論混凝土裂縫的原因、預防與處理   撰稿人：尹剛 向紅

摘要：近幾年的城市建設飛速發(fā)展，尤其是房屋建筑。在建筑業(yè)繁榮的背景下，建筑主管部門受到的投訴也多了起來，特別是住房混凝土的裂縫是最普遍的問題之一。 鋼筋混凝土的裂縫、混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發(fā)病。病情絕大多數發(fā)生于設計及施工階段，其原因復雜多變，一般可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類。微觀裂縫是指肉眼看不到的、砼內部固有的一種裂縫，它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下，這種砼本身固有的微觀裂縫，荷載不超過設計規(guī)定的條件下，一般視為無害。宏觀裂縫寬度在0.05mm以上，并且認為寬度小于0.2~0.3mm的裂縫是無害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展，為最終寬度。

鋼筋混凝土裂縫的控制問題是建筑工程中很重要的問題之一，特別是隨著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，本文是在大量建設實踐和現場實驗研究基礎上，概述了變形作用引起裂縫的原因，約束變形特征，抗與放的設計準則以及最大裂縫寬度限值及預防進行了闡述。

關鍵詞: 裂縫　分析   控制   水泥混凝土  鋼筋混凝土

第一章  前言

混凝土是由水泥為主的膠結材漿體將散落的砂石混合粘結在一起,是一種多元、多相、非勻質水泥基復合材料。從開始澆注、振搗就會出現骨料下沉、漿體上浮現象,而漿體受骨料約束,在混凝土內部和表面會出現大量微細裂縫。以后隨養(yǎng)護條件、環(huán)境條件和荷載情況的變化會出現多種多樣的裂縫。有些裂縫在環(huán)境、荷載條件變化時可以愈合,有些裂縫則隨環(huán)境、荷載條件的變化而發(fā)展;有些肉眼可見的裂縫并不影響結構物的安全,為無害裂縫,有些則影響結構物的安全為有害裂縫

在鋼筋混凝土結構中，一個相當普遍的質量問題就是結構的裂縫問題，且有日趨增多的趨勢，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。由于結構在外荷載作用下的破壞和倒塌是從裂縫擴展開始的，因此人們對裂縫往往產生一種建筑破壞的恐懼感，是可以理解的。早在1932年，前蘇聯的教授在鋼筋混凝土強度理論就指出,如正常配筋受彎構件的破壞狀態(tài)是指受拉區(qū)鋼筋到達屈服強度，受壓區(qū)混凝土到達受彎的抗壓強度，此狀態(tài)稱為承載力極限狀態(tài)。這一狀態(tài)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(qū)塑性不斷發(fā)展，最后達到完全破壞。此時破壞荷載往往是裂縫出現荷載時的3～5倍，因此，很多大型鋼筋混凝土結構，僅僅自重就超過了極限荷載的30%,在此條件下鋼筋混凝土結構帶有輕微裂紋是完全正常的，結構是安全的，恐懼是不必要的。

但是近年來大量裂縫的出現，并非與荷載作用有直接關系，通過大量的調查與實測研究證明這種裂縫是由于變形作用引起，包括溫度變形(水泥的水化熱、氣溫變化、環(huán)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，統(tǒng)稱“變形作用引起的裂縫”。

第一節(jié)  鋼筋混凝土常見裂縫原因分析

1.1混凝土裂縫的分類

混凝土裂縫是混凝土的一種常見病和多發(fā)病。病情絕大多數發(fā)生于施工階段，其原因復雜多變，一般可分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩大類：

微觀裂縫是指肉眼看不到的、砼內部固有的一種裂縫，它是不連貫的。寬度一般在0.05mm以下，這種砼本身固有的微觀裂縫，荷載不超過設計規(guī)定的條件下，一般視為無害。

