维普资讯 http://www.cqvip.com ￡ 垡 ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 建筑科学 现浇混凝土结构裂缝分析及控制措施 刘卫利 （１．北京市龙熙伟业建筑装饰工程有限公司 ２．北京市百城建筑工程监理有限责任公司） 张 摘要：针对目前钢筋混凝土结构中裂缝普遍存在的现象及其不利影响，分析了现浇钢筋混凝土“间接裂缝 产生的原因，提出了避免 间接裂缝的控制措施。 关键词：混凝土 间接裂缝 收缩 温度变形 中图分类号：Ｔｕ２４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—０５３４（２００７）ｌ１（ｂ）０ｌ１６ ０ｌ 近年来，现浇混凝土结构因其整体性强， 抗震性好，以及商品混凝土和高强、高性能混 凝土的大量使用，我国现浇混凝土结构得到了 达到５ Ｘ ｌ０ 以上。下面就我国近年混凝土 质，它对混凝土结构的影响是不可避免的，且 收缩量增大和普遍开裂的原因说明如下： 准确计算混凝土因收缩、温度变形对结构的 混凝土材料及成分的变化。为了提供高 影响是十分困难的，甚至是不可能的。因此， 广泛地推广和应用。但当建筑结构的平面尺 强混凝土，混凝土中常用高强水泥配置，并且 寸较大（建筑长度接近或略大干规范规定的伸 水泥用量普遍增加。由于泵送混凝土的要求， 缩缝最大间距）时，现浇混凝土结构，尤其是普 混凝土中粗骨料的含量大幅度减少，粒径也减 通楼板，易出现许多裂缝。 小，而且粉煤灰等掺合料也大量用于混凝土 调查分析表明，工程实践中建筑结构的裂 中。粉剂含量的加大，粗骨料含量和粒径的减 缝原因，属于由外荷载直接作用产生的裂缝很 小，采用高强水泥，水泥用量的增加等均导致 少，而由间接作用（混凝土收缩、温度变形）引起 混凝土的收缩增加。 ’ 的“间隙裂缝”则占了绝大多数。“间接裂缝” 混凝土抗裂性能相对降低。随着混凝土 给混凝土结构带来很多不利影响，主要表现在： 强度的提高，其弹性模量也增长，因此相同的 影响建筑观感和使用功能。裂缝出现之 变形将在高强混凝土中产生更大的约束应力。 后，使房屋的使用者产生严重的不安全感，有 但是，高强混凝土随强度等级的提高，混凝土 一些裂缝造成的渗漏还会破坏房屋的装修，影 收缩应变增加，而抗拉强度却相对增长滞缓， 响房屋的使用功能。尤其在建筑商品化的今 因而随着混凝土强度的提高，抗裂性能相对有 天，这已经成为房屋业主投诉的焦点，不仅严 所降低。 重地影响了房地产开发商的信誉，而且设计单 施工工艺变化的影响。为了提高混凝土 位、施工单位也为此付出了惨痛的代价。 的和易性，大量的使用外加剂、掺合料、商品 影响结构的耐久性。裂缝的出现，加剧 混凝土及泵送技术使流态混凝土大量应用，这 了混凝土的碳化及冻融的蜕化作用，并导致了 些因素都使混凝土的收缩量增加。 钢筋锈蚀，缩短结构的使用年限。 １．２温度变形的影响 热胀冷缩是混凝土的固有性质。当温度 １裂缝产生的原因 在０～１００℃范围内，混凝土的膨胀系数为ｌ Ｘ “间接裂缝 主要是由于大面积现浇混 ｌ０ ～ｌ、４ Ｘ ｌ０、。实际工程的温度变形同环 凝土易产生较大的收缩、温度变形，而且于混 境条件、气候影响、围护结构的保温性能、体 凝土结构基本上都属于高次超静结构，混凝土 型尺寸等有关。温度变化对混凝土变形的影 的收缩、温度变形得不到释放，因而引起混凝 响表现在以下两方面。 土结构的约束反力。此约束反力随结构平面 大气环境的影响。建筑的外墙或外露结 尺度的增加而积累，当约束反力达到或超过一 构、未做保温层的屋面以及露天结构，受到四 定限值时，就会引起混凝土结构的裂缝。建筑 季气温变化及昼夜温差的影响将产生温度变 结构设计人员一般比较注重结构直接作用的 形。