裂缝产生的原因及防治措施

1、对钢筋混凝土梁裂缝得分析与处理 裂缝就是固体材料中得某种不连续现象，属于材料强度理论范畴。工程裂缝现象就是 各类建 （构 ）筑物中普遍存在得一种质量缺陷。裂缝及其扩展就是结构破坏与倒塌得先 兆，裂缝降低了结构得承载力，裂缝引起钢筋锈蚀、混凝土碳化、保护层脱落、渗漏 及构件持久强度得降低等。 对混凝土得细观研究及工程实践证明，裂缝就是难于避免得，就是一种材料特征，如 对建筑物抗裂要求过高，将会付出巨大得经济代价。结构设计就是以极限承载力为基 础，但大多数工程得适用标准却就是由裂缝控制，世界上绝大多数国家都就是以其经 济能力来决定对建筑物裂缝控制得宽严程度。 裂缝按成因分为主应力裂缝、次应力裂缝与

2、变形 （温度、湿度、地基变形 ）裂缝；按形 状分为表面裂缝、贯穿裂缝、竖向裂缝、水平裂缝、斜裂缝、外宽内窄裂缝、上宽下 窄裂缝、上窄下宽裂缝、枣核形裂缝与对角线式裂缝；按裂缝扩展状态分为愈合裂 缝、闭合裂缝、运动裂缝、稳定裂缝与不稳定裂缝。 按极限状态设计理论，工程设计必须满足承载力极限状态与正常使用极限状态。承载 力极限状态就是建筑物安全需要，正常使用极限状态就是从生产、生活、精神方面得 要求。混凝土结构最大裂缝宽度控制标准根据环境与使用条件来制定 （ 无腐蚀介质、无 防渗要求时为 0 0、3 3 0 0、4mm 4mm ;轻微腐蚀、无防渗要求时为 0 0、2 2 0 0、3mm 3mm ;

3、严重腐 蚀、有防渗要求时为 0 0、 1 10 0、 2mm2mm） 。普通钢筋混凝土构件内力接近 30 30 极限荷载 （混凝土应力达到抗拉强度、钢筋应力达到 50 50 一 60MPa60MPa） 时出现裂缝，裂缝宽度在 0 0、 05 05 0 0、1mm1mm，这种裂缝不影响结构安全，还可承受 70 70 % - - 80 80 %极限荷载；许多工 程得梁式结构、框架结构仅在自重作用下出现受拉区开裂或剪力区主拉应力裂缝;有 得因拆模过早、抗拉强度不足，裂缝就是常见得，但其极限承载力不会降低，总得安 全度不变。变形裂缝较多出现在刚架、特种结构、组合结构等超静定结构中，但这类 结构承载力安

4、全储备充足，韧性良好，能适应较大变形而不致倒塌。处理这类裂缝 时，可根据裂缝出现后应力衰减情况从宽控制。 实践表明，有些裂缝就是无害得， 或者其害处就是可为人类所控制得。对工程结构裂缝特征、机理与控制得研究，就是 有现实意义得。虽然，国内外得专家、学者在这方面积累了一些经验与技术资料，但 尚嫌不足，为此，本文作者经长期系统地试验与整理，并提升到理论高度进行了综合 分析。现就对于混凝土梁裂缝特征、开裂原因得分析与裂缝处理方法总结如下。 钢筋混凝土梁侧面竖向裂缝与龟裂缝如图 长度方向基本等距，裂缝高度多在梁高中部， 重时，裂缝深度可达 100 100 200mm200mm，更严重时，则出现穿透裂缝

5、；龟裂缝多在梁上下 边缘出现，且沿梁长非均匀分布，裂缝深度浅，为表层裂缝。开裂原因：产生竖向裂 缝得原因就是混凝土养护时浇水不够，特别就是在拆模后未做潮湿养护，夏季施工时 2 2 钢筋混凝土梁式构件裂缝与处理 2 2 1 1 钢筋混凝土梁侧面竖向裂缝与龟裂缝 1 1 所示。这类裂缝特征：竖向裂缝一般沿梁 呈中间大两头小得趋势，深浅不一，严 易于发生，就是一种干缩裂缝；产生龟裂缝得原因就是模板浇水不够，特别就是采用 未经水湿透得木模时，容易产生这种裂缝。控制处理：对这类裂缝，裂缝宽度小于 0 0、1mm1mm 得可不处理；裂缝宽度为 0 0、1 10 0、3mm3mm 得作表面封闭处理；裂缝宽度

