钢筋混凝土裂缝的成因机理及控制策略的内容

1、钢筋混凝土裂缝的成因机理及控制策略的内容钢混结构房屋设计中的问题与有效措施 钢筋混凝土裂缝的成因机理及控制策略 混凝土裂缝是钢筋混凝土施工中常见的问题，没有规律，纵横 交错，分布不均。按裂缝深度的不同，主要有表面裂缝、深层裂缝和 贯穿裂缝三种。 钢筋混凝土裂缝产生的原因很复杂， 采取应对的预防 及处置措施也是不同的。 在实际施工过程中， 需要按照规定的步骤操 作，控制好设计、施工工艺、养护等关键环节，合理地选择原材料， 采取预防和正确的控制措施， 才能更好地控制钢筋混凝土裂缝的产生， 从而保证工程质量的提高。 现根据多年来现场施工的实践经验和教训， 本文对钢筋混凝土施工中裂缝的成因和处理措施做

2、一下探讨。1 钢筋混凝土裂缝的类型各种钢筋混凝土的裂缝类型中， 最常见的主要有以下 2 种情形： （1）塑性收缩裂缝：日凝结硬化前的混凝土依然在塑性状态时，水 分从混凝土表面易蒸发， 因失水较快使表面发生收缩， 而内部水化热 过高，浇筑数小时仍处于塑性状态， 混凝土暴露的表面收缩形成裂缝。 裂缝深度一般不大，大多为不规则短裂缝、网状或爆裂状裂缝，呈互 不连贯状态。 这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。 （2）干燥收缩： 通常在混凝土养护完以后出现。 混凝土硬化后，混凝土表面缺乏水分， 由于气候影响蒸发引起干缩， 混凝土内部硬化程度不够， 产生较大的 拉应力，干缩变形因受到内部约束，就会使得混凝土

3、表面被拉裂。一 般产生在硁表面很浅的位置， 裂缝呈平行线状或网状， 分布多沿构件 的方向，严重时可贯穿整个构件截面。2 裂缝的成因及机理 正确认识和积极的探讨钢筋混凝土裂缝的成因，从而采取相应 的预防措施，是控制和减少钢筋混凝土裂缝产生最有效的途径之一。2.1 水泥温度变化的影响 钢筋混凝土施工过程中，水泥水化过程要释放出一定的热量， 如混凝土结构较厚， 因其自身又具有一定的保温性能， 使得水化过程 中产生的大量热量得不到及时散发， 在混凝土内部热量不断累积。 而 混凝土表面水分易蒸发， 温度冷却快， 导致混凝土结构内部与表面的 温度差增大。内热外冷导致混凝土表面冷缩，内部热胀产生的应力， 相

4、互约束。受到外界约束的作用，根据混凝土自身的特性，高温时弹性变 量小，产生的变形较小，混凝土内产生的应力也较小。当混凝土内由 于水化热得不到散发而膨胀使表面变形， 变形会遭到内部应力的约束， 但内部应力超出极限值时，变形较大，结构内随之产生较大应力，应 力超过混凝土抗拉强度时，产生温度裂缝。在后期的降温过程中，因 受到基础混凝土或老混凝土的约束，也会在混凝土内部出现拉应力。 外部气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。 当这些拉应力 超出混凝土的抗拉能力时，就会出现裂缝。2.2 钢筋混凝土材料及配合比的影响混凝土材料配合比若设计不当将直接影响砼的抗拉强度，造成 混凝土开裂。粗细骨料的粒径越

5、细小、针片含量越多，混凝土的用灰 量、用水量越多，收缩量就会越大；混凝土外加剂、矿物掺合料的选 择或者掺加量不当，也会增加混凝土的收缩；水泥品种的原因，矿渣 水泥、火山灰水泥干缩性较大，普通水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰干缩 性较小；水泥等级及混凝土强度等级的原因，水泥等级越高、细度越 小、早期强度越高对混凝土开裂的影响越大； 混凝土的设计强度等级 越高，混凝土脆性越大、越易开裂。2.3 外部气温的影响 钢筋混凝土施工时外部气温的影响很大，外部气温出现乍冷乍 热，内外层混凝土温差会急剧增大， 温差大对钢筋混凝土施工是极为 不利的，将直接影响混凝土的质量。因为温差引起温度应力的变化， 温差大，随之温度

