鋼筋混凝土梁裂縫的成因及防治措施

李江龍

（潞安環(huán)能股份公司 余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046103）

鋼筋混凝土梁裂縫的成因及防治措施

李江龍

（潞安環(huán)能股份公司 余吾煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046103）

結(jié)合實(shí)際情況，主要對(duì)鋼筋混凝土梁裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深入的分析，并提出了相應(yīng)的防治措施，以減少混凝土梁的裂縫的產(chǎn)生。

鋼筋混凝土梁；裂縫；防治措施

1 鋼筋混凝土梁裂縫的成因分析

鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫的原因復(fù)雜而繁多，往往是多種因素共同影響的，主要有設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)方面的原因，包括荷載過(guò)大、材料質(zhì)量、施工質(zhì)量、溫度變化、干濕條件等。

1）荷載過(guò)大引起裂縫。對(duì)混凝土梁的裂縫控制主要針對(duì)荷載作用下由彎矩、剪力等引起的橫向裂縫。鋼筋混凝土梁在設(shè)計(jì)時(shí)都是滿足其結(jié)構(gòu)承受荷載的極限狀態(tài)要求的，保證構(gòu)件和體系在長(zhǎng)期工作條件下不進(jìn)入不允許的變形狀態(tài)。當(dāng)鋼筋混凝土梁承受的負(fù)荷超出其承受荷載的極限狀態(tài)，則極易產(chǎn)生裂縫，這就是荷載過(guò)大引起混凝土結(jié)構(gòu)破壞的開(kāi)始，如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)并引起足夠重視，會(huì)對(duì)混凝土梁產(chǎn)生非常不利的影響，甚至可能導(dǎo)致鋼筋混凝土梁的徹底破壞。

2）材料因素引起的裂縫。水泥安定性不合格。粗、細(xì)骨料（砂、石）級(jí)配不良，造成骨料間空隙率大，混凝土中游離水隱藏量多，密實(shí)度下降，從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降。砂、石顆粒偏細(xì)也將增加水泥用量和耗水量而影響強(qiáng)度，外加劑選擇不當(dāng)，其減水和膨脹效果不明顯，未能達(dá)到預(yù)期效果。

3）施工因素引起的裂縫：振搗對(duì)保證混凝土外觀有其相當(dāng)?shù)闹匾?。欠振或過(guò)振都將導(dǎo)致麻面或掛砂現(xiàn)象。混凝土必須經(jīng)充分振搗、不漏振，根據(jù)塌落度確定振搗時(shí)間，防止泌水或離析影響混凝土質(zhì)量。

4）混凝土的干燥收縮引起的裂縫：所謂混凝土干燥收縮就是指混凝土在硬化過(guò)程中由于自身的水化反應(yīng)和溫度應(yīng)力作用下產(chǎn)生的體積收縮，容易產(chǎn)生裂縫，造成混凝土強(qiáng)度和耐久性下降。

混凝土結(jié)硬以后，游離水的蒸發(fā)使水泥凝膠體失水而緊縮，混凝土表面的水分蒸發(fā)比內(nèi)部快，導(dǎo)致表面混凝土的干燥收縮也比內(nèi)部混凝土嚴(yán)重，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，當(dāng)表面混凝土內(nèi)拉應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。這種裂縫的淺而細(xì)，形式多為不規(guī)則。

5）溫度變化引起的裂縫：混凝土本身具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，變形受到約束，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生溫度裂縫。

在施工過(guò)程中，大體積混凝土澆筑之后的水泥水化過(guò)程產(chǎn)生的大量水化熱不易散發(fā)，致使混凝土內(nèi)部溫度很高，內(nèi)外溫差很大。澆筑后初期內(nèi)部溫度急劇上升引起混凝土膨脹變形產(chǎn)生的壓應(yīng)力很小，日后溫度逐漸降低引起混凝土收縮變形時(shí)，因混凝土彈性模量隨齡期逐漸增大，降溫過(guò)程中受基巖約束，產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)在基礎(chǔ)約束區(qū)產(chǎn)生深層裂縫或貫穿裂縫，破壞混凝土的整體性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。此外，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度較高，而外部環(huán)境溫度降低或氣溫驟降，如突降大雨、冷空氣侵襲、天氣變化等，內(nèi)外溫度較大，混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力引起表面裂縫甚至發(fā)展成深層裂縫或貫穿裂縫。

2 鋼筋混凝土裂縫的防治措施

1）荷載裂縫的防治措施?？刂其摻罨炷亮汉奢d裂縫的出現(xiàn)，就是要控制梁荷載超限的情況產(chǎn)生，降低混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力。首先設(shè)計(jì)時(shí)，適當(dāng)增大梁截面的高度、適當(dāng)增大配筋率以及提高受拉鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)等，可以減少混凝土的變形，延緩裂縫的出現(xiàn)；其次使用荷載不要超過(guò)梁的設(shè)計(jì)限額。當(dāng)結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)及時(shí)處理，以免釀成事故。對(duì)裂縫控制較嚴(yán)格的構(gòu)件，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土是一個(gè)非常好的選擇。