6、为 0 0、3 31 1、0mm0mm 得可用环氧树脂浆液灌注；裂缝宽度大于 1 1. 0mm0mm 得可用微膨胀水泥 浆液修补，修补前，应在裂缝表面涂刷一层水泥浆界面剂。对比较严重得龟裂缝，因 其混凝土强度较低，甚至出现剥皮掉角现象，则应将疏松部分清除并凿毛，用高强度 水泥砂浆嵌补。 钢筋混凝土梁水平顺筋裂缝如图 2 2 所示。这类裂缝特征：裂缝与钢筋方向一致，较多 出现在已交工使用一段时间后得钢筋混凝土梁上，随着时间得推移，有逐渐发展得趋 势。裂缝原因：钢筋锈蚀、氧化铁膨胀所致，更进一步就是混凝土保护层过薄，使用 了含氯外加剂，使用环境中富含腐蚀性气体或液体侵入混凝土，工业厂房中常见这种

7、裂缝。钢筋混凝土梁水平顺筋裂缝会导致钢筋与混凝土之间得粘结率降低，甚至危及 结构安全与耐久性，因此，需进行补强加固处理。预防措施包括：设计时，考虑加大 保护层厚度；施工时，将钢筋骨架固定好后，主筋下部加垫块，确保混凝土保护层厚 度；使用不含氯化物得外加剂；对钢筋混凝土梁做好防腐处理并做好维护。 加固处理：一般情况下，先将裂缝用环氧胶泥嵌补，然后，采用外包型钢加固、外包 钢筋混凝土套加固、预应力水平拉杆加固、预应力下撑式拉杆加固、粘钢加固等技术 措施进行加固处理。 2 23 3 钢筋混凝土梁集中荷载处得裂缝 钢筋混凝土梁集中荷载处得裂缝如图 3 3 所示。这类裂缝特征：在次梁与主梁交接处， 次梁

8、下面两侧出现斜向裂缝，属荷载作用裂缝。裂缝原因：设计或施工混凝土强度过 低，设计加密箍筋或吊筋配筋不足，施工时钢筋上移。预防措施：按规范规定设计横 向钢筋，施工时，应保证混凝土施工质量与钢筋定位准确。这类裂缝通常需进行加固 处理。处理方法：采用粘钢板加固技术措施进行加固处理。 2 24 4 钢筋混凝土主梁两端上部斜裂缝 钢筋混凝土主梁两端上部斜裂缝如图 4 4 所示。这类裂缝特征：裂缝分布在主梁两端上 部，呈斜向裂缝，裂缝宽度表现为上口大下口小裂缝多在交工使用后出现。裂缝原 因：主梁两端有较强约束造成，如薄腹梁两端上部有刚性较大得天窗架，由于天窗架 与薄腹梁两端预埋件焊牢，则当薄腹主梁在荷载作

9、用下变形时，在梁两端产生一定得 弯矩与剪力，造成梁端出现裂缝。预防措施：在梁端配置一定数量得构造钢筋。处理 方法：一般情况下，采用粘钢加固技术措施进行加固处理。 2 25 5 钢筋混凝土连续梁负弯矩裂缝 钢筋混凝土连续梁负弯矩裂缝如图 5 5 所示。这类裂缝特征：裂缝出现在近支座部位或 主次梁交接部位，裂缝宽度上大下小，至梁下口受拉主筋处闭合。裂缝原因：钢筋混 凝土梁上口负弯矩过大，导致负弯矩受拉区开裂。预防措施：在梁端配置一定数量得 构造钢筋。处理方法：采用粘钢加固技术措施进行加固处理。 2 26 6 钢筋混凝土梁垂直裂缝与斜裂缝 钢筋混凝土梁垂直裂缝与斜裂缝如图 6 6 所示。这类裂缝特征

