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摘要:本文综合论述了钢筋砼结构裂缝产生的原因及其控制处理技术，对于不同类别的裂缝成因进行了归纳，同时对目前常用的裂缝控制处理措施进行了总结和分析。
关键词:钢筋砼结构、裂缝成因、控制、技术
中图分类号： TV543 文献标识码： A
钢筋砼常见裂缝原因分析
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此在工程建设过程中必须仔细分析钢筋混凝土裂缝形成的原因，对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，尽最大可能采取切实有效的措施，采用合理的方法进行处理，尽最大可能地预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。在工程建设过程中导致混凝土裂缝的原因主要有以下几点：
1、材料方面
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，如水泥安定性差，两种水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒径过小，外加剂质量差或加入量过大等。工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程。所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。
2、地基变形
在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。当地基发生不均匀下沉时，在结构内部必然产生极大的应力。当应力超过构件抗力时，将不可避免地出现裂缝，裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况。
3、设计方面
如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者由于计算错误，受钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，现浇主梁在次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。
4、温度变形
砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1x10-5/0C。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。
5、湿度变形
砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2%~0.4%，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。
6、施工方面
由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。一般常用到的有：水分蒸发、水泥结石的砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。砼是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实每道工序中的缺陷和疏漏，都可能是裂縫产生的直接或间接原因。模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中，钢筋表面污染、砼保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。
二、砼结构裂缝的处理
(1)表面封闭法该法主要通过在微细裂缝表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理。通过在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或油漆沥青等防腐材料，以防止水分、二氧化碳以及其他有害介质的侵人。但是该法不适用于有明显水压的裂缝，和修复工作无法深人到裂缝内部的裂缝。
(2)灌浆、嵌缝封堵法常见的封堵方法有下列几种:化学灌浆法、嵌缝法、封堵法、涂膜堵漏法等。该法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的砼裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压人砼的裂缝中，胶结材料硬化后与砼形成一个整体，从而起到封堵加固的作用。目前比较成熟的裂缝修补技术主要有YJ-自动压力灌浆技术、SR塑性防水材料的嵌缝修补、PBM聚合物封堵、无压力的涂膜堵漏法等。
(3)结构加固法一般通过加大砼结构的截面面积、预应力加固、外包型钢、喷射砼补强加固等措施。
(4)砼置换法具体工艺是:剔除砼→砼面层及钢筋处理→置换材料的配置→养护及粉刷，常用的置换材料有:水泥砂浆、聚合物或改性聚合物砼。
(5)电化学防护法电化学防护法主要有三种:阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法。它通过施加电场，改变砼或钢筋砼所处的环境，防止钢筋锈蚀，从而达到防护的目的。
(6)仿生自愈合法此法是模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在砼传统组分中加人特殊组分(如含私结剂的液芯纤维或胶囊)在砼内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统。当砼材料出现裂缝时，部分液芯纤维可使砼裂缝重新愈合。砼的自修复系统对基体微裂缝的修补和有效延缓潜在危害提供了一种新的思路和方法。
三、施工过程中应该注重的事项
为了防止或减少施工过程中混凝土裂缝的产生或扩大，在混凝土施工过程中应注意以下一些问题，主要包括材料的选用、配料、配筋、混凝土模板及混凝土的澆筑等。
1、材料选用
1)水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
2)粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。
3)细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
4)外掺加料:宜采用掺入适量粉煤灰和减水剂等外加剂，超长建筑物或构筑物可加入微膨胀剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
