设计中对钢筋混凝土结构裂缝的控制.pdf

浅析结构设计中对钢筋混凝土结构裂缝的控制 许 星 （成都分公司） 摘要 : 钢筋混凝土结构在目前的工业与民用建筑中占有重要的地位。 但由于混凝土这种材料的特性，以及设计和施工中某些措施的不当， 产生裂缝也相当普遍， 特别是最近几年以来， 日益增加的混凝土裂缝 已引起诸多业主和用户的不满及投诉。本文仅从结构设计方面入手， 阐述混凝土裂缝产生的原因， 并针对裂缝的控制提出自己的看法， 以 利于在结构今后的使用过程中减少裂缝的产生。 关键词： 混凝土裂缝 ; 原因；结构设计；控制 1. 裂缝类别及 产生裂缝的原因 钢筋混凝土结构在目前的工业与民用建筑中占有重要的地位。 但 由于混凝土这种材料的特性， 产生裂缝也相当普遍， 特别是最近几年 以来，日益增加的混凝土裂缝已引起诸多业主和用户的不满及投诉。 而在混凝土裂缝产生后， 轻则影响表观质量， 重则容易使内部钢 筋受到锈蚀，影响结构耐久性。混凝土裂缝产生的原因是多方面的， 主要体现在以下几个方面： 1.1 材料的自有特性 根据对混凝土强度的亚微观理论研究以及大量的工程实践所提 供的经验和数据都证明混凝土结构的裂缝是不可避免的。 以最为常见 的混凝土收缩产生的裂缝为例 : 根据试验数据表明一般常用混凝土收 -4 缩值为（ 4-8 ）×10 ，而常用的混凝土抗拉强度一般在 2MPa左右， 4 弹性模量 Es 一般在（ 2-4 ）×10 ，根据公式： / E 可知混凝土材料自身允许的变形范围在 1/10000 左右，远小于工程中 实际收缩值。 因此混凝土的裂缝是不可避免的， 关键在于控制其宽度 与深度。 混凝土自身的干缩也是自身特性引起裂缝的原因。停止养护后， 环境相对湿度低于 100%，混凝土干缩即开始，且会持续并长期的进 行，对于常用的普通混凝土来说，甚至在数年仍能观察到一些变化。 影响干缩的主要原因是骨料的品种和用量。当骨料品种一定的时候， 骨料用量越大，浆骨比越小，则干缩也越小。当水泥用量一定时，水 灰比越大，浆骨比也越大， 导致干缩加大。因此混凝土配合比中应当 尽量减小用水量 ① 。 由于混凝土的收缩， 在超静定结构中会引起约束应力， 从而导致 裂缝的普遍发生。目前商品混凝土的广泛应用，并且为了适应泵送， 免振等施工要求， 粗骨料的含量和粒径下降， 骨料的减少和粉剂含量 的上升也加大了混凝土的收缩。 混凝土材料强度的不断提高， 也是引发裂缝的一个不利因素。 特 别是高强度混凝土中水泥含量大， 引起的胶凝干缩和水化热散失后伴 随的冷缩都使得收缩值增大。同时高强度混凝土的弹性模量的增加， 也导致结构中约束应力的加大， 而混凝土的抗拉强度的增长比例却小 得多。虽然根据实际使用情况和试验表明， 混凝土的收缩是长期持续 的慢速发展过程， 由于内部复杂的胶体流动引起的塑性变形缓解了部 分应力使得实际过程中不那么明显， 但是其硬化过程中的收缩仍是裂 缝形成的不容忽视的重要因素，混凝土强度越高，越应该引起注意。 1.2 温度应力 混凝土在外界温