6、应力也会变大。比如在高温条件下，混凝土表面的 水分蒸发加快，混凝土内部热量难以消散，内部温度升高，加上不易 散热，混凝土内部热量不断的累积，持续时间长，内部的体积膨胀， 强度不能承受表面的急剧收缩， 产生的体积内涨外缩， 从而导致裂纹 产生。因此，浇筑完成后，应及时养护，尽量消除或减小混凝土内外 温差引起的温度应力，才能尽可能地避免钢筋混凝土出现裂缝。3 控制钢筋混凝土裂缝对策 控制和预防钢筋混凝土裂缝是有一定难度的，要尽量避免或者 控制在合理范围内，就一定要从设计、施工工艺、养护等各个阶段采 取有效措施。 了解混凝土内外温度变化的规律， 尤其是对温度应力的 控制，合理选用混凝土的各种原材料，

7、严格控制水泥的用量。在施工 过程中，应适量掺加合适的矿物掺合料和外加剂， 优化混凝土配合比。 认真研究混凝土裂缝形成的原因， 区别对待各种不同类型的裂缝， 分 别采取合理的处理方法。 施工中预防措施要做到位， 按规范规定施工， 实时进行温度监测，加强养护，以保证工程的质量。3.1 混凝土的配合比 为了防止钢筋混凝土裂缝的产生，应优化混凝土的配合比，具 体的措施如下： 要严格控制集料级配和含泥量， 掺加适量的矿物掺合 料，选择恰当的水灰比， 并且在满足强度要求的原则下尽可能的减少 混凝土中水泥用量；可加入早强剂、缓凝剂、速凝剂、引气剂、减水 剂等外加剂， 改善混凝土的性能； 夏天高温天气拌合混凝

8、土时可用冰 水将碎石冷却以降低温度； 浇筑厚大体积混凝土时， 应选用水化热较 低的水泥；配制高强度混凝土，应选用硅酸盐水泥。3.2 施工工艺 利用施工工艺措施控制温度应力，在混凝土浇筑时要控制好浇 筑层厚度和浇筑的速度以便于散热。 在浇注时， 可采用分层分段施工 的方法，降低单位浇筑体积，扩大散热面积，利用浇筑面来散热。可 在混凝土拌合物拌合用水中加入部分碎冰， 以降低混凝土的温度。 控 制好入模温度和坍落度。 还可采用人工导热， 预埋冷却水管用循环水 降低混凝土温度。浇筑混凝土前应对钢筋上的油渍、泥浆等污物和氧化铁皮进行 清除，以免影响粘结力。钢筋的位置、规格和保护层厚度要符合设计 的要求。

9、模板及支架结构应简单，制造与装拆方便，并且应具有足够 的承载力、刚度和稳定性。模板安装的位置要准确、牢固，在施工中 应避免变形。混凝土运输、 浇筑的全部时间应在混凝土的初凝时间内 完成。混凝土振捣操作应合理，过分地振捣对砼的均匀性有害，但振 捣不足又不能保证砼应有的密实度， 要恰到好处， 以使得混凝土表面 现出浮浆、不再出现气泡并不再沉落为准。3.3 混凝土养护 混凝土的早期养护，其主要目的在于保持适宜的温度和湿度条 件，以便达到更好效果：首先要使混凝土免受不利温度、湿度变形的 影响，防止有害的收缩；其次要使水泥水化作用顺利进行，以期达到 设计的强度和性能。混凝土的保温要达到的要求如下：控制混

10、凝土内外温差幅度， 以防止混凝土表面裂缝的产生。 要防止混凝土温度超低， 使混凝土在 施工期的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。 防止旧混凝土与 新混凝土之间温差过大，以减少新旧混凝土间的约束。另外，养护是为了使混凝土正常硬化，强度增长，不受或少受 外界影响。 常用的养护方法有保湿覆盖或喷洒养护剂等方式， 在雨天 或养护水充足的条件下， 可采取洒水湿养护方式， 对一般的混凝土结 构，要减少表面收缩，防止龟裂是可行的。要在达到规定时间或强度 后方可拆模， 当气温骤降时应进行表面保温， 以免混凝土内外产生过 大温差； 施工中长时间暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构， 在冬季 或寒冷天气时应采取保温措施， 拆模后要立即覆盖或及时回填， 消减 外界气候的影响。4 结束语减少钢筋混凝土裂缝的产生， 就需要严格的把好工程的质量关， 充分考虑材料组成、施工工艺、养护与温控等各种因素的影响，采取 措施控制温度应力问题， 按照规定的施工工艺步骤操作， 控制好施工 过程的各个环节， 是能够有效防止裂缝的产生， 以提高钢筋混凝土工 程质量。在具体施工中应多观