摘要：鋼筋混凝土的裂縫控制問題是建筑工程中很重要的問題之一，特別是最近20年來，泵送商品混凝土獲得廣泛應用之后，混凝土均質性有了很大改善的同時，裂縫控制技術難度大大增加了，它已影響到正常的生活和生產，并困擾著大批工程技術人員和管理人員，是一個迫切需要解決的技術難題

　　關鍵詞：混凝土結構裂縫,產生原因,預防措施

　　1 引言

　　鋼筋混凝土的裂縫控制問題是建筑工程中很重要的問題之一，特別是最近20年來，泵送商品混凝土獲得廣泛應用之后，混凝土均質性有了很大改善的同時，裂縫控制技術難度大大增加了，它已影響到正常的生活和生產，并困擾著大批工程技術人員和管理人員，是一個迫切需要解決的技術難題。

　　鋼筋混凝土結構中主要有兩種類型的裂縫：一是外荷載作用下產生的裂縫，正常配筋受彎構件的破壞狀態是指受拉區鋼筋到達屈服強度，受壓區混凝土到達受彎的抗壓強度，此狀態稱為承載力極限狀態。這一狀態全過程是伴隨著荷載的不斷增加，裂縫出現(鋼筋應力只有40～60MPa)，裂縫擴展，受壓區塑性不斷發展，最后達到完全破壞;另外，還有大量裂縫的出現，并非與荷載作用有直接關系，而是由變形作用引起的，統稱“變形作用引起的裂縫”，包括溫度變形(水泥的水化熱、氣溫變化、環境生產熱)，收縮變形(塑性收縮、干燥收縮、碳化收縮)及地基不均勻沉降(膨脹)變形，由于這些變形受到約束引起的應力超過混凝土的抗拉強度導致裂縫。

　　2 形成裂縫的原因

　　混凝土是由水泥石，砂，石組合而成的材料。它在硬結的過成中就已存在微觀裂縫和危孔，這些微觀裂縫和危孔對作為混泥土表面的物理化學性質有相當大的影響。微觀裂縫可以分為砂漿裂縫，粘結裂縫和骨料裂縫。砂漿裂縫存在于水泥砂漿中，粘結裂縫存在于砂漿和粗骨料的界面上，骨料裂縫存在于粗骨料內部。在一般情況下，混泥土未受力前微觀裂縫主要是前兩種，即砂裂縫和粘結裂縫。混泥土受力后，微觀裂縫和危孔裂縫逐漸連通，逐漸擴展，形成宏觀裂縫;再繼續擴展，導致混泥土上司喪失承載能力。混泥土中存在著微觀裂縫和孔洞等缺陷是混泥土受力呈現非線性變形以及抗拉強度遠低于抗壓強度的主要原因之一。

　　2.1　收縮及水化熱增加

　　自從70年代末(1978～1979年)我國混凝土施工工藝產生了巨大的進步—泵送商品混凝土工藝。從過去的干硬性，低動性，現場攪拌混凝土轉向集中攪拌，轉向大流動性泵送澆注，水泥用量增加，水灰比增加，砂率增加，骨料粒徑減小，用水量增加等導致收縮及水化熱增加，混凝土在硬化期間，內部積蓄的水泥水化熱是混凝土內部的溫度上升，當混凝土構件的斷面尺寸厚大時，這種情況尤為顯著，此時混凝土表面和內部溫差較大，當溫度產生廢均勻的降溫時，導致混凝土表面溫度急劇變化產生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，產生很大的拉應力，又由于混凝土早期抗拉強度很低，因而出現裂縫。

　　2.2 骨料材質與沉降收縮引起的裂縫

　　混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落，擠出水分，表面出現泌水，形成豎向體積縮小沉落。這種沉落受到鋼筋預埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固的混凝土的局部障礙或約束，或混凝土本身各部分相互沉降量相差過大而造成裂縫產生。這種裂縫在鋼筋通長方向或箍筋上斷續出現。

　　2.3 堿—骨料反映引起的裂縫

　　堿—骨料反映有兩種：一種是堿—硅酸鹽骨料反應，另一種是堿—碳酸鹽骨料反應。后一種不常見。前一種引起混凝土裂縫的原因可能是混凝土加入水拌和后，水泥中的堿不斷溶解，這種堿液與骨料中的活性氧化硅起化學反映，析出膠狀的堿—硅膠，從周圍介質中吸水膨脹，其體積可增大三倍，而使混凝土脹裂，其特點是裂縫中充滿白色膠體，表面裂縫常有白色的膠體，呈雜亂的“地圖”狀。

　　2.4 長時間攪拌和澆筑速度過快引起的裂縫

　　攪拌時間過長，混凝土流動性損失快，因此混凝土下沉出現裂縫。澆筑速度快，加在模板上的側壓力增大，混凝土下沉，造成模板的撓曲，引起裂縫。

　　2.5 鋼筋紊亂，保護層厚度不夠引起的裂縫

　　此種現象在樓板施工中極易產生， 由于混凝土澆筑作業面施工人員過多而造成鋼筋位置紊亂。另外，當采用商品混凝土澆筑時，來回拉拽泵送軟管而造成鋼筋紊亂，使樓板的強度降低，撓度增大，導致大裂縫的出現。鋼筋和配筋的保護層減小，則將沿著鋼筋和配筋的混凝土表面開裂。