2、配料
1)配合比设计:应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。
2)禁止任意增加水泥用量。
3)配制砼时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌均匀，离析的砼必须重新拌匀后，方可浇筑。
3、配筋
钢筋的配置应严格按施工图施工，尤应重视以下各点：钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之问的砼开裂。
4、模板工程
钢筋砼结构裂缝的预防，在模板工程中应注意以下几点：模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。力模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载特别是动荷载作用下，模板变形过大造成开裂。合理掌握拆模时机，拆模时问过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂，但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护介入时机。
5、浇筑
砼浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度。加强砼的早期养护，并适度延长养护时问，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
(1)采用补偿收缩砼技术。常见的砼裂缝中，相当部分是由于砼收缩而造成的。要解决此类问题，可在砼中掺用膨胀剂来补偿砼的收缩。实践证明这是一种行之有效的处理措施。
(2)设计中应尽量避免结构断面突变所带来的应力集中。
(3)结构约束问题。结构物的变形有三种:自由变形、约束变形和实际变形(显现变形)，其中只有约束变形产生约束应力。约束变形产生的约束应力超过建筑材料的极限拉伸(抗拉强度)，便引起裂缝。变形作用引起的作用力有最大值，设计者可以采取“抗与放”或“抗放兼施”进行结构形式的设计。留伸缩缝与不留伸缩缝的方法都是以放或抗为主的方法，做得合适，都可以使结构不产生有害裂缝。
(4)加强构造配筋问题。在结构设计中，设计人员应该重视对于构造钢筋的配置，尤其是对楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径与数量的选择。对连续式板不易采用分离式配筋，应采用上下两层(包括受压区)连续式配筋；对转角处的楼板(受双向约束较大)宜配上下两层放射筋，孔洞处配置加强配筋；对砼梁的腰部增加构造钢筋。
(5)砼结构形式與强度等级问题。在水平结构(如梁、板、墙等)中，尽量采用中低档砼的强度等级(C25~C35)；在结构设计当中应当特别注意混合结构的约束状态，尽可能降低结构的约束度(约束变形与自由变形之比)；钢筋保护层厚度过薄，对于耐久性不利，过厚会增加开裂宽度和开裂率，所以应当根据耐久性要求的最小允许厚度确定。
总之，通过对钢筋砼结构裂缝产生的原因的了解，以及对裂缝控制和处理措施的最新进展的掌握，可在施工中针对各种不同的情况，采用各种有效的措施，来预防和减少裂缝的产生，以保证构筑物结构的安全和使用寿命。
参考文献：[1]钟爱成.孙勇.谢剑学.泵送混凝土裂缝成因及防治.[J].建材技术与应用.2011.[2]罗辉.混凝土的施工温度与裂缝.[J].交通世界(建养机械).2012.
关键词:钢筋砼结构、裂缝成因、控制、技术
中图分类号： TV543 文献标识码： A
钢筋砼常见裂缝原因分析
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此在工程建设过程中必须仔细分析钢筋混凝土裂缝形成的原因，对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，尽最大可能采取切实有效的措施，采用合理的方法进行处理，尽最大可能地预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。在工程建设过程中导致混凝土裂缝的原因主要有以下几点：
1、材料方面
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，如水泥安定性差，两种水泥混用，砂、石含泥量大，骨料粒径过小，外加剂质量差或加入量过大等。工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程。所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。
2、地基变形
在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。当地基发生不均匀下沉时，在结构内部必然产生极大的应力。当应力超过构件抗力时，将不可避免地出现裂缝，裂缝的形状、方向、宽度决定于地基变形的情况。
3、设计方面
如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者由于计算错误，受钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，现浇主梁在次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。
4、温度变形
砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1x10-5/0C。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。
5、湿度变形
砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2%~0.4%，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。
6、施工方面
由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。一般常用到的有：水分蒸发、水泥结石的砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。砼是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实每道工序中的缺陷和疏漏，都可能是裂縫产生的直接或间接原因。模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中，钢筋表面污染、砼保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。
