钢筋混凝土裂缝的控制措施

钢筋混凝土裂缝的控制

混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非匀质脆性材料。

混凝土在硬化时水泥的水叱热会形成结构的温度变化而热胀冷缩，水泥水化会产生自

收缩，在环境条件作用下，混凝土会因湿度变化而产生体积变化。由于混凝土是出于

约束（自约束和环境约束）条件下，这些变形不能自由发生而产生约束应力，当约束

应力大于当时龄期混凝土的抗拉强度时就会出现裂缝一一因变形引起的非荷载裂缝。

混凝土内存在着微小的不连通的裂缝，混凝土是一种带裂缝工作的材料，只在荷载和

环境作用到一定程度，这些裂缝会发展和连通成为肉眼可见的裂缝。当裂缝较小在一

定限值以内，不影响结构的安全。但裂缝存在对结构耐久性必然会造成影响，需要进

行防范和控制。

3.1混凝土裂缝的种类及形成原因分析

3.1.1建筑结构设计的原因

建筑设计不合理会导致混凝土结构中出现裂缝，主要表现在：结构中

的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝；对构件施加预应力不当，造成构件

的裂缝；构造钢筋配置过少或构造不合理引起构件裂缝；未充分考虑混凝土构件的收

缩变形；采用的混凝土等级过高，水泥用量过大，对收缩不利。混凝土在硬化过程中，

由于水分蒸发、体积逐渐缩小，产生收缩，混凝土结构受到周边的约束过大，使得混

凝土结构的约束应力超过一定程度时，必然引起的开裂。

3.1.2混凝土材料的因素

1）不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆、混凝土干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥

