土内掺入HEA高效防水剂和延长大型水池长度方向设置垂直伸缩缝。

3.为提高现浇混凝土的抗渗性能，在混凝土池壁内外侧涂抹防水剂。4.在工程施工过程中，采用一些技术措施进一步保证现浇钢砼水池的抗渗性能。

（三）工程抗裂施工措施

1.基础地基加固

为减少基础沉降，提高地基承载力，地基加固处理采用换填法，即采用砂垫层的方法。以保证结构沉降为柔性均匀沉降。

(1)根据地质勘察报告水池基底标高位于②3层黑灰色黏土层，流塑，土层较差，故基础挖至④1层暗绿-黄色黏土层，土层性质硬塑-可塑，中压缩性，土层较好；以④1层土层作为持力土层，其上的土层均用密实的砂垫层置换。

(2)砂垫层施工时先砌筑挡砂墙，再分层分皮（25毫米一皮，30米长一段）铺砂，再浇水、振捣（平板振动机），经过贯落度检测合格，进行环刀试验，数

据合格后再进行下一层施工。

(3)砂垫层干密度经测试为平均值为1.74×103kg/m3大于设计要求的1.6×103kg/m3。

2.优化混凝土配合比

为防止混凝土自身渗漏，采用抗渗混凝土，抗渗等级S6。由于大体积现浇钢筋混凝土易出现收缩裂缝，为提高混凝土的抗裂性能，在抗渗混凝土内掺入适量的HEA高效防水剂和设置垂直伸缩缝间距，沉淀池伸缩缝间距约为45米。

由于HEA具有与自身相容性的高效减水成份，搅拌时间控制应比普通混凝土延长30～60秒。保湿养护至关重要，混凝土初凝后即开始浇水和盖麻袋养护，养护期不少于14天，要始终保持表面湿润状态。振捣必须密实，不能过振或漏振，采用专人专区负责制，以混凝土开始泛浆和不冒泡为原则。

3.内外防水剂

(1)池壁迎水面涂JK2050水性高效有机硅防水剂。

JK2050直接喷涂在混凝土表面，渗透到混凝土表层内5～8毫米，通过其于混凝土的浇合固化作用完全填补了混凝土表面的水化热细微裂缝在混凝土表面形成永久性的不透水层，保证了混凝土池壁的抗渗性能。

(2)池壁外侧涂刷氰凝

池壁外侧±0.00以下及垫层面涂刷JK-19A优质改性氰凝，以阻隔地下水同混凝土池壁的接触，该防水剂抗渗性能优良，耐冲刷，弹性好，抗裂性优异，且耐化学品介质腐蚀，最适合地下及室外防水涂膜。

(3)防水剂施工需要先进行基层处理，保证混凝土表面无孔隙、无其它附着物，然后在清洁的表面上涂刷防水剂。

五、小结

钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，是不可避免的，其有害程度是可以控制的，有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，设计、施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施

加以正确的处理，能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

［1］王铁梦.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社.1999 ［2］国家基本建设委员会建筑科学研究院编.《钢筋混凝土结构设计规范》.北京.中国建筑工业出版社.1974.［3］钟振武.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及处理［J］.山西建筑，2003 ［4］钢筋混凝土裂缝机理与控制措施.工程力学，1/1/,23 ［5］钢筋混凝土裂缝原始分析及预防措施.中国高新技术企业，2/1/(13)［6］徐有邻和顾祥林 编著《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》 中国建筑工业出版社出版 2010.3 ［7］张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施［J］.今日科苑, 2008 ［8］曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理［J］.江西建材，2007 ［9］刘津明 编著

《混凝土结构施工技术》

浅析混凝土结构裂缝问题 第3篇

混凝土是一种复合型建筑材料, 具有不连续性, 所以裂缝问题是混凝土结构与生俱来的本性。混凝土结构虽然是带裂缝工作, 但随着我国建筑行业的高速发展, 商品混凝土和其他新型建筑材料的应用, 我们对混凝土也提出了新的要求:强度的提高、坍落度的加大、现浇混凝土楼板约束性的增强、混凝土收缩量的增大等。但是这些新要求使混凝土结构的裂缝问题越来越多, 因此, 加强混凝土结构裂缝产生机理研究、提出有效地防治措施已成为土木工程技术人员普遍关注的问题。