10、：垂直裂缝多出现在梁跨 中部位，钢筋混凝土梁垂直裂缝与斜裂缝多出现 在梁两端；这类裂缝多在施工阶段或使用阶段出现，属典型得荷载裂缝。裂缝原因： 主要有设计与施工两个方面得原因，设计截面尺寸选择不当、正截面受拉主筋配筋不 足、斜截面横向箍筋配筋不足等因素，均可导致产生钢筋混凝土梁垂直裂缝与斜裂 缝；施工时，混凝土实际强度偏低、受拉主筋上浮移位或少放、斜截面横向箍筋少 放、施工荷载超载等因素，也会导致产生钢筋混凝土梁垂直裂缝与斜裂缝；使用荷载 过大，也会产生这类裂缝。钢筋混凝土梁垂直裂缝与斜裂缝就是典型得荷载裂缝，严 重时，将危及结构安全使用，因此，需查明产生裂缝得原因，针对不同情况与危害程 度进

11、行补强加固处理。处理方法：一般情况下，先将裂缝用环氧胶泥嵌补，然后，采 用外包型钢加固、外包钢筋混凝土套加固、预应力水平拉杆加固、预应力下撑式拉杆 加固、粘钢加固、 u u 形箍加固等技术措施进行加固处理。 2 27 7 钢筋混凝土梁受压区裂缝 钢筋混凝土梁受压区层状裂缝如图 7 7 所示。这类裂缝特征：裂缝出现在钢筋混凝土梁 受压区附近，水平裂缝与垂直裂缝交织，形成网状。裂缝原因：钢筋混凝土梁受压区 配筋不足，设计截面尺寸选择不当；施工时，混凝土实际强度偏低，受压区主筋下浮 移位或少放，施工荷载超载，使用荷载过大，也会产生这类裂缝。钢筋混凝土梁受压 区层状裂缝，就是典型得荷载裂缝，严重时，将

12、危及结构安全使用。处理方法：一般 情况下，在受压区采用粘钢加固技术措施进行加固处理。 2 28 8 钢筋混凝土圈梁、框架梁、基础梁斜裂缝 这类裂缝特征一般呈斜向裂缝，较集中在跨中部位，但有时也可能出现在端部 （ 如框架 梁），且贯穿整个梁高。裂缝原因：主要就是基础不均匀沉降所引起，裂缝高端指向地 基不均匀沉降方向。图 8 8 所示钢筋混凝土圈梁、框架梁、基础梁斜裂缝，就是比较典 型得基础不均匀沉降裂缝，严重时，将危及建筑物安全使用。因此，在处理这类裂缝 以前，首先应查明基础下沉得原因，并采取措施确保地基不再继续下沉，再进行补强 加固处理。处理方法：采用外包型钢加固与粘钢板加固技术措施进行加固处

13、理。 2 29 9 钢筋混凝土屋面梁温度裂缝 对 176 176 根屋面大梁检查，其中， 82 82 根薄腹梁、 88 88 根花篮梁、 6 6 根预制装配梁均有贯穿 性裂缝。用矩形梁与花篮梁比对试验，结果矩形梁因表面用油毡隔离、屋面板热膨胀 而梁温度应力极小而未开裂，花篮梁开裂。裂缝形态如图 9 9 所示。A A 型裂缝，原因就 是梁得跨度大而配筋率较小，裂缝一直延伸到梁底，裂缝间距 0 0、7 71 1、0m0m 左右，跨 中集中，最大宽度 1 12mm2mm，大梁初瞧很危险，其实裂缝对大梁挠度得增加相对于正 常使用荷载下得挠度仍很小。 B B 型裂缝主要出现在跨度较小、配筋率较高得大梁上

14、， 裂缝宽度较小，间距 0 0、7 71 1、0m0m 左右，形状两头小中间大。 C C 型裂缝主要出现在跨 度小、配筋高得大梁上，裂缝宽度小于 0 0、3mm3mm，间距一般均在 0 0、7 71 1、0m0m 左右， 裂缝位置均在主筋以上。治理方案：可增加屋面大梁得配筋率，缩小开间，在梁底端 部增加正弯矩钢筋在梁得腹部增加温度筋，梁板问用油毡作隔离层，消除温度应力得 影响，裂缝超过规范要求时，则用粘接材料修补，以免钢筋锈蚀。 3 3 小结 以上对工程中常见得钢筋混凝土梁式结构裂缝进行了归纳，对其裂缝特征、开裂原 因、预防措施与治理方法进行了总结，对钢筋混凝土梁式结构裂缝控制技术得研究， 在