宏觀裂縫寬度在0.05mm以上，并且認為寬度小于0.2~0.3mm的裂縫是無害的，但是這里必須有個前提，即裂縫不再擴展，為最終寬度。

1.2混凝土裂縫的成因

裂縫產生的形式和種類很多，有設計方面的原因，但更多的是施工過程的各種因素組合產生的，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產生的最有效的途徑。　 

一、使用原因(外界因素)

構筑物基礎不均勻沉降，產生沉降裂縫；使用荷載超負；野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫；周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕，引起裂縫；意外事件，火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。

二、施工工藝原因

施工工藝涉及的面很廣，一般常涉及到的有，一是水分蒸發(fā)、水泥結塊的混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因之一。二是混凝土－種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆搗、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接原因。

三、荷載與外荷載的原因

由各類變形荷載，包括溫度變形（水泥的水化熱、氣溫變化、環(huán)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。下面逐一進行分析：

1.溫度裂縫：溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結構裂縫常縱橫交錯；梁板類長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長邊分段出現，中間較密。

2.干燥收縮裂縫：混凝土在空氣中結硬時，體積會逐漸減小，即干縮；干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發(fā)程度不同及膠質體的膠凝等作用而導致變形不同所產生的結果。

3.塑性收縮裂縫：指混凝土在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。一般在干熱或大風天氣出現，主要原因是混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混凝土剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產生龜裂。

4.化學反應裂縫：主要是指堿—集料反應產生的裂縫，混凝土內水泥中的堿性氧化物（Ｎａ２Ｏ和Ｋ２Ｏ）含量較高時，與集料中所含的活性ＳｉＯ產生化學反應，并在集料表面生成一層復雜的堿—硅酸凝膠，這種凝膠吸收周圍環(huán)境中的水后體積膨脹３倍以上，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救。

5.沉陷裂縫：即地基不均勻沉降（膨脹）變形產生的裂縫，是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。

6.外荷載引起的裂縫：結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等均可能產生裂縫。

四、建設階段產生裂縫的原因

1.設計原因：如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小，或結構中的受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節(jié)點不合理、結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中，產生的構件裂縫；設計中對構件施加預應力不當，造成構件的裂縫（偏心、應力過大等）；構造處理不當，現澆主粱在擱次梁處如沒有設附加箍筋，或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素導致混凝土開裂，設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫（如墻板、樓板）；設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形，采用的混凝土等級過高，造成用灰量過大，對收縮不利。

2.材料原因：粗細集料含泥量過大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導裂縫的產生；骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土單方用灰量、用水量增多，收縮量增大；水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大；混凝土設計強度等級越高，脆性越大，越易開裂。

3.混凝土配合比設計原因：　混凝土強度等級日趨提高 。建筑結構混凝土強度等級日趨提高，但有許多結構不適當的 選擇了過高的強度等級。習慣上認為：“強度等級越高安全度越大，就高不就低，提高強度等級沒壞處”。有時遷就施工方便，采用高強混凝土，這是一種誤導，導致水泥標號增加，水泥用量增加，水用量增加，細骨料及粗骨料徑偏小，砂率偏大等都使水化熱及收縮增加。

當前廣泛采用泵送混凝土，對混凝土坍落度、和易性要求高，水灰比和水泥用量增大，水化熱相應增大，混凝土收縮加�。辉O計中水泥等級或品種選用不當；配合比中水灰比（水膠比）過大；單方水泥用量越大、用水量越高，表現為水泥漿體積越大、坍落度越大，收縮越大；配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差，導致混凝土離淅、泌水、保水性不良，增加收縮值；配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。

4.施工及現場養(yǎng)護原因：模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等造成混凝土開裂；施工過程中，鋼筋表面污染、混凝土保證層太小或太大，澆筑中碰撞鋼筋使其移位引起裂縫，施工控制不嚴，超載堆荷，導致出現裂縫；現場澆搗混凝土時，振搗或插入不當，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，影響混凝土的密實性和均勻性，誘導裂縫的產生；高空澆注混凝土，風速過大、烈日暴曬，混凝土收縮值大；對大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產生表面收縮裂縫�！�

5.養(yǎng)護方法不當。目前在混凝土施工中采用的養(yǎng)護方法基本沿用過去簡易的方法，這種方法已遠不適應泵送混凝土的較大溫度收縮變形的要求。

6.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

五、使用階段產生裂縫的原因（外界因素與徐變）：構筑物基礎不均勻沉降，產生沉降裂縫；使用荷載超負。野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫；周圍環(huán)境影響，酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕，引起裂縫；意外事件，火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。

混凝土徐變也會造成開裂或裂縫發(fā)展。據文獻記載受彎構件截面混凝土受壓徐變，可以使構件變形增大２～３倍，預應力結構因徐變會產生較大的應力損失，降低了結構的抗裂性能。

六、房建工程不同部位產生裂縫原因

1.基礎底板等大體積混凝土裂縫：裂縫產生的主要原因是溫度和干縮變形，這兩種收縮由于受到基底或結構本身的約束，產生很大的拉應力，直至出現收縮裂縫。

2.墻體混凝土裂縫：墻體裂縫，尤其地下室外墻混凝土裂縫主要是干縮裂縫�；炷�土降溫產生的收縮和硬化時的收縮，受到結構本身和基坑邊壁等的約束，產生較大的拉應力，直至出現收縮裂縫。

3.地面混凝土裂縫：不均勻沉降（地面的沉降往往與主體結構中柱、墻等的沉降不一致，從而在它們的結合部位產生較大的裂縫）、溫度及收縮變形。

4.現澆鋼筋混凝土樓板裂縫：除板負筋位置不當等設計原因，混凝土水灰比、坍落度過大、模板和支撐剛度不足、養(yǎng)護不當等施工原因外，當前樓板裂縫最主要的原因是養(yǎng)護時間嚴重不足，上荷過早。因為在主體結構施工過程中，普遍存在著質量與工期之間的較大矛盾。

5.屋面細石混凝土剛性防水層裂縫：除養(yǎng)護不好外，最主要原因是未設分格縫或分格縫設置不合理，以及混凝土內鋼筋網片在分格縫處未斷開，混凝土與基層間未設置可靠的隔離層。

第二章　結構約束應力不斷增大

結構規(guī)模日趨增大，結構形式日趨復雜，超長超厚及超靜定結構成為經常采用結構形式并采用現澆施工，這種結構形式有顯著約束作用，對于各種變形作用必然引起較大約束應力。

第一節(jié)  忽略結構約束

國內外結構設計中都經常忽略構造鋼筋重要性，因而經常出現構造性裂縫。結構設計中經常忽略結構約束性質，不善于利用“抗與放”的設計原則，缺乏相應的設計施工規(guī)范、規(guī)程。

混凝土抗拉性能不足 這種裂縫在抗力方面都是由于混凝土抗拉性能不足(抗拉強 度和極限拉伸)引起的，這方面的材料級配研究很少綜合上述，國際公認泵送商品混凝土對混凝土的質量(均質性)有很大的提高，對供應方式有重要的改進，但是對混凝土的裂縫控制的難度大大增加了，因此，這類問題不是我國特有的技術問題，是國際上鋼筋混凝土的共性難題。

大體積混凝土的定義 ： 過去大體積混凝土的定義是根據幾何尺寸，主要是根據厚度定義的，國際上一般采用0.8m～1m作為界限。自80年代以后大體積混凝土的定義有了改變，新的定義是：“任意體量的混凝土，其尺 寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫，統(tǒng)稱為大體 積混凝土”，這是美國混凝土協會的定義。由此可見，在近代泵送商品混凝土獲得廣泛應用的條件下，即便是很薄的結構，雖然水化熱很低，但是其收縮很大，控制收縮裂縫的要求比過去任何時候都顯得非常重要。因此，泵送混凝土的薄壁結構也應當按照大體積混凝土的要求采取措施控制混凝土的收縮裂縫，特別是環(huán)境氣溫變化與收縮共同作用對于薄壁結構尤為不利，收縮換算為當量降溫。