本文将从裂缝的类型、产生原因、裂缝的控制和加固三方面分析混凝土结构裂缝问题。

1 混凝土结构裂缝的基本认识

混凝土在固定成型后, 由于各种原因致使混凝土内部产生的拉应力, 此拉应力使得构件内部已经存在的微小孔洞或裂纹相互贯通, 发展到构件表面就是我们常说的混凝土结构可见裂缝。这些微小孔洞和裂纹是水泥石在凝结硬化过程中残留的气泡、自身干缩、水化收缩中产生的, 是无法避免的。

混凝土结构裂缝问题普遍, 裂缝类型也很多, 根据裂缝形成原因可大致将裂缝分为两类:一是荷载裂缝, 即由荷载 (包括施工阶段和使用阶段出现的静荷载、动荷载) 形成的裂缝;二是非荷载裂缝, 即由温度应力、收缩、基础的不均匀沉降、混凝土的塑性坍落、冰冻、钢筋的锈蚀、碱集料反应等非荷载因素的变形引起的裂缝。

2 混凝土结构裂缝的产生原因

2.1 荷载裂缝

1) 直接应力裂缝。外荷载直接应力裂缝是指按结构常规计算的主要应力引起的裂缝。其形成原因主要有三个方面。

(1) 设计方面:设计工作者在建模阶段对结构受力的假定与实际受力情况不相符;荷载清理不完全, 少算或漏算部分荷载;截面设计时忽略掉施工原因, 造成截面尺寸选用不合理;在施工图阶段构造措施处理不当, 钢筋配置偏少或者布置错误等。

(2) 施工方面:施工顺序混乱, 不按照设计图纸施工, 造成结构构件受力形式改变;施工过程中, 楼板局部过度堆放施工机具、材料;不考虑构件受力特点, 随意安装、运输预制构件。

(3) 使用阶段:随意加层、更改房屋使用功能, 造成超载或者构件受力性质改变;受较大外部作用撞击、接触;发生自然灾害, 如大风、大雪、爆炸、地震等。

2) 次应力裂缝。次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力所产生的裂缝。裂缝产生的原因有: (1) 在设计阶段, 假定的外荷载作用与实际情况存在差异, 或者设计阶段少考虑部分外荷载, 从而在结构某些部位产生次应力, 导致结构开裂; (2) 结构中经常需要开洞、设置牛腿等, 而在常规计算中很难用精确的模型对其计算, 常根据经验对这些构件设置受力钢筋。研究表明, 受力构件挖孔后, 应力流将产生绕射现象, 在孔洞附近密集, 产生巨大的应力集中, 若处理不当, 在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处都很容易出现裂缝。

2.2 非荷载裂缝

1) 温度应力裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质, 所以当混凝土内外温差较大时就会产生温度应力, 当温度应力达到一定限度、超过混凝土的抗拉强度的, 结构就会产生裂缝。温度应力主要出现在以下三个阶段。

(1) 早期:从混凝土开始浇筑到水泥水化放热基本结束。该阶段水泥水化放出大量热量, 内部温度升高较大, 在混凝土内外部形成较大的温差而产生温度应力。

(2) 中期:从水泥水化放热基本结束到混凝土冷却到温度基本稳定。该冷却过程温度降低, 产生温度应力。另外该阶段为混凝土养护阶段, 如果养护期间不注意外界较大温度变化, 也会增大温度应力。

