钢筋砼梁裂缝的成因及处理措施研究
关键词：钢筋砼梁,裂缝,原因,防治
混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇注成各种形状，并且耐火性好、不易风化、养护费用低，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。但混凝土也存在抗拉能力差，容易开裂等缺点，混凝土裂缝不可避免。一些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土炭化、保护层剥落，钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用，必须加以控制。
一、裂缝产生的原因
(一)构造变形引起裂缝
构造变形引起裂缝主要有温度裂缝、干缩裂缝、冻涨裂缝、化学反映裂缝等。裂缝的主要形式有：水平裂缝、横裂缝、斜裂缝、放射状裂缝、龟裂等。温度和湿度变化的影响是产生变形裂缝的重要原因。
(1)出现裂缝是由混凝土材料的特性决定的。混凝土是一种非匀质的脆性材料，由骨料、水泥石、水及存留的气体组成。各种材料在混凝土硬化变形中是不一致，互相约束产生初始应力，会产生肉眼看不见的、不连贯不规则的裂缝，称微裂。但在荷载作用或近一步的温差、干缩情况下，裂缝扩展，形成肉跟可见裂缝。从这个意义上说，混凝土的微裂有时也是不可避免的。
(2)由于结构因温度、湿度变化，混凝土收缩、膨胀，建筑物不均匀沉陷，施工中养护措施不当等原因引起的。昼夜温差、季节温差而造成构件的温度内外差异。混凝土结构构件，特别是大体积混凝土基础浇筑后，在混凝土硬化的工程中水泥放出大量的水化热，内部温度不断升高，造成混凝土表面和内部温差较大。当外界温度不均匀降温时，相对湿度的变化也会引起混凝土构件的收缩变形。这种裂缝的特点是：一般只出现在较浅的范围内，而表面以下的结构没有问题。
(3)预拌混凝土比自拌混凝土更容易出现温度裂缝。现在大部分的建设项目国家提倡使用预拌混凝土，一般而言预拌昆凝土中水泥的用量比现场搅拌高。混凝土中水化热主要由水泥产生的，因此，预拌混凝土的水化热比现场搅拌水化热大。同时，如果预拌混凝土现场等候时间过长，塌落度出现损失，水分丢失，也可能导致温度缝或收缩裂缝的出现。
(4)一般来说，变形裂缝对结构的承载力影响较小，但对耐久性损害大。裂缝的部位随着风吹雨淋等自然环境的腐蚀，裂缝处混凝土会脱落，暴露的钢筋会锈蚀，从而最终影响整体结构的稳定。
(一)外荷载作用引起裂缝
外荷载(静、动荷载)的直接应力和次应结力引起的裂缝。裂缝的主要形式为：贯通裂缝和斜裂缝。
形成的原因主要包括：(1)构造设计不合理，导致出现裂缝。设计在考虑荷载时，考虑不周全，没有采取最不利情况下的结构计算单元进行荷载计算。例如在结构设计中。如果在梁的设计时未考虑温度变化大的影响。若按照常规受力状况计算选取构件断面尺寸和配置钢筋，现行的标准执行“强柱弱梁”的抗震要求，连接梁的柱自然选用了较大的柱断面，如果构造腰筋的配置的再偏小、偏少，那么柱的刚度大，就增加了对梁变形的约束。致使梁的温度收缩应力增大时，增大了梁出现裂缝的概率。这类裂缝大多出现在屋面框架主梁上，大部分表现为端部斜裂缝和跨中竖裂缝。
(2)施工方法不规范，成为裂缝出现的隐患。混凝土构件在混凝土强度未完全上来时，承受超出当时能够承受的荷载，构件内部产生次应力，在应力释放过程中，造成构件的内部破坏，即所谓的“内伤”。
(3)施工未按施工图进行，没有达到设计意图，导致出现裂缝。施工单位素质低，施工技术管理水平差。严重的有偷工减料现象，导致钢筋漏做或混凝土强度等有问题。如混凝土强度偏低，钢筋配置不足(支座箍筋加密区间距过大比较普遍)等，从而加大了构件出现裂缝的可能。
二、裂缝防治措施
(一)加强材料质量控制
(1)水泥：在混凝土施工中，水化热引起的温升较高，降温幅度大，容易引起温度裂缝。为此，在施工中应选用水化热较低的水泥，尽量降低单位水泥使用量。
(2)粗骨料：在钢筋混凝土施工中，粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的浇灌工艺有关，增大骨料粒径可减少用水量，混凝土的收缩和泌水随之减少，但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析。因此，必须调整好级配设计，并在施工中加强振捣。对于粒径5～40mm的石子，要求针片状少，超规少，颗粒级配符合筛分曲线要求，这样可避免堵泵，减少砂率、水泥用量，提高混凝土强度。试验结果表明：采用粒径5～40mm石子比采用粒径5～25mm石予每立方米混凝土减少用水量15kg左右。在相同水灰比情况下，每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右(水灰比0.709)，同时降低了混凝土的温升：当粒径50mm石子满足筛分曲线要求时，其砂率控制在42%左右即可满足泵送要求。
(3)细骨料：采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右，水泥相应减少28kg左右，从而降低混凝土的干缩。砂石料的含泥量控制：砂石含泥量超标，不仅增加混凝土的干缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利，因此在路大体积混凝土施工中，石子含泥量应控制好。
(4)掺加块石：在大体积混凝土基础施工中，掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为150～250mm的坚固大石块，不仅可减少混凝土的总用量，又可减少单位水泥用量，从而降低水化热，同时石块本身也吸收热量，使水化热进一步降低，对控制裂缝有利。
(二)混凝土的浇灌振捣技术
混凝土的浇灌振捣技术对混凝士密实度很重要最宜振捣时间为10～30s。泵送流态混凝土同样需要振捣，大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌水应及时排除，有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。
(三)施工过程中的温度控制
在大体积混凝土施工过程中为了减少混凝土的内外温差，一方面应尽可能减少入模温度，另方面应采取保温养护，以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节越慢越好，为混凝土创造充分应力松弛的条件，与此同时还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态，这对增加混凝土强度和减少收缩是十分有利的。
(四)混凝土的拆模时间
混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况(工序要求、施工荷载状况)确定，应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应大于15℃。拆模时混凝土的现场试块等级最低不宜低于℃。
(五)混凝土基础工程拆模后及时回填土
及时回填土是控制早期、中期开裂的有力措施。土是混凝土养护的最佳介质。施工经验表明迟迟不回填土的暴露工程裂缝最多。
结束语
总之，对于钢筋砼梁裂缝的防治应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，避免不必要的损失。一旦产生裂缝，，须尽快分析原因，对违章操作及不符合安全要求的应及时纠正。这样才能做好混凝土的裂缝防治。
参考文献：
【1】王广程.浅析钢筋砼梁裂缝的成因与处理【J】.中国科技博览，2011(34).
【2】敬子辉.试论钢筋砼梁的裂缝防治与处理【J】.中国科技博览，2011(25).
【3】李中原.钢筋混凝土梁裂缝成因和处置措施分析【J】.中国科技博览，2011(21).