　　2.6 混凝土施工中過分振搗，模板、墊層過于干燥引起的裂縫

　　混凝土澆筑振搗后，粗骨料沉落擠出水分、空氣，表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沉落，造成表面砂漿層，它比下層混凝土有較大的干縮性能，待水分蒸發后，易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝上之間灑水不夠，過于干燥，則模板吸水量大，引起混凝土的塑性收縮，產生裂縫。

　　2.7 混凝土澆搗后過分抹干壓光和養護不當引起的裂縫

　　過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導致混凝土板表面龜裂。而養護不當也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養護會影響混凝土的膠結能力。過遲養護，由于受風吹日曬，混凝土板表面游離水分蒸發過快，水泥缺乏必要的水化水，而產生急劇的體積收縮，此時混凝土早期強度低，不能抵抗這種應力而產生開裂。特別是夏、冬兩季，因晝夜溫差大，養護不當最易產生溫差裂縫。

　　2.8 樓板的彈性變形及支座處的負彎矩

　　施工中在混凝土未達到規定強度，過早拆模，或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形，致使混凝土早期強度低或無強度時，承受彎、壓、拉應力，導致樓板產生內傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護，把板面負筋踩彎等，將會造成支座的負彎矩，導致板面出現裂縫。此外，大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。

　　2.9 后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫

　　為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力，規范要求采用施工后澆帶法，有些施工后澆帶不完全按設計要求施工，例如施工未留企口縫;板的后澆帶不支模板，造成斜坡搓;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。

　　2.10 外加劑的負效應

　　外加劑及摻合料種類繁多，只有強度指標缺乏對水化熱及收縮變形影響的長期實驗資料(至少一年)，有些試驗資料并不嚴格，有許多外加劑嚴重的增加收縮變形，有的甚至降低耐久性。

　　3 混凝土裂縫的預防措施

　　針對裂縫產生的原因，應從以下幾個方面加強預防：

　　(1) 嚴格控制混凝土施工配合比。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子，減小空隙率和砂率以減少收縮量，提高混凝土的抗拉強度。對于大體積混凝土結構，盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥，配制混凝土中摻加適量的減水劑減少水化熱量，以避免開裂。

　　(2) 嚴格按施工程序和規范施工。在混凝土澆搗前，應先將基層和模板澆水濕透，避免過多吸收水分，并且要有足夠的穩定性、剛度和強度，能可靠地承受所澆筑混凝土的重量和側壓力，以及在施工過程中所產生的荷載。澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。把混凝土內部的空氣排擠出去，讓水泥漿、砂子充滿石子空隙，以達到混凝土的密實度，提高其抗拉強度的目的。

　　(3) 混凝土樓板澆筑完畢后，表面刮抹應限制到最小程度，杜絕在混凝土表面撒干水泥面刮抹，并加強混凝土早期養護。樓板澆筑后，對板面應及時用材料覆蓋、保溫，認真養護，防止強風吹襲和烈日曝曬。在氣溫高、溫度低或風速大的天氣里，混凝土澆筑后，應及早進行噴水養護，使其保持濕潤，防止表面開裂。搓面后隨即用塑料薄膜覆蓋，是塑料薄膜和混凝土粘在一起，阻止混凝土內的水分揮發。在混凝土具有一定強度能上人后就不會再有裂縫發生。

　　(4) 嚴格施工操作程序，不盲目搶趕工期。杜絕過早上傳料具、加荷載和過早拆模。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋，避免踩彎負筋的現象發生。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片，承受支座負彎矩，在負彎矩筋下部設置通長鐵馬凳，防止負彎矩筋塌腰，避免因不均勻沉降而產生的裂縫

　　(5) 施工后澆帶的施工應認真領會設計意圖，制定施工方案，杜絕在后澆帶處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫，以及施工中鋼筋被踩彎等現象澆筑混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導致梁板形成懸臂，造成變形。

　　4 裂縫的處理

　　根據裂縫的成因情況，可將裂縫分為兩種類型：一類是由于材料、氣候等造成的一般塑性收縮裂縫、干縮裂縫等。這類裂縫一般對承載力影響較小，可作一般處理或不處理;另一類裂縫明顯影響了梁的承載能力，隨著裂縫的擴展和延伸，鋼筋達到屈服強度，受壓區砼應變量增大，梁剛度大大降低，構件趨向破壞。此類裂縫必須及早采取加固補強，以滿足結構安全需要。對于裂縫的處理，首先要重視對裂縫的調查分析，確定裂縫的種類、程度、危害及加固的依據。調查可從裂縫寬度、長度、是否貫通、是否達到彈性極限應力的位置、有無潮氣或漏水、工程地點環境以及施工圖紙設計情況等多處入手，分析裂縫產生的本質原因，以采取相應的措施。

　　結 論

　　綜上分析，鋼筋砼梁裂縫應針對成因，貫徹預防為主的原則，加強設計施工及使用等方面的管理，確保結構安全和避免不必要的損失。一旦產生裂縫，應全面調查分析，查明原因，取得加固依據，在選擇處理方法上，應比較論證，綜合考慮，以求施工方便，經濟高效。

　　參考書目：

　　1 吳培明，劉立新. 混凝土結構.武漢理工大學出版社，2006，129~144

　　2 胡桂連, 左玉秀. 建筑工程管理與實務,2007(3)，23~25