浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及预防措施

河南广播电视大学本科毕业论文摘要在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中，钢筋混凝土结构出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至于完全丧失其使用功能。目前，裂缝问题引起了人们的广泛关注。因此，探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施是很有必要的。本文介绍了钢筋混凝土裂缝类型及产生原因，从材料因素、设计因素和外界因素三方面论述了预防裂缝的具体方法。关键词：混凝土结构；裂缝成因；预防措施河南广播电视大学本科毕业论文II目录第一章前言.......................................................1第二章钢筋混凝土结构裂缝类型及危害................................12.1钢筋混凝土结构裂缝的类型......................................12.1.1塑性收缩裂缝.......................................................22.1.2混凝土干缩引起的裂缝...............................................22.1.3温度变化引起的裂缝.................................................32.1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝.......................................32.1.5荷载作用引起的裂缝.................................................42.2常见钢筋混凝土结构裂缝的危害..................................4第三章钢筋混凝土结构裂缝的成因.....................................43.1材料因素......................................................53.2施工因素......................................................53.3设计因素......................................................53.4外界因素......................................................63.4.1地基变形...........................................................63.4.2温度变形...........................................................63.4.3湿度变形...........................................................63.4.4结构受荷...........................................................73.4.5徐变...............................................................73.4.6其它...............................................................7第四章钢筋混凝土结构裂缝预防措施...................................74.1材料措施......................................................74.1.1材料选用...........................................................74.1.2配料...............................................................8河南广播电视大学本科毕业论文III4.1.3配筋...............................................................84.2施工措施......................................................94.2.1混凝土浇筑.........................................................94.2.2模板工程...........................................................94.3设计措施......................................................94.3.1减少地基的不均匀沉降..............................................104.3.2合理设置结构缝....................................................104.3.3避免应力集中，合理增配构造钢筋提高抗裂能力........................104.3.4加大保护层厚度....................................................114.3.5加设次梁减少裂缝..................................................114.3.6积极采用补偿收缩混凝土技术.........................................11第五章结束语.....................................................11参考文献...........................................................12河南广播电视大学本科毕业论文1第一章前言随着我国国民经济的高速发展，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中，混凝土成为城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。钢筋混凝土结构出现裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且较普遍，尤其是楼板的裂缝，轻者影响建筑物美观，造成渗漏水，重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。这类裂缝是在现有施工技术条件下较难克服的质量通病之一，特别是民用建筑工程结构楼面出现裂缝，往往会引起业主对工程质量提出异议，从而引发投诉、纠纷以及索赔等情况。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的，科学的要求是将其有害程度控制在允许范围(国家有关规范)内。因此，正确分析裂缝产生原因，切实加以防治十分必要，十分迫切。研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会意义和经济意义。本文将根据多年来现场施工实践经验和教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合预防措施。第二章钢筋混凝土结构裂缝类型及危害2.1钢筋混凝土结构裂缝的类型混凝土是一种非匀质脆性材料，由骨料、水泥以及存留其中的气体和水组成，在温度和湿度变化的条件下硬化并产生体积变形。由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力（拉应力或剪应力），造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝，一般称为微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的，且不连贯，但在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下，裂缝开始扩展，并逐渐互相贯通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝（一般肉眼可见裂缝宽度约为0.03～0.05mm），称为宏观裂缝，即通常所说的裂缝。因此混凝土的裂缝，实际是微裂的扩展。河南广播电视大学本科毕业论文2钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝；就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等；按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝；按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类，微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝，它是不连贯的，一般存在于混凝土结构内部，尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm，宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝，裂缝宽度通常情况下大于0.5mm，可存在于混凝土内部，也可存在于混凝土表面；按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝；按其影响因素可分为设计因素裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝，不均匀变形因素裂缝、钢筋锈蚀裂缝等几大类。下面就工程中比较常见的裂缝进行阐述。2.1.1塑性收缩裂缝塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。塑性裂缝又称龟裂，严格来说属于干缩裂缝，出现很普遍。产生这种裂缝的因素是多方面的：如当新拌混凝土的坍落度较大，而振动时间过长时，水泥浆浮在上层，骨料下沉时受到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土的表层产生裂缝；浇筑后混凝土表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大，也会导致这种裂缝出现。2.1.2混凝土干缩引起的裂缝在混凝土硬化过程中，产生内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化收到约束时，就可能产生干缩裂缝。这类裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化逐渐扩大。如混凝土成型后，因养护不当，受到风吹日晒，使得表面水散河南广播电视大学本科毕业论文3发快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；或者构件因水分蒸发产生体积收缩，受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。此外，混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化；采用含泥量大的粉砂配制混凝土；混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层；用后张法预应力制成的构件，露天生产后长久不张拉等等，都会产生这种裂缝。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的粱板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。2.1.3温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质，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，这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。在工程中，这种裂缝比较常见，譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝宽受温度变化影响较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，内部的温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温差出现非均匀变化时，如施工中过早拆除模板，冬季施工过早拆除保温层，或受到寒潮袭击，都会导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。此时，表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度又很低，因此出现裂缝。2.1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝当结构的基础沉降不均匀时，结构构件受到强迫变形，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用，从而是的结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变河南广播电视大学本科毕业论文4形的情况。由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝宽度较大、多呈45°，并且通常是贯穿性的。2.1.5