第二節(jié)  鋼筋混凝土承受變形應力的特點

2.1　“抗與放”設計準則

結構承受的約束作用分內約束(自約束)和外約束兩類。結構的變形如果是完全自由的變形達到最大值，則內應力為零，也就不可能產生任何裂縫。如果變形受到約束，在全約束狀態(tài)下則應力達到最大值，而變形為零。在全約束與完全自由狀態(tài)的中間過程，即為彈性約束狀態(tài)，亦即自由變形分解成為約束變形和顯現變形(實際變形)。實際變形越大，約束應力越��；實際變形越小，約束應力越大，這種約束狀態(tài)與荷載作用下的結構受力狀態(tài)(虎克定律)有著根本區(qū)別。

在約束狀態(tài)下，結構首先要求有變形的余地，如結構能滿足此要 求，不再產生約束應力。如結構沒有條件滿足此要求，則必然產生約束應力，超過混凝土的抗拉強度，導致開裂。所以，提出了“抗與放” 的設計準則，應當在工程設計中，根據結構所處的具體時空條件加以靈活的應用。從結構形式的選擇方面(微動、滑動及設縫措施，提供“放”的條件)及材料性能方面(提高抗拉強度、抗拉變形能力及韌性等提供“抗”的條件)采取綜合措施，如抗放相結合，以抗為主或以放為主的措施。

2.2約束內力與結構剛度的關系

外荷載作用下結構的內力只與荷載及結構幾何尺寸有關，但在變形作用條件下，結構的約束內力不僅與變形作用及結構幾何尺寸有關，尚與結構剛度有關，這是約束內力與荷載內力的重要區(qū)別。

例如：一個簡支梁的兩端受到轉動的約束，當梁沿截面高度為h，承受溫差ΔT時(如預制板兩端焊接于屋架上弦)，則梁上的約束力矩M 約束力矩不僅與溫差和截面高度有關，而且與梁的抗彎剛度成正比，剛度越大，約束力矩越大，這適宜于裂縫出現及擴展階段，當然應當考慮鋼筋混凝土的抗彎剛度是變化的。

當溫差不斷增加，鋼筋混凝土構件進入極限狀態(tài)時，裂縫充分發(fā)展，剛度下降并趨近于零時則力矩也趨近于零。所以，變形力矩不影響結構的極限狀態(tài)，這一論斷己為實驗證實。但是裂縫影響使用(滲漏)及耐久性(鋼筋銹蝕)。如果結構的承載力由抗剪、抗沖切作決定，變形作用引起的貫穿性裂縫可能降低承載力。

2.3鋼筋混凝土與素混凝土裂縫控制的區(qū)別

任何尚未荷載作用的混凝土，它的組合材料包括水泥、水、砂、 石、外加劑及摻合料等組分相互物理化學作用硬化成為一種多空隙復合材料，由于初始溫度收縮應力作用而形成內部許多微觀裂縫，這種裂縫在外力作用下不斷擴展，成為宏觀裂縫，繼續(xù)擴展對素混凝土迅速導致破壞。

但是，對于鋼筋混凝土，特別是有充分構造配筋的鋼筋混凝土出現一定程度的裂縫，不會迅速導致破壞，只是限制裂縫寬度問題，使其不達到有害程度。因此，構造配筋顯得十分重要，可以有效地控制裂縫的出現及分散裂縫(用許多微細無害裂縫取代少量粗大的有害裂縫)。