这种情况将产生两种变形，一种变形是由 设计，而忽略了间接作用的概念设计，这也是 于内外温差造成的弯曲变形，另一种变形是构 “间接裂缝”增多的原因。 件的伸缩变形。此外夏季炎热且暴雨频繁的地 ’．’混凝土收缩的影响．引起混凝土收缩的原 区，也易因温度的突变而产生变形失调。因此， 因，主要有两种 混凝土结构的露天部分、外墙及未有保温层保 一是由于水．２『己水化产物的体积小于反应 护的屋面是最容易出现温度裂缝的位置。 前物质的体积，从而导致混凝土出现体积的收 大体积高标号混凝土施工时温差的影 缩，即化学收缩。这种收缩值随混凝土龄期的 响。大体积高标号混凝土结构浇往后水泥的 增加而增加，大致与时间的对数成正比。它一 水化热大，由于体积大，水化热聚集在内部不 般在混凝土成型后４０多天内增长较快，以后逐 宜散发，混凝土内部温度高，而外表面散发热 渐趋干稳定。这种化学收缩是不可逆的。二是 量快，温度低。这样形成了内外较大的温度 混凝土的干缩，即混凝土在干燥的环境中，由 差，使内部混凝土受压，外部混凝土受拉，易在 于其内部吸附水分的蒸发而引起的胶凝体收 混凝土外表面形成裂缝。随后，混凝土内部由 缩，以及混凝土中毛细管中水分蒸发后，由于 于热量逐渐散发温度降低产生收缩，其变形要 毛细管的压力增大而出现的收缩。这种干缩 受到支座约束和已硬化混凝土的约束，在约束 变形在混凝土吸水后是可以得到部分恢复的。 面处产生很大的拉应力。当超过混凝土极限 据调查结果分析，我国２Ｏ世纪８Ｏ年代，现 抗拉强度时，将产生裂缝，甚至会产生贯穿整 场配置的中低强度混凝土的收缩量一般为３ 个混凝土的裂缝。 ×ｌ ０ ４。近年来，随高强混凝土、泵送混凝 土的应用，混凝土的收缩量已上升到４×ｌ０ ２减小“间接裂缝”的措施 ～５×ｌ０ ，流态的泵送混凝土的收缩量甚至 由于收缩、温度变形是混凝土的固有性 １ １ ６ 科技创新导报Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 我们常采用一些构造措施来减轻因收缩、温 度变形产生的“间接裂缝”的危害，这同时需 要建材、施工部门的通力合作。当建筑物的体 形尺寸较小时，收缩、温度变形小，“间接裂缝” 出现的少，危害小，一般可不予考虑。当建筑 物体积大，平面尺寸接近或略大干规范规定的 最大伸缩缝间距未设伸缩缝时，必须设一些构 造措施避免“间接裂缝”产生较大的危害。下 面简要地介绍一些基本措施： 减小商品混凝土的收缩性。由于泵送商 品混凝土的收缩量远大干普通混凝土，使泵送 混凝土的收缩裂缝出现的较多。设计时，在不 影响混凝土工艺和质量的条件下，应尽量采用 收缩量小的混凝土。 加强施工养护，合理施工选材。混凝土早 期的养护，对混凝土强度和变形有很大的影 响，必须加强施工养护。施工选材时，尽量使 混凝土的配合比合理，避免粗骨料太少。大体 积混凝土施工时，选用水化热较小的水泥。跨 冬季施工时，作好混凝土构件的冬季保护工作 等。 设置后浇带。后浇带宜每隔３０～４０ｍ设 置一道，宽度常为８００～ｌＯ００ｍｍ，一般钢筋贯 通不予切断。 ３结语 随着钢筋混凝土结构的长大化和复杂化， 以及商品混凝土的大量推广使用及混凝土强 度等级的提高，结构裂缝出现的几率大大增 加。为减少和避免混凝土裂缝的产生，笔者结 合理论研究和结构设计实践，认为混凝土工程 设计和施工中应注意以下两个方面： 严格控制混凝土的设计配合比，混凝土中 粗骨料不宜太少，并应选用水化热较小的水 泥。泵送商品混凝土应尽量采用收缩量小的 混凝土。 混凝土养护十分重要，但许多施工单位常 常忽视这一环节，尤其是墙体和柱梁的保温保 湿养护不到位，容易产生收缩裂缝。 参考文献 【ｌ】王铁梦著．工程结构裂缝控制【Ｍ】．北京：中 国建筑工业出版社，ｌ９９８． Ｉ２】建筑施工手册编写组、建筑施工手册（第三 版）ＩＭ】、北京：中国建筑工业出版社，１９９７．