(3) 晚期:混凝土完全冷却到使用阶段。这个时期温度应力主要来自环境温度变化, 例如施工期间跨越夏季和冬季, 较大的季节性温差产生较大的温度应力。

2) 收缩裂缝。前文提到混凝土具有热胀冷缩的特性, 当混凝土体积变化时, 膨胀或者收缩变形受到一定的约束作用, 就会产生拉应力。同样当拉应力超过混凝土的抗拉强度时, 混凝土就会产生裂缝。在混凝土结构中的收缩裂缝主要表现为如下几种形式。

(1) 塑性收缩裂缝:混凝土浇筑后, 在硬化前由于塑性收缩形成的裂缝。混凝土浇筑后, 各固体颗粒间会形成一层水膜, 由于混凝土各组成材料的密度差异大, 所以在混凝土凝结前有泌水现象。同时在混凝土表面水分会蒸发, 当表面蒸发的速度大于泌水速度时, 面层混凝土就会迅速失水结硬收缩, 形成张力, 当张拉力超过一定限度、大于混凝土的抗拉强度时, 混凝土就会产生塑性收缩裂缝;环境温度高、混凝土本身水化热大, 都是导致塑性裂缝的直接原因, 而体表比小的板式结构塑性收缩裂缝明显。

(2) 干燥收缩裂缝:混凝土凝结硬化后, 混凝土干燥收缩变形所形成的裂缝。其本质是水泥石的收缩, 骨料因其弹性模量大, 实际上不收缩, 但骨料对水泥石的收缩起约束作用。所以影响混凝土干燥收缩主要有两方面原因:骨料的品种和用量。当骨料品种一定时, 骨料用量越大, 骨浆比越大, 干缩越小;当水泥用量一定时, 水灰比越大, 骨浆比越小, 干缩越大。因此, 在施工配合比阶段严格控制水灰比、水泥品种和颗粒级配可以有效控制混凝土干缩裂缝。

(3) 碳化收缩裂缝:混凝土中的氢氧化钙与空气中的水、二氧化碳反应而生成碳化钙, 这个过程称为混凝土的“碳化”。碳化作用长期、持续地由表面向内部发展, 最终消除钢筋表面的碱性钝化膜, 可能使钢筋遭受锈蚀;另外碳化作用引起表层混凝土体积的减小而形成收缩。

3) 基础不均匀沉降裂缝。地基基础自身承载力不均匀或者地基基础承载力均匀但结构在不同部位荷载存在明显差异, 均会造成基础不均匀沉降。基础不均匀沉降使结构内部产生拉应力和剪应力, 当拉应力和剪应力超过结构的抗拉和抗剪强度时, 在结构的薄弱部位就会产生裂缝。引起基础不均匀沉降的原因很多, 大致可分为以下三种。

(1) 地质勘查报告方面:地质勘查报告对基础设计相当重要, 能够反映地质情况, 便于设计者选择恰当的基础形式。实际工作中, 有些施工单位在没有地质报告的情况下擅自开工、提供虚假的地质报告给设计单位、不进行地质勘查, 直接采用相邻建筑地质报告等, 这些情况都会使设计的基础与实际差异大, 造成基础不均匀沉降。

(2) 设计方面问题:建筑体型复杂, 上部结构荷载分布不均匀, 刚度差别悬殊, 造成地基持力层的附加应力不均匀;未在适当部位设置沉降缝。

(3) 施工方面问题:基础施工前剧烈扰动地基土;在已竣工建筑物周围过度堆放建筑材料或土方, 使土体局部超载;砌筑质量不合格, 砂浆强度过低、组砌不当、灰缝不饱满、通缝多等。

3 混凝土结构裂缝的控制和处理

3.1 裂缝控制的意义

混凝土结构上出现可见裂缝是一种不可避免的现象。在设计上控制裂缝, 是指设计者在建模和施工图阶段通过计算和构造措施来控制裂缝宽度, 使其小于规范限值, 进而从概率上减低裂缝出现最大裂缝宽度。