第三章  混凝土的某些基本物理力學性質

第一節(jié)  混凝土的收縮及水化熱

在工民建領域，大部分結構構件(板墻梁等構件)均屬薄壁結構，泵送混凝土澆注的構件收縮量很大，因此經常出現收縮裂縫�；炷�土的收縮機理至今尚未統(tǒng)一，但大多數的研究成果認為混凝土是具有大量孔的。材料�？紫兜陌霃筋H不一致，半徑較小的毛細孔，半徑約小于300A(A＝10－10m)。其中水份蒸發(fā)引起孔壁壓力的變化，導致混凝土體積的縮小�；炷�土內除了少部分水提供水泥水化的需要，其余大部分水分都要蒸發(fā)掉，收縮變形同時發(fā)生，最終收縮完成的時間大約20年，但其主要部分的收縮是在最早的1～2年內。由于近來水泥活性和強度等級的增加，收縮量顯著增加，并且拖延時間較長。影響收縮的因素很多，如水泥品種采用礦渣水泥比普通硅酸鹽水泥水化熱低了，但其收縮約大25％。遇到超厚的大底板或大塊式基礎，則水化熱 起控制作用，宜選用粉煤灰水泥或礦渣水泥，所以，應根據截面的厚度分別選用不同品種的水泥。其次水泥顆粒越細，活性越大，標號越高，用量越多，其收縮越大，因此提高水泥強度的方法不應靠磨細的途徑，而應當依靠改善礦物成分的辦法。

眾所周知，水灰比大，收縮將顯著增加，同時抗拉強度降低。如水灰比為0.6的收縮比水灰比為0.4的收縮增加約40％。有時盡管水灰比不變，增加用水量，同時增加水泥量即水泥漿量，如水泥漿量為0.2(水泥漿占混凝土總重量比例)比0.4時的收縮量增加約45％。減水劑可有效的降低水灰比及用水量，而粉煤灰具有圓珠潤滑效應和火山灰效應，所以“雙摻技術”對泵送混凝土既可提高和易性又可減少收縮。

養(yǎng)護條件對混凝土的收縮影響很大，養(yǎng)護14天的收縮比養(yǎng)護3天的收縮降低約20%。環(huán)境的相對濕度越高，收縮越小，許多結構所處的環(huán)境濕度波動很大，如最低30％～40％，最高達80％～90％。環(huán)境溫度越高，風速越大，收縮越大，高空澆灌容易引起開裂，如高架橋梁及橋墩。

混凝土的配筋對于收縮值起一定的約束作用，但是與配筋率的高低有關，按目前構造配筋率的情況看來，降低收縮的影響是比較小的。根據泵送商品混凝土的收縮試驗，其收縮值約在6～8×10-4，有的試驗還遠遠超過了這個數量，有些大橋的橋墩和高層建筑的厚壁立柱由于施工質量及過大的坍落度，形成了中部骨料多，外部或上表面砂漿厚，從而形成極不均勻的收縮，砂漿和水泥漿的收縮比混凝土的收縮大約增加2～5倍，并由于表面水份蒸發(fā)快從而形成大面積的表面裂縫�；炷�土粗細骨料的含泥量和粉料含量都增加收縮。

目前建筑市場出現了很多新型的外加劑和摻合料，質量保證主要靠強度試驗的結果，幾乎沒有進行體積變形穩(wěn)定性方面的試驗，而許多材料都有增加收縮的特點，必須進行長時期準確的收縮試驗，才能得到有利于控制裂縫的材料。

第二節(jié)  混凝土的徐變因素的考慮

混凝土的徐變機理也有許多種，如彈性徐變理論、老化徐變理論、繼效徐變理論等等。作為工程裂縫控制的應用，我們只能應用其中主要的成果，以常系數的形式，考慮在彈性計算的結果中，從而簡化了非線形分析。由于混凝土的徐變作用，給鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土帶來有利和不利兩方面的影響。從不利方面看來，它可以造成預應力損失，增加撓度，可以降低鋼筋和混凝土的粘著力等。從有利方面看來，它可以使彈性的溫度收縮應力大大的松弛，根據變形速率及混凝土齡期，它對應力降低的程度約0.3～0.8倍，保溫保濕養(yǎng)護越好，降溫越慢，松弛系數越小。

