钢筋混凝土结构裂缝问题产生的原因及预防

钢筋混凝土结构裂缝问题产生的原因及预防近年来，随着钢筋混凝土结构的长大化和复杂化，以及商品混凝土的大量推广和混凝土强度等级的提高，结构问题出现几率大大增加，有些已危及结构的安全性和耐久性，有的地下工程裂渗已影响其使用功能。经过大量的查阅相关资料和工程中的一些实践，提出钢筋混凝土结构问题及控制、预防措施。一、结构裂缝产生的原因及预防引起结构裂缝有两大类原因，一种由外荷载的直接应力和结构次应力引起的裂缝，其几率约20%；—种是结构因温度、膨胀、收缩和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝，其几率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关。1.1材料缺陷在变形裂缝中收缩裂缝占有80%的比例，从混凝土的性质来说大概有：（1）干燥收缩这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力，使混凝土产生“毛细收缩”。由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1-0.2%，混凝土的干缩值为0.04%-0.06%。而混凝土的极限拉伸值只有0.01%-0.02%，故易引起干缩裂缝，干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。2）温差收缩当混凝土内外温差10时，产生的冷缩值，如温差为20C-30C时，其冷缩值为0.02-0.03%，而混凝土极限拉伸值只有0.01-0.015%因而冷缩常引起混凝土开裂。(3)塑性收缩混凝土初凝之前出现泌水和水分急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形，它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段，故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。在混凝土表面上，特别在抹压不及时和养护不良的部位出现龟裂，宽度达1-2,属表面裂缝。水灰比过大，水泥用量大，外加剂保水性差，粗骨料少，振捣不良，环境温度高，表面失水大等都能导致混凝土塑性收缩而发生表面开裂现象。从水泥混凝土物理化学特性分析其各种收缩现象来看，早期塑性收缩会导致结构出现表面裂缝，混凝土进入硬化阶段后，混凝土水化热使结构产生温差收缩和干燥收缩(包括自干收缩)，这是诱发裂缝的主要原因。1.2设计方面(1)选用合理的设计模型及适宜的长度或体积。特别考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。现行《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中对此提出看几项具体措施：一是设置伸缩缝，对不同结构形式、外露环境有不同的要求。二是混凝土浇筑采用后浇带分段施工。这只能解决混凝土收缩应力问题，不能解决温度缝问题。三是采用专门的预加应力措施，以此抵消温度、收缩应力的影响。还有其他措施，如加强结构的薄弱环节，以提高其抗裂性能；采用可靠的滑动措施，以减少约束变形的摩擦阻力等。(2)适当加强构造配筋，提高配筋率，尽量配置细而密的钢筋，以减少裂缝的宽度。在温度收缩应力较大的地方配置温度收缩钢筋。但对大体积混凝土，提高配筋率没有太大效果，因为其配筋率往往很低。1.3施工方面混凝土浇筑前作业包括：基础处理、施工缝处理、立模钢筋及预埋件的安设。(其质量要求参见水工混凝土施工规范)其次必须经监理人员验仓合格，并取得准浇许可证方能进仓作业。入仓铺料：混凝土入仓铺料多采用平浇法，它是由仓面某一边逐层有序连续铺填。铺料层的厚度与振动设备的性能、混凝土粘稠度、骨料强度和气温高低有关。平仓与振捣：卸入仓内成堆的混凝土料，应平仓后再振捣，严禁以振捣代平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不在显著下沉，并开始泛浆为准。应避免欠振、过振使混凝土振捣均匀密实。其振捣具体要求参见水工混凝土施工规范。二、混凝土构件裂缝的处理裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待及时处理，以保证建筑物的安全使用。2.1表面修补法表面修补法是一种简单、常见的修补法，它主要适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在

裂缝的表面涂抹水泥浆、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，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。2.2灌浆、嵌缝封堵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。嵌缝法通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。2.3结构加固法当裂缝影响到混凝土的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。三、混凝土的养护及拆模质量控制为了使混凝土中水泥充分水化，加速混凝土的硬化，防止混凝土成型后因暴晒、风吹、干燥、寒冷等自然因素的影响出现不正常的收缩、裂缝破坏等现象。混凝土浇筑完毕后应及时洒水养护保持混凝土表面湿润。混凝土配合比设计是否科学合理，水泥与外加剂是否相适应，砂石级配及其含泥量是否符合规范要求，混凝土坍落度控制是否合理，这些都影响到混凝土质量及其收缩变形。配及其含泥量是否符合规范要求，混凝土坍落度控制四、结论随着混凝土材料的广泛使用，这种材料的性能也越来越为人们所熟悉和掌握。混凝土结构的裂缝问题也一直为工程技术人员所讨论。查清引起混凝土问题产生的全部原因是解决问题的基础。只要我们全体混凝土工作者共同努力，先查清原因，后解决问题，施工问题最终总有一天会得到解决。相信我们在设计、施工和选材方面做好各项控制水泥混凝土的部分常见质量问题，它的