裂缝的出现可以降低结构刚度, 增大结构变形, 从而降低结构的耐久性;裂缝的出现还会加大结构实际内力与计算内力的不吻合程度。当裂缝的出现深度 (位置、数量、宽度) 达到一定限度时, 可能导致楼面不能承受固定在其上面的设备, 从而影响结构的正常使用性能。所以控制裂缝对满足结构正常使用要求有重要意义。

但是, 如果在设计上过度严格控制结构裂缝, 又会导致结构构件尺寸增大, 或结构用钢量大幅增加, 使结构的工程造价大大增加。在抗震设防地区, 如果设计者为控制裂缝采用较大的结构配筋率就会使结构的延性降低, 结构延性降低反而减小结构的地震耗能能力。

所以在设计上控制结构裂缝, 实际上就是从工程实际需要出发, 以规范和规程的抗裂控制标准为依据, 在保证结构的抗震性能、使用性能、耐久性能与控制构件截面尺寸、结构用钢量之间进行权衡, 选择最适当的结构抗裂度, 将结构上出现的裂缝宽度与位置控制在可接受的范围内。

3.2 处理措施

1) 预防措施。

(1) 设计方面:作为设计者, 应在建模阶段合理布置结构, 避免结构刚度、承载力突变;充分考虑施工和使用因素, 准确清理荷载, 不漏输或少输荷载;正确判断构件的受力特点, 选择恰当的截面尺寸;施工图阶段, 设计人员对平面不规则部位、薄弱部位适当加大配筋, 避免应力集中对结构不利影响。

(2) 施工方面:选择合理的施工方案, 重点控制施工缝的留设、混凝土的运输、浇筑时间、浇筑温度以及混凝土浇筑后的养护方案;加强施工管理, 规范施工过程, 保证各构件的钢筋位置摆放正确, 及时修正因踩踏等造成的钢筋移位, 避免施工过程过度堆载。

2) 加固措施。对已经出现的可见裂缝, 应进行加固处理。加固方案应结合裂缝出现位置、裂缝类型、裂缝深度综合选择。下面介绍几种典型加固方案。

(1) 表面处理加固:表面处理可分为表面涂抹和表面粘贴。表面涂抹加固就是将裂缝修补材料 (聚合物水泥砂浆、环氧砂浆、不饱和聚酯砂浆等) 涂抹在裂缝处, 利用材料的粘结固化达到修补裂缝的目的。该方法适用于修补细而浅的裂缝、不漏水的裂缝、稳定的裂缝;表面粘贴加固就是在混凝土表面粘贴片状修补材料 (木工膜或其他防水片) , 达到消除裂缝目的。此方法主要用于修补大面积漏水裂缝。

(2) 填充加固:将填充材料 (同表面处理加固材料) 直接填补缝隙, 达到修复裂缝的目的。该方法主要用于修补较宽裂缝, 操作简单, 费用低。当采用此方法处理深度较浅的裂缝时, 可先在裂缝处开凿V型槽, 再进行填充处理。

(3) 灌浆法加固:采用特定施工设备, 将专用灌浆材料 (环氧树脂化学灌浆材料、氨基甲酸酯、水溶性聚氨酯等) 注入裂缝, 利用灌浆材料自身的固化和粘结作用达到修补裂缝目的。该方法适用各种深度裂缝, 处理效果好。

(4) 结构补强法加固:该加固方法主要针对降低结构强度的裂缝, 其基本要求是既要修复结构裂缝, 又要恢复结构应有的承载能力。加固方法有增大截面加固、外包钢加固、粘贴钢板或纤维布加固、预应力加固等。

4 结论

混凝土结构裂缝问题普遍存在, 不可避免。裂缝形成的原因也是多样复杂, 裂缝的形态也不单一。但是作为土木工程从业者, 只要对裂缝相关问题有全面了解, 加上工程实践经验, 我们可以从设计、施工方面有效控制裂缝出现的深度。对已经出现的裂缝, 我们要根据裂缝出现的位置、形态、深度综合判断, 对症下药, 抑制裂缝进一步发展, 避免其影响结构的正常使用和耐久性。

参考文献

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.