第三節(jié)  混凝土的抗拉強度及極限拉伸

泵送混凝土澆注后，其抗壓強度和抗拉強度都隨著時間而增長，但增長的速率，抗拉滯后于抗壓，水泥標號的提高及水泥用量的增加， 對抗壓強度增長較為顯著，而對抗拉強度增長較小。

相對變形約束應力，混凝土的極限拉伸尤為重要，國內外曾進行過一些試驗研究。例如蘇聯布拉茨克和克拉斯諾雅爾斯克水電站的試 驗表明混凝土軸向拉伸應變值變化范圍為0.5×10-4～1.0×10-4。法國鮑斯進行的軸向拉伸試驗。在抗拉強度為2.05MPa時，局限拉伸值為0.9×10-4。美國卡普蘭在軸向拉伸試驗中極限拉伸值為0.81×10-4。前蘇聯齊斯克列里提出當軸向抗拉強度為1.2MPa時，極限拉伸為0.7×10-4。我國水工系統(tǒng)(研究單位和工程單位)對混凝土的極限抗拉強度也作過不少研究，并在工程中采用。如丹江工程混凝土極限拉伸值為(0.58～0.8)×10-4，烏江渡工程為(0.6～1.02)×10-4等等，極限拉伸很小，抗裂能力很弱(收縮變形超過極限拉伸5～10倍)。冶金系統(tǒng)，不少設備基礎，特別是高爐基礎、煉鋼基礎，混凝土的澆注量大多在5000m3以上，軋鋼基礎的混凝土量100000m3～200000m3，厚度2.5m～9.5m，長度由35m～600m，均屬超長超厚的大體積鋼筋混凝土，開裂后可引起鋼筋的銹蝕、降低持久強度、剛度和防水性能、嚴重者影響自動化生產工藝。防止和控制這類基礎的溫度裂縫也是很重要的。為此我們在民用建筑工程中開展了混凝土軸向拉伸強度及變形性能的試驗研究。通過對雙摻(減水劑及粉煤灰)混凝土的抗拉試驗，發(fā)現混凝土隨著荷載速率及養(yǎng)護條件，其極限拉伸和抗拉強度波動很大，在極慢速(接近實際溫度和濕度緩慢變化速度)條件下，其極限拉伸可達(2～3)×10-4，顯然這里包含了徐變變形，這對溫度收縮應力是很有利的(在強度計算中用松弛系數乘以彈性應力與按變形計算增加極限拉伸是等同的)。

特別值得注意的是，混凝土中的較大含泥量及其它雜質可以明顯地降低混凝土的抗拉性能，有的混凝土骨料中混入了有害膨脹物引起混凝土的崩裂，因此要求泵送混凝土必須遵循“精料供應”的原則。

5. 結構設計或施工中近似計算的模型選擇

我國在工民建領域解決變形作用引起裂縫的問題主要是按混凝土設計規(guī)范采取設永久性變形縫的辦法，根據現澆、預制、土中、室 內、露天等條件，有明確的伸縮縫許可間距規(guī)定。該規(guī)定自從50年代沿用蘇聯規(guī)范規(guī)定，我們當時曾多次向蘇聯有關單位和蘇聯專家咨詢有關規(guī)定的依據，他們的回答：“全憑經驗”，采取相似規(guī)定的還有東歐及其它一些國家。的確，該法解決了許多工程裂縫問題，其缺點是伸縮縫止水帶經常滲漏并難以維修。更重要的是在實踐中發(fā)生了許多反�，F象：有的工程尺寸很小，卻出現了嚴重開裂；另外也有的工程超長而未出現明顯開裂，說明設縫與否，不是決定開裂與否的唯一因素。其它如材料級配、結構約束、結構配筋、施工工藝、養(yǎng)護條件以及環(huán)境溫濕度氣象條件等綜合因素都影響結構約束內力及裂縫的出現。通過實際工程裂縫反算與現場推力試驗，假定結構相互連續(xù)式約束采用水平彈簧模型，彈簧側移剛度由試驗和經驗給出。推導出長墻中部正截面法向拉應力，端部剪應力，伸縮縫許可間距以及一再從中間開裂的機理。在排架及框架約束應力分析中提出了考慮彈性抵抗作用、裝配式系數、徐變影響系數、開裂剛度及利用混凝土后期強度的計算。

