钢筋混凝土结构中常见裂缝的成因与控制

上传者：符永铨
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上传时间：2015-05-05
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钢筋混凝土结构中常见裂缝的成因与控制

钢筋混凝土结构中常见
裂缝的成因与控制
王克磊
（海南公路工程公司海口 570206）
摘要钢筋混凝土结构中裂缝问题是一个普遍存在又难于解决的技术难题。在大量工程实践基础
上，对一些常见的裂缝进行分析，并提出控制措施。
关键词材料与材料科学混凝土裂缝成因控制
钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的，但其有害
程度却是可以控制的，有害与无害的界限由结构的使
用功能决定。裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、
材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。
1 有关裂缝的一些概念
1 . 1 混凝土内部结构决定其产生裂缝
钢筋混凝土结构的任何裂缝都是微裂缝发展的结
果，这是因为水泥石和集料间的粘结强度约为水泥石
抗拉强度的 40 ～ 70%，在混凝土凝结过程中水泥石失
水干缩，在水泥石和较大集料间的界面上产生月牙形
的微裂缝，接着在荷载或其它物理化学作用下，这些微
裂缝在集料和水泥石接触面上传播发展。
1 . 2 平均裂缝宽度和最大裂缝宽度控制值
1 . 2 . 1 平均裂缝宽度
平均裂缝宽度是指裂缝长度 10 - 15%范围内较
宽区段平均裂缝宽度和裂缝长度 10 - 15%范围内较
窄区段平均裂缝宽度的平均值即最大与最小平均裂缝
的平均值。
1 . 2 . 2 最大裂缝宽度
a . 无侵蚀介质、无抗渗要求，结构处于正常状态为
0 . 3mm；
b . 有轻微侵蚀、无抗渗要求以及允许出现裂缝的
一般预应力构件为 0 . 2mm；
c . 有严重侵蚀、抗渗要求及混凝土有自防水要求
时为 0 . 1mm。
2 常见裂缝的成因与控制
2 . 1 干缩裂缝
2 . 1 . 1 干缩裂缝成因
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间
或是混凝土浇注完毕后的一周左右。水泥浆中水分的
蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝
的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导
致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水
分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，
较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大
拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越
大，干缩裂缝越易产生。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，较薄的梁板中多见其
短向分布。由于碳化和钢筋锈蚀的作用，干缩裂缝不
仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性，也会使大体
积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝，影响结
构的耐久性和承载能力。
2 . 1 . 2 控制措施
（1）从减少收缩的角度出发，宜选用收缩量较小的
水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的
用量。
（2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越
大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制
好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。
（3）加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的
养护时间。
（4）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
（5）混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用，
但与配筋率的高低有关。构造钢筋细一点密一点可以
提高混凝土的极限拉伸。
2 . 2 塑性收缩裂缝
2 . 2 . 1 塑性收缩裂缝成因
混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者
混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的
影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的
负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度
又无法抵抗其本身收缩，因此产生塑性收缩裂缝。裂
缝在混凝土浇筑 1 ～ 3 小时出现，裂缝的深度通常达到
钢筋上表面。裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互
不连贯状态。较短的裂缝一般长 20 ～ 30cm，较长的裂
缝可达 2 ～ 3m，宽 1 ～ 5mm。
2 . 2 . 2 控制措施
（1）严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝
土的和易性，减少水泥和水的用量。
（2）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿
透。
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