[2]徐荣年, 徐欣磊.工程结构裂缝控制-“王铁梦法”应用实例集[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[3]张雄.混凝土结构裂缝防治技术[M].北京:化学工业出版社, 2007.

[4]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].

浅析预防混凝土结构常见裂缝 第4篇

【关键词】裂缝；预防措施

建筑混凝土结构裂缝是极为普遍的现象，其中较多的出现在钢筋混凝土构件。实践证明，建筑混凝土结构裂缝可以通过施工措施来克服，现就施工中提出相应的预防措施。

1.材料选用

（1）水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安全性不合格水泥。

（2）粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料；级配良好，孔隙率小，无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。

（3）细骨料：宜用颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。

（4）外掺料：宜采用减水剂等外加剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。

2.混凝土的制备

混凝土的制备就是根据混凝土的配合比，把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性进行复验。

（1）混凝土配合比。混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能（坍落度等）的要求，不得采用经验配合比。严格控制水灰和水泥用量，选择级配良好的石子，减小、空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。

（2）混凝土搅拌。为了拌制出均匀优质的混凝土，除合理地选择搅拌机外，还必须正确地确定搅拌制度，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。一次投料量，不同类型的搅拌机都有一定的进料容量，搅拌机不宜超载过多，以免混凝土拌和物的均匀性。施工配料就是根据施工配合比以及施工现场搅拌机的型号，确定现场搅拌时原材料的一次投料量。搅拌混凝土时，根据出的各组成材料的一次投料量，按重量投料。投料顺序是影响混凝土质量及搅拌机生产率的重要因素。按照原材料加入搅拌筒内的投料顺序的不同，常用的投料顺序有：一次投料法，二次投料法，两次加水法。

3.模板工程

（1）模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。

（2）模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。

（3）合理掌握拆模时间，拆模时间不能过早，应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚，尽可能不要错过混凝土水化热峰值。

（4）在保证合理工期的时候，采用3套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时，受力后产生，而用3套模板后，保证了施工荷载不是由其单独承受，而是4层楼板同时在承担，有效地减少了楼板的压力。

4.混凝土浇筑

在混凝土浇筑前，应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求；检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度，并将检查结果填入隐蔽工程记录表；清除模板内的杂物和钢筋的油污；对模板的缝隙和孔洞应堵严；对木模板清水湿润，但不得有积水。混凝土的浇筑，应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实、结构的配筋情况等因素确定。混凝土浇筑时应防止离析显现，振捣应均匀、适度。

（1）在浇筑竖向结构混凝土前，应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。

（2）浇筑中不得发生离析现象，当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。

（3）在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。

（4）加强混凝土的早期养护时间。养护的目的是为混凝土硬化创造必要的湿度、温度等条件。常采用的养护方法有：标准养护、热养护、养护，根据具体施工情况采用相应的养护方法。

（5）混凝土浇筑后，必须保证混凝土均匀密实，充满整个模板空间，新旧混凝土结合良好，拆模后，混凝土表面平整光洁。为保证混凝土的整体性，浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。

5.混凝土的捣实

混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混凝土浇筑入模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。混凝土的振捣分为人工振捣和机械振捣。人工振捣是利用捣棍或插钎等用人力对混凝土进行夯、插，使之成型。只有在采用塑性混凝土，而且缺少机械或工程量不大时才采用人工振捣。采用机械振实混凝土，早期强度高，可以加快模板的周转，提高生产率，并能获得高质量的混凝土，应尽可能采用。

6.基础的处理

（1）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收后，方可进行下一步施工。

（2）开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深基础，以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。

（3）当房屋建于土质差别较大的地基上，或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度等有显著差别时，应在差异部位设置沉降缝，将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元，可以减少因基础不均匀沉降引起的应力，避免产生裂缝。

（4）尽量避免用软弱土层做持力层，若无法避免，可调整上部结构刚度，或采用筏式基础，以减少建筑的沉降。

7.结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要从混凝土施工过程中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

【参考文献】

[1]陈晓东.浅谈商品混凝土结构裂缝的控制[J].泰州职业技术学院学报，2004（2）.