15、实际过程中积极预防，对已出现得质量问题有针对性得进行处理，保证工程施工质 量。 、引起混凝土开裂得原因： 混凝土作为一种复合型得建筑材料，本身就具有不连续性，所以裂缝就是其与生俱来 得本性，混凝土结构带裂缝工作就是业界得共识，裂缝产生得原因多种多样，但就是 裂缝宽度应该加以控制，一般宽度较大得肉眼可见裂缝以及贯穿截面可能引起渗漏得 裂缝，由于已经影响到使用功能观感、密封与耐久性，作为质量缺陷应该加以处理。 形成可见裂缝得原因错综复杂，从技术得角度大体有以下几个方面： 、 设计不妥引起得裂缝； 、混凝土材料自身缺陷引起得裂缝；、施工质量问题引起得裂缝；、使用与维 护不当引起得裂缝；、受到环境侵蚀

16、而产生得耐久性裂缝；、偶然作用后产生得 残余裂缝； 二、混凝土开裂得机理： 混凝土结构裂缝问题，通常就是指混凝土结构表面出现得开裂现象，这就是由混凝土 内部得微裂缝通过外部作用发展而形成得，其中外部作用包括两个方面，一就是外部 荷载对混凝土结构得直接作用；二就是混凝土收缩、温差、强迫位移等间接作用。混 凝土结构表面得可见裂缝，就是由上述外部作用引起内部微裂缝发展、延伸得结果。 混凝土不同于钢材、木材或其她建筑材料，它就是多相体得非匀质材料。由于组成成 分得多样化，以及特殊得结构成型方式，决定了其不可避免地会存在裂缝，并且在正 常情况下，混凝土结构实际上就是带裂缝承载受力得。 三、荷载作用引起得

17、裂缝： 混凝土结构承受外界荷载作用，并在构件内部引起各种内力 - -拉、压、弯、剪、扭、局 压、冲切等。然而，对于混凝土内部应力场中得任何微小单元而言，其均可分解为拉 应力与压应力两种内应力状态，并且可以作出应力场中互相垂直得主拉应力迹线与主 压应力迹线。 弯曲裂缝：表现为次梁或集中荷载下局部区域八字形裂缝，形成原因，主梁截面较 小，混凝土强度不卟，局部配筋不足，混凝土受拉开裂。 斜压裂缝：当剪跨比较小时，如截面薄弱且混凝土强度不足，则往往在对剪力之间发 生斜压裂缝。裂缝由集中荷载处直接传向支座，随着荷载增加，由于混凝土承载力不 足而导致发生若干沿压肢方向得平行、短小、间断得斜压裂缝，最后导致

18、混凝土压毁 而丧失承载能力。破坏具有一定得脆性性质。 剪切裂缝：剪裂缝就是由剪切应力形成得裂缝。 剪压裂缝： 剪压破坏衡量得就是受弯构件斜截面承载能力。 这种破坏一般发生在剪跨 比适中 （1 1 WY），箍筋配置数量适当， 截面尺寸也合适得梁中。 首先在剪弯段得受 拉区出现一些垂直裂缝与细微斜裂缝，当荷载增加到一定强度时，就会出现一条又宽 又长得主裂缝，称为临界斜裂缝 在结构混凝土施工过程中，混凝土表面常会出现各种病害，其中混凝土裂缝就是很普 遍得结构性病害之一。它不仅影响结构得美观，也会降低结构混凝土得强度，影响结 构得使用性能与使用寿命，给人们得生活、生产带来不便。因此，对引发结构混凝土

19、裂缝得成因进行分析、归纳及采取预防措施很有必要。 1 1 裂缝得成因 在施工与使用过程中，引起建筑混凝土结构开裂得原因很多，当发生温度与湿度变 化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时，都非常容易产生裂缝，具体原因 有以下几方面： 1 1 、1 1 设计构造 在设计时考虑不周，结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中；在构造处理不 当时，现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋；以及各种结构缝设置 不当等因素均容易导致混凝土开裂。 1 1、2 2 地基变形建筑工程基础不均匀沉降就是造成钢筋混凝土开裂得主要原因： 别较大或软弱土质上。 建筑物基础深浅不一。 变化过大、长度过大等原因

