钢筋混凝土结构裂缝的成因及.doc

钢筋混凝土结构裂缝的成因
及防控处理措施的研究李波黄秀霞（吉林广播电视大学，吉林长春130022）随着我国经济的快速发展，土木工程中的钢筋混凝土结构的应用也呈现快速增长。特别是最近20年，商品混凝土得到广泛应用以后，混凝土均质性有了很大改善的同时，裂缝防控难度大大增加了，钢筋混凝土结构中的裂缝是土木工程中较为普遍存在的问题，它长期困扰着工程设计和施工人员。加强对钢筋混凝土结构裂缝成因的研究，并提出钢筋混凝土结构裂缝的防控措施和处理方法，具有较大的现实意义和较高的社会经济效益，也是广大科技人员和土木工程技术人员必须面对的重要课题。一、钢筋混凝土结构裂缝的分类及危害1、钢筋混凝土结构裂缝的分类。钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm，宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面；按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝；按其影响因素可分为设计因素裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝、钢筋锈蚀裂缝等几大类。2、常见钢筋混凝土结构裂缝的危害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：⑴影响钢筋混凝土结构的承载能力；
⑵引起钢筋锈蚀，使保护层崩落；⑶影响钢筋混凝土结构的正常使用；⑷降低结构刚度，影响建筑物的整体性；⑸影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命；⑹影响建筑物的美观；⑺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。二、钢筋混凝土结构裂缝形成的原因要解决钢筋混凝土结构裂缝问题，必须从裂缝形成的原因入手，裂缝的形式很多，正确判断和分析裂缝成因是采取有效措施控制裂缝形成和发展以及对建筑造成危害的基础。1、设计方面因素形成的裂缝⑴设计方案不合理导致裂缝出现。设计中采用预应力、支座位移、反变形法等手段提高钢筋混凝土结构或构件的刚度时，应充分考虑这些方法对结构或构件的不利影响，否则易导致裂缝的出现。⑵设计中充分考虑材料特性、施工方法等因素导致裂缝出现。设计时应充分考虑混凝土的收缩、变形、混凝土的水灰比、施工顺序等因素，防止裂缝过早出现。⑶设计中钢筋配置不当易导致裂缝出现。设计时由于简化计算处理不当，使构件在受约束处没有配置钢筋或配置钢筋过少，而导致构件受力后在受约束处产生裂缝。⑷应力集中导致裂缝出现。结构或构件截面发生突变，在截面变化处出现严重的应力集中而使结构或构件产生裂缝。
⑸设计时对使用环境情况考虑不全导致裂缝出现。设计时应充分考虑使用环境的影响，酸，碱，盐等腐蚀性介质对结构产生影响，考虑不全，极易导致钢筋混凝土产生裂缝。2、材料方面因素形成的裂缝⑴水、砂、石、水泥等原材料选用不符合规范要求，从而引起混凝土出现裂缝。如，砂石含泥量过大、水泥受潮或过期、水不洁净和水中有油等情况。⑵骨料颗粒级配不当或采用不恰当的间断级配，使混凝土的收缩增大，从而引起混凝土出现裂缝，水泥用量大、水灰比小、坍落度过大、砂率过高、石子粒径太大等原因引起混凝土出现裂缝。⑶钢筋锈蚀引起的裂缝。因为钢筋锈蚀使钢筋有效面积减少，钢筋与混凝土的握力减弱，使结构承载力下降，将引起更多的裂缝。⑷早强剂、减水剂、掺和料等外加剂选用不当或掺量不合适等原因引起混凝土出现裂缝。⑸水泥品种、等级选用不当引起混凝土出现裂缝。不同品种水泥的收缩值取决于水泥组分含量及水泥的细度等，产生的水化热越高，混凝土的收缩度变形越大。
3、混凝土收缩形成的裂缝⑴混凝土塑性收缩引起混凝土出现裂缝。原因是混凝土浇筑后凝结过程中，其表面失水过快及自身产生水化热而出现的。⑵混凝土化学收缩引起混凝土出现裂缝。主要是因为水泥的水化反应使混凝土的体积出现收缩而引起的裂缝。⑶混凝土干燥