[2]李怀宇.现浇钢筋混凝土楼板裂缝分析与防治[J].广东科技，2007（4）.

[3]陈本沛.混凝土结构的现状与[M].大连理工大学出版社，2005.

混凝土结构裂缝浅析 第5篇

-选用水化热低的水泥，非活性骨料，选用级配优良、含泥量低的砂、石骨料，

-大体积混凝土施工采取合理分层、分块、分缝措施，

-科学确定配合比，掺加减水剂，控制水泥用量，减小水化热。

-浇筑时加强振捣，提高密实度，可采用二次振捣。

-及时抹压表面，加强养护，适当延长养护时间。

混凝土结构裂缝浅析 第6篇

建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用，伴随着商品混凝土的推广，建筑楼面出现裂缝的机率在增加，日益受到社会人士关注;专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面问题，而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视，寻找其成因，利于有目的进行裂缝控制。

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

一、裂缝的成因分析

裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩(主要为的混凝土收缩、温度变形)等原因造成。从技术角度来分析，有设计、施工、材料等方面问题，主要反映如下:

1、从设计方面看 ⑴楼板刚度不足:设计按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素，楼板高跨比仅为L/33.6-L/35，其刚度较小对裂缝控制很不利。⑵楼板构造配筋设计不周:设计在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。⑶楼板内布线欠合理:由于水电施工图由各专业设计，实际施工中出现水电管交叉叠放，或由于设计考虑管内容线面积，部分预埋管径≥D25;且设计管线位置在楼板跨中，即在单层双向配筋处，楼板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱，成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。⑷从房屋的空间结构来看，剪力墙刚度大，约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形，而梁刚度又较板刚度大，因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上，造成这块板开裂。⑸膨胀剂的选用与掺量:设计未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量范围，施工时按设计提供掺量进行配比施工，使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。

2、从施工方面看 ⑴水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时，极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。⑵空载养护期不足:从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

3、从材料方面看 楼板商品混凝土强度为C40(8层以下)C35(8—18层)C30(18层以上)，其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2--1.3倍，且商品混凝土单方用水量过大(200Kg)，其中部分水在振捣时被游离出来，部分水与水泥结合成凝胶，相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中，成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后，板面和板底长期裸露在大气中，后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应(受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发)，和尺寸效应(楼板裸露面积大，厚度薄)的共同影响，使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。

混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因，而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合，使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一)总体而言

1、设计措施 1)增配构造筋提高抗裂性能，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。2)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3)在易裂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。4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20~30m，保留时间一般不小于60天。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。

2、施工措施 1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。2)细致分析混凝土集料的配比，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少剂。3)浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，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)根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。5)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。6)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。8)根据具体工程特点，采用UEA补偿收缩混凝土技术。9)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。通过试验掺入粉煤灰，掺量15%~50%。

(二)具体措施

1、加强设计控制:梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋，屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径，使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计，若使房屋具有良好的保温性能，不仅可大幅度降低房屋长期能耗，更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。

2、加强施工控制:采取有效固定措施(经计算高度的钢筋撑脚，预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定)使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间，减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m，在管线集中或交叉处设加强筋，并在上下部铺放钢丝网，宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速，减少环境温差和风速对结构的影响。

3、通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用，降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维，可有效减少早期收缩裂缝(本工程在14层、18层楼板及屋面使用，掺量为1.2Kg/m3);合理选用混凝土膨胀剂(宜选用一等品)，其掺量应经试配确定，来满足设计的限制膨胀率;加强养护，延长养护时间，也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂，避免混凝土的早期干缩，确保膨胀剂产物的充分水化，使混凝土达到有效的补偿收缩作用。

4、在施工前与设计沟通，精心编制施工组织设计，通过材料调换，使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣(采取有效保护措施)，同时提升上层钢筋位置，这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度，将有效减少裂缝的出现。

参考文献