20、造成基础不均匀沉降。裂缝得大小、形状、方向与地基变 形得情况有关，由于地基变形得应力相对较大，使得裂缝一般就是贯穿性得，危害较 大。 1 1 、 3 3 施工方面 施工工艺不当就是造成钢筋混凝土开裂得另一个主要原因。由于施工原因造成裂缝出 现得因素很多，主要有： 水泥、砂、石等质量不好就是引起裂缝较常见得因素。若工程上用了这些不合格得 材料就会导致“豆腐渣工程”，所以说只有把好材料得质量关，工程质量才会在根本 上得到保证。 混凝土就是一种人造混合材料，其质量好坏得一个重要标志就是成型后混凝土得均 匀性与密实程度。因此混凝土得搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中得任何缺陷与疏 漏，都可能使裂缝产生得

21、直接或间接原因。 水分蒸发、水泥结石与混凝土干缩通常就是导致混凝土裂缝得重要原因。混凝土养 护，特别就是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容 易产生裂缝。 模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑得地基下沉、过早拆模等都有可 能造成混凝土开裂。施工过程中，钢筋表面污染，混凝土保护层太大或太小，浇灌中 碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。 1 1、 4 4 结构受荷 在施工中与使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、 吊装时得垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最 常见得就是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用

22、下往往出现不同程度得裂 缝。普通钢筋混凝土构件在承受了 3030- -40% 40% 得设计荷载，就可能出现裂缝，肉眼一般 不能察觉，而构件得极限破坏荷载往往都在设计荷载得 1 1、 5 5 倍以上。所以在一般情况 下钢筋混凝土构件就是允许带裂缝工作得（这类裂缝也称为无害裂缝）。在钢筋混凝 土设计规范中，分别不同情况规定裂缝得最大宽度为 0 0、 2 2- -0 0、 3mm 3mm ，对那些宽度超过 规范规定得裂缝， 以及不允许开裂得构件上出现裂缝则就是有害得， 需加以认真分 析， 慎重处理。 1 1、 5 5 温湿度变化 当温度变化时，由于材料热胀冷缩，房屋各部分构件将产生各自不同得变形，

23、引起彼 此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体得线膨胀系数不一致，屋面变形较大，当屋 盖与墙体之间构造处理不当，会使墙体受拉，当其剪力与拉应力大于砌体得抗剪抗拉 强度时，产生温差裂缝。普通混凝土在空气中硬结，湿度发生变化时，体积会有所收 缩，由此而在构件内产生拉应力，在早期混凝土强度较低时，混凝土收缩值最大。因 此，若构件早期养护不良，极易产生收缩裂缝。 2 2 裂缝得控制措施 2 2、 1 1 设计方面 房屋建于土质差 房屋相邻部分得高度、荷重、结构刚度差别较大。 建筑物平面形状复杂、立面 设计中得“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”得关系。 所谓抗就就是处于约束状态下得结

24、构，没有足够得变形余地时，为防止裂缝所采取得 有力措施，而所谓放就就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时 所采取得措施。设计人员应灵活地运用抗放结合、或以抗为主、或以放为主得设计原 则来选择结构方案与使用得材料。 设计中应尽量避免结构断面突变带来得应力集中。如因结构或造型方面原因等而不 得以时，应充分考虑采用加强措施。 积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见得混凝土裂缝中，有相当部分都就是由于混 凝土收缩而造成得。要解决由于收缩而产生得裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿 混凝土得收缩，实践证明，效果就是很好得。 重视对构造钢筋得认识。在结构设计中，设计人员应重视对于构造钢筋得配置，

25、特 别就是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋得直径与数量得选择。 对于大 体积混凝土，建议在设计中考虑采用 60 60 天龄期混凝土强度值作为设计值，以减少混凝 土单方用灰量，并积极采用各类行之有效得混凝土掺合料。 2 2 、 2 2 材料选择与混凝土 配合比设计方面 根据结构得要求选择合适得混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强 得水泥。 选用级配优良得砂、石原料，含泥量应符合规范要求。 积极采用掺合料与混凝土外加剂。掺合料与外加剂目标已作为混凝土得第五、六大 组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土得工作性能与降低混 凝土成本得作用。 正确掌握好混凝土补偿收缩技术得运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不 同掺量所起到得不同膨胀效果。应通过大量得试验确定膨胀剂得最佳掺量。 模板 构造要合理，以防止模板间得变形不同而导致混凝土裂缝；模板与支架要有足够得刚 度，防止施工荷载作用下，模板变形过