浅谈钢筋混凝土结构的裂缝原因及防治对策

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈钢筋混凝土结构的裂缝原因及 防治对策 摘要：根据多方面的科学研究和 大量工程实践，本文以某六层商住楼为 例，重点分析建筑钢筋混凝土结构裂缝 产生的各种原因，从设计，荷载，原材 料，施工等方面对产生裂缝的各种因素 进行分析，并提出控制钢筋混凝土结构 裂缝的预防措施。 中国论文网 /2/view-12895911.htm 关键词：结构裂缝 裂缝处理 混 凝土 预防措施 Abstract: according to the various scientific research and a lot of engineering practice, this paper with a six layer commerce-residence building as an -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 example, the analysis of reinforced concrete building structural cracks of all sorts of reasons, from design, load, raw materials, construction of various factors of cracks are analyzed, and puts forward the control reinforced concrete structure crack prevention measures. Keywords: structural cracks of concrete crack processing preventive measures 中图分类号： TU375 文献标识 码：A 文章编号： 一、钢筋混凝土结构的裂缝概述 随着工程建设的迅速发展，各 地兴建了大量的混凝土建筑。在混凝土 工程施工中，裂缝问题具有普遍性，裂 缝一旦形成，就会降低结构的耐久性， 使构件的承载力降低，还可能危害建筑 物的安全使用。因此，我们对混凝土裂 缝问题要高度重视，准确分析裂缝产生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 发展的原因，并从设计、施工上采取相 应的措施，尽量避免工程中出现危害较 大的裂缝，提高结构构件的耐久性，以 及施工质量。 本文希望通过对裂缝产生的原 因进行分析，并从实践中总结提出预控 措施，能够供工程技术人员借鉴参考， 对我国建筑行业发展起到一定的促进作 用。 二、工程概况 金众金域畔山府一层结构平面 示意图见图(1), 该楼在使用后，就发现 在一层 42 轴 C3/D 轴间梁、50 轴 C3/D 轴间梁、52 轴 C3/D 轴间梁、 61 轴 C3/D 轴间梁、63 轴 C3/D 轴 间梁、71 轴 C3/D 轴间梁、73 轴 C3/D 轴间梁等框架梁上出现了多条裂 缝，裂缝多集中在梁的跨中部分，为竖 向裂缝，大多从梁底开裂到板底，间距 分布较均匀，最大裂缝宽度在 0.20.3mm 之间。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 图（1）一层结构平面图 三、结构裂缝产生的原因 为了判断裂缝成因，首先对该 工程进行了现场检测，现场检测结果表 明：框架部分的混凝土强度、钢筋强度 和钢筋配置情况均满足设计要求，且裂 缝的分布范围有很强的规律性，初步判 断裂缝可能是由温差收缩和受力引起的。 （一）温差收缩引起的裂缝 对于强度要求较高的混凝土,水 泥用量相对较多,水泥水化是个放热过程,其 水化热为 l65250 焦尔/克,随混凝土水 泥用量提高,其绝热温升可达 5080。 研究表明,当混凝土内外温差 1 0时,产 生的冷缩值 C= T/= 10/l10-5=0.O1%, 如温差为 2030时,其冷缩值为 0.020.03%,而混凝土极限拉伸值只有 0.010.015%,因而冷缩常引起混凝土开 裂。 （二）受力引起的裂缝 然后对该工程进行了计算分析， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 根据结构的对称性，计算时只选取了 64 轴的一榀框架，该框架的梁柱截面尺寸 见图（2）,恒荷载作用下的受力简图见 图（3） 。由于该框架在 3/D 轴的端部是 剪力墙，所以计算时分别考虑有侧移和 无侧移两种情况。 图（2）框架计算简图（mm） 图（3）恒荷载受力图（kN/m） 在进行工程设计时，对于框架 结构横梁的计算，通常情况下是不考虑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 轴向力的。而实际上，对于各层荷载和 横梁刚度差别不大的框架而言，在横梁 内产生的轴向力一般很小，轴向力对于 横梁的配筋计算几乎没有影响。所以设 计时为了简化计算，往往不考虑轴向力。 但该框架一层横梁中却存在着较大的轴 向拉力。 