普通建筑混凝土结构宏观裂缝成因及控制论文.pdfVIP

探讨普通建筑混凝土结构宏观裂缝的成因及控制

摘要：民用建筑多采用钢筋混凝土结构，混凝土结构容易出现

裂缝是该结构的特点之一，所谓的宏观裂缝，就是建筑施工中常见

的一种病态，危害程度可大可小，本文就根据笔者多年的工作经验，

总结混凝土结构裂缝的成因分析，以及如何控制裂缝的施工技术。

关键词：混凝土；裂缝成因；控制办法；处理技术

0前言

从混凝土结构基本原理的角度解释，大多数混凝土构件是带裂

缝工作的。这些裂缝通常是肉眼看不见的微裂缝，不影响结构的安

全。但是如果由于各种原因微裂缝出现贯通、扩展等现象，则会导

致较大的肉眼可见的一般宽度在0.03～0.05mm范围内的裂缝，该

种裂缝则被称为宏观裂缝，即人们平时所说的裂缝，该裂缝不仅破

坏结构的整体性，还破坏其抗渗性、耐久性及混凝土结构的外观，

因此，必须设法防止该种裂缝的产生，并阻止其进一步扩展。

1混凝土结构裂缝的起因

混凝土结构形成裂缝的起因，大致包括由外荷载（静、动荷载）

的直接应力引起的裂缝，由结构内部的次应力引起的裂缝，由结构

变形产生的应力引起的裂缝，主要是指由温度、干湿变形、不均匀

沉降或自生体积变形等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产

生应力，当此应力超过混凝土抗拉极限强度时就会造成裂缝等等。

以上原因并没有严格的区分界限，因许多工程混凝土裂缝往往是由

多种原因造成。判别其裂缝成因主要是判别裂缝是由于外荷载还是

由于内部结构本身变形变化引起的。由外荷载引起的裂缝虽然宽度

往往较小，但该种裂缝情况下其钢筋应力可能很高，尤其是受弯构

件，当其本身裂缝宽度达到0.2mm时，其内部受力钢筋所受应力已

达180～250mpa，而由构件本身变形变化引起的裂缝虽然缝隙较宽，

但内部钢筋应力却较低。

1.1构件超载

当构件承受的均布荷载以及集中荷载超出设计值时，构件内部

则会产生内力弯矩，当弯矩达到一定值时则会导致构件内部出现垂

直于纵轴的裂缝，另外构件在承受的剪力达到一定值时内部会产生

斜裂缝，该种斜裂缝还会从下往上延伸。如果设计时由于计算与实

际受力不符，设计荷载偏小也会造成实际状态下构件超载而引起结

构裂缝。

1.2结构变形引起裂缝

①温度变化。水泥水化过程中放出的热量称为水泥水化热，如

果混凝土结构的导热能力很低，水泥发生的热量聚集在结构物内部

长期不易散失，则混凝土本身会形成较大的温差及温度应力，该力

达到一定值时则会造成温度裂缝的产生。

②塑性收缩。混凝土在硬化之前处于塑性状态，当上部混凝土

在收缩过程中的均匀沉降受到限制，并且其水平方向的缩减比垂直

方向更难时，则会在混凝土内部形成不规则的裂缝，即通常所说的

塑性收缩裂缝。

③体积变形。混凝土在水泥水化过程中要产生收缩或膨胀变形，

由于内部一定水份会被蒸发掉，资料显示，混凝土中约20%的水分

需永久留存，而其它80%则要被蒸发掉。随着混凝土的逐步干燥内

部水分被逐渐蒸发，以吸附水的形式溢出，水分减少则形成收缩变

形；此外，混凝土还会产生碳化收缩变形，即混凝土中的氢氧化钙

成分与空气中的二氧化碳发生化学反应生成部分水，这些生成水会

随着蒸发而使混凝土产生收缩变形。

④地基不均匀沉降。因地基差异沉降或构件接合不良以及剪、

应力超过设计强度而产生裂缝，多见于填土地基、桩基沉降不均匀

的各种基础与墙体。

1.3施工因素的影响

混凝土在搅拌、运输、浇筑、振捣以及养护等各工序中一旦稍

有差错则会影响混凝土的均匀及密实程度。为了满足混凝土的泵送

条件，在搅拌时往往需要增加水泥和水的用量，水泥或水的用量增

大则容易导致局部骨料少、砂浆多现象，在混凝土干缩过程中则会

导致表面裂缝产生。此外，混凝土搅拌不均、浇筑过程中振捣不实

以及钢筋表面有污染、钢筋保护层过小或过大、浇筑过程中钢筋位

移等都可能最终导致混凝土裂缝。混凝土养护不当造成早期表面干

燥或内外温差较大也容易产生裂缝。

2混凝土结构裂缝的预防

①防止地基不均匀沉降。设计上应考虑到由于地基的差异沉降

或结构原因而引起的薄弱环节，对那些容易开裂的部位，如深基与

浅基、高低跨处等进行重点处理，保证设计强度。如采用简化建筑

物平面、合理设沉降缝或合理设置后浇带代替沉降缝、增加横墙、

增设圈梁、采用筏式基础、箱形基础等加强房屋整体刚度；采用轻

型结构、柔性结构；合理布置钢筋，尽量选择密布的办法等。

②混凝土质量的控制。通过优选原材料及配合比，严格施工管

理，以