二、砼结构裂缝的处理
(1)表面封闭法该法主要通过在微细裂缝表面涂膜以提高其防水性及耐久性的方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理。通过在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或油漆沥青等防腐材料，以防止水分、二氧化碳以及其他有害介质的侵人。但是该法不适用于有明显水压的裂缝，和修复工作无法深人到裂缝内部的裂缝。
(2)灌浆、嵌缝封堵法常见的封堵方法有下列几种:化学灌浆法、嵌缝法、封堵法、涂膜堵漏法等。该法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的砼裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压人砼的裂缝中，胶结材料硬化后与砼形成一个整体，从而起到封堵加固的作用。目前比较成熟的裂缝修补技术主要有YJ-自动压力灌浆技术、SR塑性防水材料的嵌缝修补、PBM聚合物封堵、无压力的涂膜堵漏法等。
(3)结构加固法一般通过加大砼结构的截面面积、预应力加固、外包型钢、喷射砼补强加固等措施。
(4)砼置换法具体工艺是:剔除砼→砼面层及钢筋处理→置换材料的配置→养护及粉刷，常用的置换材料有:水泥砂浆、聚合物或改性聚合物砼。
(5)电化学防护法电化学防护法主要有三种:阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法。它通过施加电场，改变砼或钢筋砼所处的环境，防止钢筋锈蚀，从而达到防护的目的。
(6)仿生自愈合法此法是模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在砼传统组分中加人特殊组分(如含私结剂的液芯纤维或胶囊)在砼内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统。当砼材料出现裂缝时，部分液芯纤维可使砼裂缝重新愈合。砼的自修复系统对基体微裂缝的修补和有效延缓潜在危害提供了一种新的思路和方法。
三、施工过程中应该注重的事项
为了防止或减少施工过程中混凝土裂缝的产生或扩大，在混凝土施工过程中应注意以下一些问题，主要包括材料的选用、配料、配筋、混凝土模板及混凝土的澆筑等。
1、材料选用
1)水泥：根据工程条件不同，尽量选用水化热较低、强度较高的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
2)粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。
3)细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
4)外掺加料:宜采用掺入适量粉煤灰和减水剂等外加剂，超长建筑物或构筑物可加入微膨胀剂，以改善混凝土工作性能，降低用水量，减少收缩。
2、配料
1)配合比设计:应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。
2)禁止任意增加水泥用量。
3)配制砼时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌均匀，离析的砼必须重新拌匀后，方可浇筑。
3、配筋
钢筋的配置应严格按施工图施工，尤应重视以下各点：钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之问的砼开裂。
4、模板工程
钢筋砼结构裂缝的预防，在模板工程中应注意以下几点：模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。力模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载特别是动荷载作用下，模板变形过大造成开裂。合理掌握拆模时机，拆模时问过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂，但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护介入时机。
5、浇筑
砼浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度。加强砼的早期养护，并适度延长养护时问，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
(1)采用补偿收缩砼技术。常见的砼裂缝中，相当部分是由于砼收缩而造成的。要解决此类问题，可在砼中掺用膨胀剂来补偿砼的收缩。实践证明这是一种行之有效的处理措施。
(2)设计中应尽量避免结构断面突变所带来的应力集中。
(3)结构约束问题。结构物的变形有三种:自由变形、约束变形和实际变形(显现变形)，其中只有约束变形产生约束应力。约束变形产生的约束应力超过建筑材料的极限拉伸(抗拉强度)，便引起裂缝。变形作用引起的作用力有最大值，设计者可以采取“抗与放”或“抗放兼施”进行结构形式的设计。留伸缩缝与不留伸缩缝的方法都是以放或抗为主的方法，做得合适，都可以使结构不产生有害裂缝。
(4)加强构造配筋问题。在结构设计中，设计人员应该重视对于构造钢筋的配置，尤其是对楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋直径与数量的选择。对连续式板不易采用分离式配筋，应采用上下两层(包括受压区)连续式配筋；对转角处的楼板(受双向约束较大)宜配上下两层放射筋，孔洞处配置加强配筋；对砼梁的腰部增加构造钢筋。
(5)砼结构形式與强度等级问题。在水平结构(如梁、板、墙等)中，尽量采用中低档砼的强度等级(C25~C35)；在结构设计当中应当特别注意混合结构的约束状态，尽可能降低结构的约束度(约束变形与自由变形之比)；钢筋保护层厚度过薄，对于耐久性不利，过厚会增加开裂宽度和开裂率，所以应当根据耐久性要求的最小允许厚度确定。
总之，通过对钢筋砼结构裂缝产生的原因的了解，以及对裂缝控制和处理措施的最新进展的掌握，可在施工中针对各种不同的情况，采用各种有效的措施，来预防和减少裂缝的产生，以保证构筑物结构的安全和使用寿命。
参考文献：[1]钟爱成.孙勇.谢剑学.泵送混凝土裂缝成因及防治.[J].建材技术与应用.2011.[2]罗辉.混凝土的施工温度与裂缝.[J].交通世界(建养机械).2012.