2）材料因素引起的裂縫的防治措施：加強(qiáng)對(duì)原材料的質(zhì)量的控制，根據(jù)級(jí)配選用合適的穩(wěn)定的水泥及砂、石顆粒；選用泵送混凝土?xí)r，根據(jù)不同部位和性質(zhì)對(duì)商品混凝土質(zhì)量提出明確要求，嚴(yán)格管理，全過(guò)程控制混凝土的質(zhì)量。

3）施工因素引起的裂縫的防治措施：一是提高混凝土伴合物的均勻性，混凝土拌合物的均勻性直接影響工程的施工質(zhì)量。混凝土拌合物均勻，避免少數(shù)大裂縫的出現(xiàn)，影響正常使用；二是混凝土成品保護(hù)?；炷两K凝后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以提高混凝土的強(qiáng)度，減少內(nèi)部微裂紋的出現(xiàn)，從而可以減少可見(jiàn)裂紋的出現(xiàn)；三是振搗方法正確。振搗易快插、滿拔。控制好振搗時(shí)間。四是模板方面，模板要組合緊密，以防止水泥漿流失；應(yīng)盡量推遲拆模時(shí)間，從而提高拆模時(shí)混凝土的強(qiáng)度；拆模后及時(shí)在表面覆蓋一層輕型保溫材料。

4）溫度裂縫的防治措施:溫度裂縫是由過(guò)大的溫度梯度引起的。為了降低混凝土內(nèi)部的溫度梯度，可以采用以下幾種方法：降低混凝土澆筑溫度，提高澆筑質(zhì)量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，減少內(nèi)部原生裂紋;采用外部保溫的方法，常規(guī)水養(yǎng)法無(wú)法保持均衡濕潤(rùn)狀態(tài)，采用混凝土保濕養(yǎng)護(hù)膜能減少表面混凝土的散熱量，從而減小混凝土內(nèi)部的溫度梯度；合理安排混凝土施工程序和施工進(jìn)度是防止梁貫穿裂縫，減少裂縫的主要措施，采用分層澆筑的施工工藝，分層澆筑可以有效減小溫度梯度，避免溫度裂縫出現(xiàn)。

5）干燥收縮裂縫的防治措施：要避免混凝土干燥收縮裂縫，可以采用以下方法：加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，以使混凝土緩緩降溫，充分發(fā)揮其徐變特性，減低溫度應(yīng)力。夏季應(yīng)堅(jiān)決避免曝曬，注意保濕；冬季應(yīng)采取措施保溫覆蓋，以免發(fā)生急劇的溫度梯度變化；沖洗砂石，降低含泥量。在混凝土拌制時(shí)必須嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，將石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，減少因砂、石含泥量過(guò)大對(duì)混凝土抗裂的不利影響，泥土的顆粒極細(xì)，過(guò)高的含泥量能增加水泥及伴和水的用量，從而增加干燥收縮量；添加高效減水劑，降低水灰比。在不改變各種原材料配比（除水）及混凝土的坍落度的情況下，減少水的用量，可以大大提高混凝土的強(qiáng)度，早強(qiáng)和后期強(qiáng)度分別比不加減水劑的混凝土提高60%及20%以上，通過(guò)減水，可以實(shí)現(xiàn)澆筑C100標(biāo)號(hào)的高強(qiáng)混凝土；減少水的用量，可以有效提高混凝土的密實(shí)度，減少收縮量，避免裂縫出現(xiàn)。

3 結(jié)論

雖然鋼筋混凝土梁裂縫問(wèn)題是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，但只要采取切實(shí)可行的防治措施，就能減少甚至消除混凝土梁的裂縫問(wèn)題?？傊?，只要設(shè)計(jì)合理、施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼筋混凝土梁裂縫的有效控制的。

Analysis on Crack in Reinforced Concrete Beam and Control Measures

LI Jiang-long
(Yuwu Coal Co.,Lu'an Huanneng Co.,Changzhi Shanxi 046103)

Combined with practical situation,the paper analyzes the causes of crack in reinforced concrete beam and proposes corresponding control measures to reduce its occurrence.

reinforced concrete beam;crack;control measures

TU522+.07

A

1672-5050（2011）06-0079-02

2011-01-21

李江龍（1983—），男，陜西咸陽(yáng)人，大學(xué)本科，助理工程師，從事煤礦基礎(chǔ)建設(shè)，預(yù)決算工作。

劉新光