钢筋混泥土裂缝机理与控制措施

　　【关键词】钢筋混凝土；裂缝机理；控制措施 

 

 

　　建筑结构混凝土强度等级日趋提高，习惯上认为强度等级越高越安全，就高不就低，提高强度等级没有坏处，但是迁就施工方便，采用高强度混凝土这是一个误导，导致水泥的标号增加、水用量增加、水泥用量增加、

细料及粗骨料粒径偏小，砂率偏大等都会使钢筋混凝土产生裂缝。 

 

　　1.1塑性收缩裂缝 

 

　　塑性收缩裂缝是指混凝土在凝结之前表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热和大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短互不连贯状态。较短的裂缝一般宽1～5�L，长20～30�L。其产生主要原

因为混凝土在终凝强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝强度低时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土的体积急剧收缩而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，

因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有混凝土的凝结时间、水灰比、温度、环境、风速、相对湿度等。 

 

　　1.2干缩裂缝 

 

　　干缩裂缝多产生在混凝土养护结束后的一段时间，水泥桨中水分的蒸发产生干缩且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05～0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多

见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。混凝土受外部条件的影响表面水分损失过快、内部湿度变化较小、变形较大、变形较小，较大的表面干

缩变形受到混凝土内部的约束，产生较大拉应力产生裂缝相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，影响钢筋的锈蚀，影响钢筋混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产

生水力劈裂影响混凝土的承载力等。混凝土的干缩主要和混凝土的水灰比、集料的性质和用量、水泥的成分、水泥的用量、外加剂等用量有关。 

 

　　1.3水化热裂缝 

 

　　温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或湿度变化较大地区混凝土结构中。混凝土浇筑后在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚集在混凝土的内部而不易散发，导致内部温

度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成了内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的拉应强度极限时，混凝土表面就产生裂缝，这

种裂缝所发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温度变化较大或者是混凝土受到寒潮的袭击等，会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力而产生裂

缝，这种裂缝通常只在混凝土表面较薄范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错，梁板类长度、尺寸较大的结构，裂缝多平行与短边：深入和贯穿性的裂缝一般与短边方向平行或接近平

行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密，裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。 

 

　　1.4其他裂缝 

 

　　碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的，由于化学反应引起的裂缝。混凝土搅拌后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活骨料产生化学反应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。钢筋锈蚀产生的裂缝是由于混凝土浇筑、震捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋产生体积膨胀。导致混凝土膨胀，此类裂缝多为纵向裂缝，沿筋位置出

现。 

 

 

　　根据混凝土前期裂缝产生的原因，拟采用下列施工方法可降低或消除现浇板前期裂缝比较有效途径。 

 

　　2.1合理控制混凝土初凝、终凝时间 

 

　　首先根据工程特点，确定是现场搅拌，还是采用商品混凝土，确定混凝土搅拌形式后，在测算混凝土从搅拌开始到浇筑地点及浇筑完成后时间，再考虑各种偶然因素，考虑在各种综合因素后，确定本工程所选用的水泥

初凝时间、终凝时间，及所使用缓凝剂的品种和缓凝剂的用量，保证混凝土浇筑振捣完成后不久，混凝土就处于初凝状态，保证混凝土前期强度与温度应力、收缩应力同步提升，阻止混凝土前期裂缝产生。 

 

　　2.2优化混凝土配合比 

 

　　（1）从源头出发，选择水化热小的混凝土； 

 

　　（2）掺入适量粉煤灰，混凝土的自收缩大小主要取决于混凝土内部自干燥程度，混凝土内部的弹性模量及徐变系数。混凝土的早期（初凝至1d）弹性模量低、徐变系数大，因此自干燥速度是决定早期自收缩的主要因素。粉煤灰在水泥浆体系中的水化非常缓慢因此在相同的水胶比条件下，用粉煤灰替代部分水泥相当于增大早期有效水灰比。因此粉煤灰可降低混凝土内部的早期自干燥速度，显著降低早期自收缩。而且由于减少了水泥的

用量，也在相当大的程度上降低了混凝土的水化热，减小了温度收缩。后期粉煤灰的继续水化使混凝土内部自干燥程度提高，但是此时混凝土已有较高的弹性模量和很低的自徐变系数，因此在相同自干燥程度下产生的自收

缩同早期相比小得多； 

 

　　（3）掺入外加剂 

 

　　其方法归纳起来有以下几种：通过掺加减水剂降低单位用水量的方法减小收缩，掺加有机收缩低减水剂的方法减少收缩，通过掺加具有膨胀性的外加剂导入化学预应力的方法补偿收缩。 

 

　　2.3调整混凝土初凝前组织结构 

 

　　由于钢筋混凝土，一般采用水泥初凝时间、终凝时间较长，同时采用缓凝剂、泵送剂等各种外加剂，致使混凝土的初凝时间、终凝时间推后，混凝土浇筑完成后，较长时间混凝土还未进入初凝状态，而这时温度应力、

收缩应力已经产生，这时已经产生了细微裂缝。为了消除已产生的混凝土裂缝，将采用“消除裂缝法”即采用二次振捣方法，将原来组织结构破坏，消除原来已形成的微裂缝，经过二次振捣，二次收抹后，形成了新的组织结

构。二次振捣，二次收抹必须在混凝初凝前完成。根据混凝土板厚度，二次振捣可采用深层振捣，或表层振捣。 

 

　　对于厚度较大的现浇板可采用深层振捣，深层振捣采用插入式振捣，对于厚度较小的现浇板可采用表层振捣。这种二次振捣，二次收抹的方法，可以破坏混凝土原来的组织结构，原来由于混凝土未初凝，混凝土的抗拉强度很小，甚至混凝土强度还未产生，而温度应力、收缩应力已经产生，由于混凝土抗拉应力小于温度应力、收缩应力，初凝前、初凝后就已经产生了裂缝。经过在混凝土初凝前进行二次振捣、二次收抹后，原来形成的混

凝土裂缝已经消除，在新的组织结构下，混凝土温度应力、收缩应力正在形成，而混凝土抗拉强度也正在形成，混凝土的温度应力、收缩应力、混凝土抗拉强度同步产生，甚至混凝土的抗拉强度增长先于其它应力增长，这

样可以避免混凝土前期裂缝的产生。 

 

 

　　总之，钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安个性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，因而对现已投用建筑物进行鉴定时，必须找出形成裂缝的原因，测量裂缝的形状大小，找出裂缝变化的形态，分析辨别对结构的影响程度，然后采取不同的处理措施以保证结构的安全，延长其使用寿命。 

 

　　参考文献： 

 

　　[1].邓晓春.陈明辉现浇楼板裂缝的预防及控制.[J].中外建筑.2012（06）：79-80 

　　[2].王银根.李多全.小砌块多层建筑控制裂缝的若干建议.[J].浙江建筑.2013.135-136-