關鍵詞 : 鋼筋混凝土;施工;裂縫控制;泵送商品混凝土

一、產(chǎn)生裂縫的直接原因

　　1.收縮及永化熱增加。自從70年代末(l978一1979年)我國混凝土施工工藝產(chǎn)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(xiàn)場攪拌混凝土轉(zhuǎn)向集中攪拌，轉(zhuǎn)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。

　　2. 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?shù)剡x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?！庇袝r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。

　　3.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(jīng)常采用結構形式并采用現(xiàn)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。

　　4.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。

　　5. 忽略結構約束。國內(nèi)外結構設計中都經(jīng)常忽略構造鋼筋重要性，因而經(jīng)常出現(xiàn)構造性裂縫。結構設計中經(jīng)常忽略結構約束性質(zhì)，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。

　　6.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。

　　7.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(zhì)量(均質(zhì)性)有很大的提高，對供應方式有重要的改進，但是對棍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。

二、 鋼筋混凝土承受變形應力的特點

　　1.“ 抗 與放 ”設計準則。結構承受的約束作用分內(nèi)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(nèi)應力為零，也就不可能產(chǎn)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(xiàn)變形(實際變形)。實際變形越大，約束應力越小;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(chǎn)生約束應力。如結構沒有條件滿足此要求，則必然產(chǎn)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(jù)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.約束內(nèi)力與結構剛度的關系。外荷載作用下結構的內(nèi)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(nèi)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(nèi)力與荷載內(nèi)力的重要區(qū)別。

　　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(xiàn)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，鋼筋混凝土構件進人極限狀態(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。

　　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、外加劑及摻合料等成分，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(nèi)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(xiàn)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(xiàn)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)。

三、 裂縫控制設計原則與措施

　　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，有害與無害的界限是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(nèi)。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(zhì)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(xiàn)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(zhì)量評定標準。