收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大，而粉煤灰水泥收缩值较小，快硬性水泥收缩大。一般来

说，水泥用量大，单方混凝土用水量大，混凝土的收缩率越大，因为混凝土的干缩主要产

生于水泥浆的干缩，混凝土中良好的骨料、小的浆骨比对干缩的制约作用越显著。

2）混凝十.中水的蒸发引起混凝土的收缩，水灰比越大水泥浆越稀，收缩率越大开裂

的可能性也越大。掺用高效减水剂减少用水量和大掺量使用矿物掺合料减少水泥用量对于

改善干缩、提高混凝，的抗裂更为有效。

3）粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大，从而诱导裂缝的发

生，骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺

合料会影响混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收缩和徐变，从而会对混凝土

的开裂产生影响，掺有外加剂的混凝土干缩值较大，特别是初期干缩值较大。防止裂缝的

有效方法是在适当的条件下合理使用微膨胀剂，混凝土初期膨胀，后期干缩值小，能有效

控制裂缝的发生。

4）混凝土中使用的钢筋越多，产生的握裹力越强，从而约束了混凝土的变形，减少了收缩

量，也防止了裂缝的产生。使用焊接钢筋网，纵筋、箍筋布置合理，布置细而密的钢筋能

有效地防止裂缝。

3.1.3混凝土材料和配合比的原因

本工程所用的混凝土全部是高性能普通混凝土和高强高性能混凝土，需要优选水

泥、减水剂、掺合料和砂石材料。砂石应无碱骨料活性或低碱骨料活性、粒形规整针片

颗粒少、级配良好、含泥量低的材料。配合比设计通过试验试配优选，要注意合理降

低水泥用量控制水胶比和砂率，使选用的配合比满足强度和耐久性要求和良好的施工

性能。

混凝土砂石含泥量大或级配不良空隙过大、减水剂选择不当、水胶比过大、用水

偏多都会使混凝土收缩加大出现裂缝。水泥及掺合料选择不合理、水泥偏多、粉料偏

多都会使浆量偏大或水化热过高出现裂缝。

3.1.4施工工艺及养护的原因

1）混凝土拌和不匀，运输时间过长、泵送时加水改变了配合比，浇筑顺序不合理、速

度太快等施工会改变混凝土的质量，降低混凝土的性能，引起浇筑后混凝土结构的裂缝。

现场振捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣抽撤过快，会影响混凝土的密实

性和均匀性，诱导裂缝的发生。

2）混凝土的养护是使新浇混凝土在湿润和温度适宜条件下硬化。混凝土在湿润的条件下

水化得以正常进行，保湿养护不足会使强度增长缓慢，加大混凝土收缩而出现裂缝。养护

还需要注意蓄热，使混凝土的最高温升、内外温差、降温速度都在控制范围内。因此保湿

蓄热养护和必要的养护时

间是混凝土强度和耐久性的保证。

3）施工中，振捣棒直接振动钢筋，使得钢筋被扰动，影响了钢筋与混凝土的握裹作用和

混凝土的均匀性与密实性。钢筋保护层厚度不足，造成钢筋与混凝土的握裹作用减小，对

混凝土变形开裂的约束作用减弱。在风速过大或烈日曝晒的情况下施工，混凝土的收缩值

大。大体积混凝土构件浇筑后，抹面的次数不足和保温工作不到位，易产生表面收缩裂

缝。

3.2木工程裂缝控制要点及原因分析

在混凝土凝结硬化过程中，由于热量的传递、积存混凝土

底板

内部的最高温度大约发生在浇筑后的2~3天，因为混凝土

核心

内部和表面的散热条件不同，所以混凝土中心温度高,

筒剪

形成温度梯度，产生温度变形和温度应力。温度应力和温

温度

力墙，

4差成正比，温差越大，温度应力也越大。当温度应力超过

裂缝

钢管

混凝土的内外约束应力（包括混凝土抗拉强度）时，就会

混凝

产生裂缝。该类型裂缝的特点是在混凝土浇筑后的3~5天

土柱

出现，初期裂缝很细，随着时间的发展而继续扩大。

由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄空气

中的各种有害物质进入混凝土后发生化学反应，使钢筋产

墙柱

化学腐生锈蚀，锈蚀的钢筋在混凝土内部不断的积累后，体积膨

结构，

蚀引起胀，导致结构胀裂。混凝土自身存在及混凝土拌和后会产

5

楼盖

裂缝生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应

结构

并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨

胀开裂。

碱骨料反应的裂缝难以治理，因此混凝土骨料必须

无碱骨料活性或低碱骨料活性。

3.3混凝土裂缝的控制措施

3.3.1做好图纸会审等技术工作

在结构设计中，设计师对结构配筋率、抗裂方面有一定的考虑，施工单位在图纸会审

时结合以往类似工程裂缝预防施工经验对设计图纸进行会审。在图纸会审时结合类似

工程经验与设计师进行沟通，提出合理化建议和意见供设计师参考和修改。

3.3.2混凝土原材料的选择和配合比优化

(1)选用粒径较大、级配良好的骨料，减少混凝土中的水泥浆用量。严格控制骨

料含泥量，要求雨天进场的粗骨料用水冲洗。

(2)掺加矿物粉细掺合料减少水泥用量并有效驿低水化热，降低混凝土单方用水

量和水泥用量，减少混凝土自身体积收缩。同时，在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水

剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好，减少泌水现象发

生。

(3)使用高效减水剂减少水泥用量，降低水化热。选用低碱水泥和低碱或无碱的

外加剂；

采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；采用混凝土补偿收缩技术。

设计人员应深入施工现场，根据运距、浇捣速度确定混凝土出厂到入模的大致时间，

根据结构情况确定入模坍落度，继而适当调整配合比。

3.3.3混凝土浇筑

浇捣时振动棒垂直振捣，行列式排列，做到快插慢拔，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，接缝采用二次振捣。底

板大体积混凝土采取斜面分层浇筑，在振捣上一层时，应插入下一层中，以消除两层

中间的接缝，上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的L25倍。混凝土的

振捣时间不宜过长，一般为8s~10s,以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝

土浇到面层时，表面应抹平压实，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，以提高混

凝土的密实度。

3.3.4混凝土面层处理

混凝土楼板、基础底板浇筑后将面层浮浆清理干净并补充混凝土找平压光，面层采取

二次振捣、抹面技术，排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，控制混凝土表明塑性收

缩。

3.3.5养护措施

(1)基础底板、核心筒墙体、转换梁等大体积混凝土采取保温养护，将混凝土内

外温差控制在25。C以内，防止温度应力产生的裂缝。

基础底板大体积混凝土压实抹光后立即覆盖塑料薄膜一层保湿养护，薄膜搭接宽

度不小于1mm,搭接处用胶带粘贴封闭；然后立即覆盖防火保温岩棉保温养护。根据大

体积混凝土测温控制点测温情况增加或减少保温层。温差达到20C作为监控预警点，

随着大体积混凝土内水泥水化热的释放而使混凝土温度不断上升，当温差达到预警温

度时.，立即组织人员增加保温层，每层保温层由一道塑料薄膜和一道保温防火岩棉组

成。

大体积混凝土墙柱施工缝处由于竖向钢筋影响难以覆盖塑料薄膜保湿养护，采取首先

覆盖一层湿麻袋，然后覆盖防火岩棉养护。

⑷根据工期要求和施工进度情况，各部位墙体混凝土养护措施见下

表。

部位养护措施

带模养护3~4天，模板背楞间填充防火岩棉保温层；模

地下室墙体板拆除后喷刷养护液保湿养护，通过加固螺栓孔固定防火岩棉

保温养护。

带模养护『4天，即钢骨柱、钢板、钢筋绑扎施工过程定型钢

模背楞间填充防火岩棉保温层。模板拆除后喷涂保湿养护液,

然后挂防火岩棉保温养护。

ri2层

在地下室B4、B3、B2层墙体沿墙厚方向设置温度监控点，采用

核心筒墙体

便携式测温仪进行温度监控，统计记录至内外温差低于20c位

置，通过记录总结混凝土升温降温曲线，从而确定地上墙体保

温养护期。保温养护期满后外墙外侧采取布置通长带孔水管自

动喷水养护。

带模养护厂2天，即钢骨柱安装、钢筋绑扎施工过程，定型钢

模背楞间填充防火岩棉保温层。模板拆除后喷涂保湿养护液,

12层以上核心

墙体厚度小于5mm时外墙外侧布置通长带孔水管自动喷水养

筒墙体

护，墙体厚度大于等于5mm及冬季施工采取保温养护不小于7

天再采取布置通长带孔水管自动喷水养护。

楼板面混凝土压光后即覆盖塑料薄膜保湿养护。

梁及楼板底混凝土浇筑完成至拆模期间带模养护，模板拆除后喷涂

保湿剂养护。

混凝土柱面带模养护02天，模板拆除后喷涂保湿剂养护。

结合理论计算和底板测温记录确定合理的保温养护期，采取

钢管柱混凝土

在钢管柱外侧包防火保温岩棉保温养护。

3.3.6施工及构造措施

(1)合理安排各工种交叉作业时间，如绑扎板面筋、负弯矩附加钢筋前必须完成

梁模板模板支设、预留预埋(机电、幕墙等,)有效减少板面筋、负弯矩附加钢筋绑扎后

的作业人员数量；板面筋、负弯矩附加钢筋绑扎完成后用木脚手板铺设混凝土浇筑和

人行通道通道，避免上层钢筋踩踏变形产生板面裂缝。

(2)楼板负弯矩附加钢筋处间距不大于1m设置钢筋马凳，板面钢筋间距不大于

1.5m设置钢筋马凳，保证板面钢筋特别是负筋相对位置。

(3)混凝土结构保护层厚度保证措施：采用定型混凝土预制块，