结果表明，在不考虑轴向拉力 的情况下，梁的承载力和裂缝宽度均满 足要求；而在考虑轴向拉力的情况下， 梁的跨中配筋在有侧移时已不满足承载 力要求；在无侧移时，承载力勉强满足， 但裂缝宽度已超限。 四、裂缝的防治措施 裂缝控制的主要措施是通过对 设计、施工、原材料等方面进行控制的 综合技术措施。包括：合理选择结构形 式，加强构造配筋，减小水灰比、降低 砂率，增加骨料粒径，选用适宜的外加 剂和掺合料，采取保温保湿的养护措施 等。 （一）灌浆、嵌缝封堵法 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 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 人混凝土的裂缝中，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。常用的胶结材料有水泥浆、 环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化 学材料。 嵌缝法是裂缝封堵中最常用的 一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽 中嵌填塑性或刚性止水材料。以达到封 闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯 乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等； 常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。 （二）加强刚度 加强结构刚度，提高整体抗裂 能力。在强约束区提高配筋，减小钢筋 间距和钢筋直径，提高混凝土与钢筋的 协同作用，提高抗裂能力。如：可在地 下室外墙板中设置暗梁；在竖向荷载变 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 化很大的连接部位加密钢筋；对加强大 底板多塔楼高层建筑地下室底板整体刚 度，提高其调节不均匀沉降的作用与抗 裂能力；加强混凝土配合比的设计等。 （三）原材料及配比的控制 1水泥品种的选用和水泥用量 的控制 选择低水化热水泥和在保证混 凝土强度的前提下尽量减少水泥用量是 有效降低水化热，减少混凝土内外温差 而出现裂缝的有效途径。比如选择矿渣 硅酸盐、普通硅酸盐等低水化热水泥。 粉煤灰具有减水、润滑作用，能改善混 凝土的粘聚性和流动性，减少水泥用量 降低水化热，减少混凝土收缩。大量研 究实践表明在泵送混凝土中掺入适量高 等级的粉煤灰能替代部分水泥。选用具 有减水、增强和缓凝的外加剂，可提高 混凝土的流动性、粘聚性及泵送性能。 实践表明采用高效减水剂能提高混凝土 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 的泵送性能，降低用水量和水泥用量， 降低水化热，减少温度裂缝。 2增大粗骨料的比例并保证粗 骨料有良好的级配，减少骨料的孔隙率， 可以减少胶结材料数量，降低水化热， 提高混凝土的抗裂性能，以保证板面混 凝土的整体性，防止裂缝出现。由于商 品混凝土生产厂家为便于混凝土的运输 和泵送，往往会增大用水量，造成混凝 土水灰比和坍落度过大，引起混凝土表 面浮浆过厚，产生干缩裂缝和沉陷裂缝， 因此严格控制混凝土的水灰比是解决混 凝土裂缝最有效途径之一。施加预应力 直接约束结构的变形，减小因约束而产 生的内力，从而防止结构开裂。预应力 技术尤其适合于楼面结构，楼面结构的 裂缝以横向为主，纵向钢筋的配置对其 有重大的影响，一般可在纵向主梁中采 用预应力筋以施加预应力。 （四）施工过程工艺控制 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 严格按配合比要求计量称重和 控制搅拌时间，混凝土搅拌均匀，从而 保证混凝土质量；严格控制混凝土坍落 度，对商品混凝土应逐车检查泵车泄料 口混凝土坍落度；同时控制混凝土车运 输和停留时间，避免因运输、停留时间 过长，减少水分损失；对较大跨度的桥 梁箱梁和高层建筑板面混凝土施工时， 混凝土泵出料口宜采用布料机施工作业， 使作业面布料均匀，避免混凝土不均的 离析现象；施工时应要求做到振捣密实， 防止出现混凝土漏振和过振现象。保证 混凝土密实，提高混凝土的抗裂性能。 五、结论与建议 由于本工程的框架是底框结构 中的，框架上一二层梁上的荷载差别较 大，二层梁的荷载约为一层的 6 倍，因 此二层梁的变形也较大。在这种情况下， 由于变形协调，一层梁中就会产生较大 的轴向拉力。设计时若再按普通框架进 行计算，忽略横梁中的轴力，就可能导 致所设计结构发生破坏。本工程就是由 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 于设计时忽略了轴向力的存在而使结构 配筋不足而导致的破坏。所以对于底框 结构中框架以及各层荷载相差较大的框 架结构，在进行结构设计时，必须要考 虑到可能产生的轴向拉力的不利影响， 否则会使所设计结构出现安全隐患，甚 至破坏。 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