第四章  裂縫控制與預防措施

確定最大裂縫寬度限值，主要考慮兩個方面的原因：－是外觀要求；二是耐久性要求，并以后者為主。從外觀要求考慮，裂縫過寬將給人以不安全感，同時也影響對結構質量的評價。滿足外觀要求的裂縫寬度限值，與人們的心理反應、裂縫開展長度、裂縫所處位置、乃至光線條件等因素有關，難以取得完全統(tǒng)－的意見。目前有些研究者提出可取0. 25-0.3mm。

根據國內外的調查及試驗結果，耐久性所要求的裂縫寬度限值，應著重考慮環(huán)境條件及結構構件的工作條件。處于室內正常環(huán)境，亦既無水源或很少水塬的環(huán)境下，裂縫寬度限值可放寬些。不過，這時還應按構件的工作條件加以區(qū)分。例如屋架、托梁等主要屋面承重結構構件，以及重級工作制吊車架等構件，均應從嚴控制制裂縫寬度。

直接受雨淋的構件，無圍護結構的房屋中徑常受雨淋的構件，徑常受蒸汽或凝結水作用的室內構件，以及直接觸的構件，都具備鋼筋銹蝕的必要和充分條件，因而都應嚴格限制裂縫寬度。

根據文獻7 規(guī)定，鋼筋混凝土和預應力混凝土構件，按所處環(huán)境類別和結構類別確定相應的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值。一級嚴格要求不出現裂縫的構件：在荷載效應的標準組合下應符合下列規(guī)定；σck- σPc＜0；二級－般要求不出現裂縫的構件，在荷載效應的標準組合下應符合下列規(guī)定：σck- σPc≤f t k，在荷載效應的準永久組合下宜符合下列規(guī)定：σc q- σPc≤0；三級允許出裂縫的構件，根據規(guī)范鋼筋混凝土結構最大裂縫寬度限值（mm）－類環(huán)境，裂縫控制等級三級0.3；二、三類環(huán)境，裂縫控制等級三級0.2。預應力混凝土結構最大裂縫寬度限值（mm）－類環(huán)境，裂縫控制等級三級三類環(huán)境0.2；二、三類環(huán)境，裂縫控制等級－、二級為0。但應按荷載效應的標準組合并考慮長期作用影響計算的最大裂縫寬度，應按下列規(guī)定；ωm a x≤ω1im進行驗算。

第五章  結束語

鋼筋混凝土結構的裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以控制的，有害與無害的界限由結構使用功能決定的。裂縫控制的主要方法是通過設計、施工、材料等方面綜合技術措施將裂縫控制在無害范圍內。綜合技術措施包括：合理選擇結構形式，降低結構約束程度，對與水平構件梁、板、墻等采用中低強度級混凝土，加強構造配筋，如板頂部的受壓區(qū)連續(xù)配筋，板的陽角及陰角配置放射筋，增加梁的腰筋間距200mm。優(yōu)選有利于抗拉性能的混凝土級配，盡力減小水灰比、減少坍落度、降低砂率增加骨料粒徑，降低含泥量及雜質含量。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。采取保溫保濕的養(yǎng)護技術，盡量利用混凝土后期強度(60天)。對于超長結構可采取跳倉澆灌或后澆帶方法施工。對于復雜的結構難免出現少量裂縫影響正常使用和耐久性．裂縫分為表面裂縫，淺層裂縫，縱深裂縫(深層裂縫)，貫穿裂縫等。少量有害裂縫采用近代化學灌漿技術處理，滿足設計使用和耐久性要求，不應因此降低工程質量評定標。

參考資料

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