建筑用钢筋出现裂纹原因与控制方法探讨

展守刚

（山西临汾西山能源有限责任公司，山西 临汾 041000）

钢筋作为建筑工程中常用的材料之一，其可以保证建筑的使用强度。而在实践的施工中，往往发现钢筋出现不同程度的裂纹现象，这些裂纹的产生不仅严重的影响了建筑物的外观，更重要的是影响了建筑物的寿命，给建筑的使用带来隐患，破坏了整体建筑的稳定性。因此如何解决这种裂纹，摆在设计者和施工单位工作者的面前，需要科学有效的分析裂纹产生原因，并采用相应的控制措施。

1 钢筋性能分析

钢筋主要有两种规格，即为普通钢筋和高强钢筋。其中普通钢筋又称为软钢，主要的特点是此钢在屈服阶段存在较大的变形，此种变形属于塑性变形。而高强钢筋又称为硬钢，由于其材质主要包含一些碳素钢丝、钢绞线或热处理钢筋，这些材质都属于高强度材质，主要的特点是不会再屈服阶段发生大的变形，不会存在任何的塑形变形。一般来说，通过对强度、塑性变形、粘结力、焊接性这四个因素来衡量钢筋性能的优劣。

1.1 强度

在强度的影响因素中，主要涉及到屈服强度和极限强度这两个指标。使用屈服强度高的钢筋，可以减少钢材的使用量，降低建筑成本。而极限强度也是需要考虑的指标，往往极限强度与屈服强度的比值越大，说明钢筋的安全性越高。

1.2 塑性变形

塑形变形的影响因素中，主要是考查材料的力学性能，优质的钢筋是不会发生任何塑性变形或者发生微量的变形。

1.3 粘结力

在工程中，钢筋往往与混凝土一起使用，只有钢筋有着良好的粘结力，才能保证钢筋与混凝土的相互粘结。良好的粘结力是保证钢筋混凝土和使用性能强度的重要因素。

1.4 焊接性

焊接性主要衡量钢筋接头焊接之后，焊接接头不可以发生裂纹或者较大的变形。往往钢筋化学成分的配比决定了钢筋的焊接性能。

2 钢筋裂纹原因分析

钢筋裂纹主要体现在钢筋组织中由于某种原因发生断裂的现象。主要产生的原因有：

2.1 钢筋受力

在钢筋结构由于受力情况发生变化，发生结构开裂的现象。随着受力的增大，钢筋开裂程度会逐渐严重。最终导致钢筋整体的破坏。由于钢筋的破坏使得裂纹的快速扩展，必然使得钢筋混凝土受压区域极速的压缩，造成局部的压力数值的增加。

2.2 刚度的变化

钢筋结构开裂后，钢筋的微观组织结构会发生变化，钢筋的薄弱处的发生一定的位移，导致钢筋整体的挠度的增加，降低了钢筋的整体刚度，加速了裂纹的扩展。

2.3 抗剪能力降低

当钢筋结构开裂后，往往伴随着混凝土的开裂，导致钢筋混凝土整体性能的下降，结构中的受力截面减少，从而不可避免的发生抗剪能力的下降[1]。

2.4 疲劳性能

裂纹的扩展不仅降低了结构的静力强度，还影响着结构自身的疲劳性能。过多的裂纹使得局部钢筋长期处于高应力区，加速了材料的疲劳，降低了材料的利用率。另外，裂纹的扩展会造成钢筋与混凝土的粘结力的退化，会发生粘结性能的下降。

综上所述，裂纹的现象影响着结构的使用性能，这种裂纹即使在建筑的正常使用过程中，也是不可以避免发生的，我们只能合理的控制裂纹的快速发展，提高建筑的寿命，保证建筑健康的使用。

3 钢筋裂纹控制策略

3.1 设计源头控制方法

在对建筑的设计阶段，设计人员必须按照相关的设计标准，对钢筋强度进行合理的设计。保证钢筋的强度满足设计要求，同时需要采用适合的控制措施。在设计初始，需要对例举出现裂纹的文字说明，文字内容中需要有对钢筋结构加固的描述，这些描述中需要有关于相关的处理措施。在设计初始阶段，必须增强浇板的刚度设计，保证设计中对不同施工位置采用最为严格的设计标准，如在室内屋面板保证设计厚度为10cm 的要求，而一些室内外悬区域如阳台，其厚度也需要大于10cm[2]。

具体的来说。如果建筑物中布置的预埋线管较多，又或者存在一些交叉现象时，需要保证钢筋对应的区域的板的厚度大于12cm。同时在设计过程中，需要对设计的屋面进行抗裂性能的模拟计算，同时还需要模拟居住的舒适程度，只有这样才能更加科学有效的合理配置钢筋。

