针对建筑钢筋砼结构裂缝处理分析预防探讨

摘 要：随着钢筋砼结构的广泛运用其砼强度等级的提高。对钢筋砼结构裂缝产生的原因分析，和结合自身的实践经验小结，对裂缝状态的分析判定进行简单的介绍，并阐述了对裂缝的处理方法以及预防措施，仅供参考！
关键词：钢筋砼结构；裂缝分析；加固处理预防措施
中图分类号：g267文献标识码：a 文章编号：
一、钢筋砼结构裂缝进行分析处理
1.荷载引起的裂缝
砼结构在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝，一般是与受力钢筋以一定角度相交的横向裂缝。但是，由于局部粘结应力过大引起的、沿钢筋长度出现的粘结裂缝也是直接应力裂缝，这种裂缝通常是针脚状及劈裂裂缝；次应力裂缝是指由外荷载引起的次应力产生裂缝。
2.温度变化引起的裂缝
砼具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，砼将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过砼抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。
沿断面高度，裂缝大多呈上宽下窄状，但个别也有下宽上窄情况，遇上下边缘区配筋较多的结构，有时也出现中间宽两端窄的棱形裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
3.收缩引起的裂缝
砼在空气中硬结时体积减小的现象称为收缩。砼在不受外力情况下的这种自发变形，受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在砼中产生拉应力，使得砼开裂。在砼收缩种类中，塑性收缩和干缩收缩是发生体积变形的主要原因。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是砼内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
1）塑性收缩裂缝：砼初凝之前出现泌水和水分急剧蒸发，引起失水收缩，此时骨料与水泥之间也产生不均匀的沉缩变形，它发生在终凝之前的塑性阶段，故称为塑性收缩。其收缩量可达1%左右。此种裂缝一般为中间宽、两端细且长短不一，互不连贯。裂缝产生的原因是由于砼在塑性状态，刚开始终凝时，由于天气太炎热，阳光直射、刮大风等原因，使砼本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高（40℃以上），砼表面水分蒸发过快产生急剧的体积收缩，此时砼尚未有强度或强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂；水灰比过大，模板过于干燥，外加剂保水性差，粗骨料少，振捣不良等也是导致这类裂缝出现的因素。
2）干缩收缩裂缝：裂缝为表面性的，宽度较窄，多在0.05～0.2mm之间。砼的干缩值为 0.04%～0.06%。而砼的极限拉伸值只有 0.01%～0.02%，故易引起干缩裂缝。其走向纵横交错，没有规律性。较薄的梁、板类构件，多沿短边方向分布；整体性结构多发生在变截面处；预制构件多产生在箍筋位置。
4.地基变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出砼结构的抗拉能力，导致结构开裂。此类裂缝多属贯穿性裂缝，其位置与沉陷方向一致，较大的沉陷裂缝往往有一定的错位，裂缝宽度与沉陷值成正比。产生的原因主要是结构
、构件坐落在未经处理或软弱地基上（地质勘察精度不够、试验资料
不准；地基地质差异太大；结构荷载差异太大；结构基础类型差别太大；地基冻胀；桥梁基础处于滑坡体、溶洞或活动断层等）。砼浇灌完后，因地基浸水引起不均匀沉降而导致。
另外，模板刚度小，支撑间距过大或支撑底部松动以及过早拆模也可以引起沉陷裂缝。
5.钢筋锈蚀引起的裂缝
钢筋锈蚀产物的体积比钢筋被侵蚀的体积大2-3倍，这种体积膨胀使外围砼产生相当大的拉应力，引起砼开裂，甚至保护层剥落，出现锈蚀裂缝。产生的主要原因是由于保护层砼碳化或冬季施工中掺氯盐（促凝、早强剂）过多导致钢筋锈蚀。锈蚀裂
缝是沿钢筋长度方向劈裂的纵向裂缝。
6.冻胀引起的裂缝
环境温度低于零度时，吸水饱和的砼出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%，因而砼产生膨胀应力；同时砼凝胶孔中的过冷水（结冰温度在-78 度以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使砼中膨胀力加大，强度降低，并导致裂缝出现。尤其
是砼初凝时受冻最严重，终凝后砼强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
7.材料质量引起的裂缝
砼主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置砼所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。比如:1）粗细集料含泥量过大，集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，都容易造成砼收缩增大，诱导裂缝的产生。2）砼外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加砼收缩。3）水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大。砼单方用灰量、用水量增多，收缩增大。4）水泥等级及砼强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对砼开裂影响越大；砼设计强度等级越高，砼脆性越大、越易开裂。
8.施工工艺引起的裂缝
在砼结构浇筑、构件制作、脱模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。
9.砼后期膨胀出现裂缝
主要原因是：1）水泥中游离cao过高，ca(oh)2体积膨胀；2）水泥中mgo过高，mg(oh) 2体积膨胀；3）水泥和外加剂碱含量过高，与集料中活性硅等发生碱-集料反应；4）有害离子cl-、so42-、mg+等侵入砼内部，导致钢筋锈蚀或形成二次钙矾石膨胀破坏。
裂缝结构构件在内应力作用下，除瞬时弹性变形外，其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变。跟据试验受弯构件由于徐变变形的作用，其长期变形值可增加2～3倍，因变形量加大而使拉区砼承受更大的拉应力，造成裂缝的出现。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。对于超静定结构，砼徐变将导致结构内力重分布，引起结构的徐变次内力。此类裂缝常见于受弯构件的受拉区，其特征与承受荷载出现裂缝相同。
二、裂缝预防措施方法
1.材料。水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
2.配料。配合比应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。
3.配筋。钢筋的配置应严格按施工图要求进行。
4.模板工程。模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。
5.砼浇筑与养护。砼浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度。
6.砼路面早期裂缝应以预防为主，只要认真分析形成的原因，采取正确的方法予以防范，一定会减少早期裂缝现象的发生，这对于保证工程质量是很重要的。
三、结束语
通过以上的论述，钢筋砼结构裂缝应针对成因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。