现在主流的配置钢筋一般会采用高强度的钢筋，这样采用高强度的钢筋可以满足建筑物的使用要求，保证其稳定性。如在屋顶或者房屋两侧，需要选择双向钢筋，保证相邻的两根钢筋之间的距离控制在15cm 之内，钢筋的直径大于8mm；在室外转角处的地方应配置一些环形的钢筋，保证按照标准的要求执行。若在建筑物内部埋设一些线管，需要在预埋设区域的空隙中，布置双层的钢筋，且这双层的钢筋理论上不能出现交叉的现象；若由于空间不允许的情况下，必须出现交叉的现象，需要在双层钢筋的周围不能出现多于两个以上的线管。

3.2 混凝土质量控制策略

建筑用钢筋裂纹，往往有时候与混凝土的质量优劣有关系。

（1） 水泥成分的影响：对于混凝土重要的质量品质的成分-水泥，其水泥的优劣影响着混凝土的质量。优质的水泥中含有的合适的配比，保证了水泥有着良好的收缩程度[3]。

（2） 骨料的影响：骨料含量多，导致混凝土收缩率较小；相反的骨料含量小，导致混凝土收缩率较大；因此需要选择合适的骨料含量，保证有着合理的混凝土收缩率。骨料的配比不合理会导致混凝土产生裂纹。

（3） 混凝土比例影响：混凝土中参数配比必须参照相关行业标准执行，不能随意无规则的进行任意的成分调整。我们在施工的过程中，发现施工单位往往在混凝土搅拌的过程中，大量注入水，导致混凝土收缩率的降低。只有采用合适的配比，才能将混凝土收缩力增大，保证混凝土的整体质量。

（4） 添加剂影响：使用添加剂可以很好的提高混凝土的收缩率，改善常规混凝土配比带来的不利影响。一般的，我们使用减水剂，控制混凝土的流动性，提升混凝土的强度，达到节约建筑水泥使用量的目的。

3.3 建筑施工阶段控制策略

在实际的施工过程中，需要严格控制浇筑振动带来的影响。

（1） 对于支撑系统需要进行严格的计算，不能单单的考虑强度的标准，还需要满足一定标准的刚度的要求，从而保证整个系统有着良好的稳定性。在各个节点中，需要严格掌握其牢固性能，使其不会出现裂纹。在浇筑支撑系统前，需要保证浇筑部件的湿润程度，如果出现浇筑部件过于干燥，在浇筑的过程中就会吸收大量的浇筑水分，导致浇筑出现一定的塑形收缩现象，导致浇筑部件的裂纹，从而引起钢筋的断裂。

（2） 钢筋工程中需加强现浇楼板负弯矩钢筋和双层上排钢筋位置的控制。只有保证了它们的足够强度，才能减少裂纹产生的概率。同时，密切关注易于发生裂纹的位置，在合适的空间设置活动跳板，以便于增加钢筋的有效截面积。同时对在施工过程中，较为集中荷载部位内部设置一定数量的补强筋板，保证这些关键部位可以承受较大的冲击。

（3） 混凝土的浇筑振动对钢筋冲击较大，易于使其产生裂纹的现象。为消除这种现象的影响，可有采用多次搅拌混凝土分方法，在多次搅拌的过程中，需要严格控制搅拌的时间和压力值，不能出现由于多次搅拌而发生的混凝土干裂的现象。按照标准的技术要求，混凝土终凝前需要进行压实操作，减少混凝土的阶段性的裂纹；之后需要进行浇水养护，保证混凝土的湿润度。在浇筑的过程中，合理的安排堆积物的位置，减少其对钢筋的垂向方向的受力的影响。

3.4 裂纹处理方案分析

依据裂纹宽度，深度和扩展的状态，可以采取不同的处理方法。

（1） 对于裂纹宽度小于1mm 的，可以先将裂纹周边的污尘等杂物清理，保证处理区域周边的清洁，然后在涂抹水泥浆，待水泥浆全部渗透到缝隙即可。而对于多条裂纹，需要将裂纹处进行破墙开凿，之后清理裂纹周边的污尘等杂物，在进行表面的喷水清洁，保证开砸区域没有任何的污染物，然后按照标准的要求涂抹一定的水泥浆，待水泥浆全部渗透到缝隙即可。

（2） 对于裂纹深度在10mm 以上，需要注射强力粘结胶水，如一些强力环氧需要注射环氧剂。具体的操作为：首先用吹风机将裂纹周围潮湿的水气吹干，保证在涂胶之前，涂抹位置的干燥，只有保证涂抹区域的干燥才能使用强力粘结胶水。使用的过程中，需要将使用注射器，用它可以很好的将黏合剂注入到裂纹处，在注入的过程中要将粘结胶水全部注满。待注满之后需要用快速的吹干胶水，保证胶水完整的密封性。

4 结语

对于建筑用钢筋出现的裂纹现象是施工中不可以避免的，只有对其产生原因进行科学的分析，才能找到合适的控制方法，为保证施工质量作出贡献。