1、钢 筋 混 凝 土 裂 缝 钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故,绝大多数是从裂缝的扩展开始 的;其实,只要仔细观察不难发现,普通的钢筋混凝土结构又一般都是带裂缝受 力工作的,假如借助仪器,甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的,随着裂缝的 发展变化,结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低,严重的甚至会导致结 构构件的破坏;所以研究裂缝的形态、分析裂缝产生的原因和裂缝对结构功能的 影响并加以控制是一个十分重要的。 裂缝的形式多种多样;从裂缝的宽度来分,可分为微裂缝和宏观裂缝;一 般将混凝土材料在化合过程中产生的宽度小于 0.05mm 的裂缝称之为微裂缝;它 是混凝土材料固有的一种物理性质,微裂缝
2、的产生几乎是不可避免的,它的分布 不规则且不贯通;这种细微裂缝假如不扩展或是扩展在一定范围的话,它对一般 的工业和民用建筑的正常使用是不会造成危害的;故这类裂缝又称为无害裂缝。 但是,在实际使用过程中,因为混凝土结构的抗拉强度要比抗压强度低得多,所 以在荷载作用下或是进一步产生温差和干缩的情况下, 微裂缝会开始扩展并逐渐 相互贯通,从而出现较大的、肉眼可见的裂缝,这种裂缝称之为宏观裂缝,这种 裂缝的宽度一般大于 0.05mm。同时,按裂缝对结构影响的不同,裂缝又可以分 为结构性裂缝和非结构性裂缝,非结构性裂缝主要是由于水泥硬化干缩、外界温 度和湿度变化、施工缝处理不当、钢筋腐蚀等原因造成的;而
3、结构性裂缝主要是 由受力引起的,所以结构性裂缝又叫荷载裂缝,它是工程中最常见的裂缝。钢筋 混凝土结构上产生的裂缝,常见于非预应力受弯、 受拉等构件中,以及预应力构件 的某些部位。 对于各类裂缝,必须先查明其性质和产生的原因,进而确定具体的修 缮方法。 钢筋混凝土结构裂缝根据其产生的原因不同可分为荷载裂缝、 温度裂缝、 干缩裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等。 一、各种裂缝产生原因 荷载裂缝:结构在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般多出现在结构受 拉区域、受剪区域或振动严重等部位。产生的主要原因是结构设计、施工错误、 承载能力不足、地基不均匀沉降等等。钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承 担极限状态的
4、承载力,结构设计师需根据地基情况,静、动荷载,环境因素、结构耐 久性等控制荷载裂缝。从国内外有关规范可知,对结构变形作用引起的裂缝问题, 存在着两类学派:一是设计规范规定很灵活,没有验算裂缝的明确规定,而由设计 人员自由处理。另一类则是设计规范有明确规定,对于荷载裂缝有计算公式并有 严格的允许宽度限制,如我国混凝土结构设计规范(GB50010 - 2002) ,工程师 对结构变形裂缝控制考虑不周,是结构荷载裂缝发生过多的主要原因。 温度裂缝:由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产 生的水化热等因素造成,水泥的水 化热为165250J / g ,随混凝土水泥用量提高, 起绝热温升可达 50 80 。研究表明,当混凝土内外温 差 10 时,冷缩值 c = T = 0101 % ,如温差为 20 30 时,其冷缩值为 0102 %0103 % , 当大于混凝 土极限拉伸值时混凝土就开裂。 干缩裂缝:这类裂缝一是由于材料缺陷引起的,研究表明,水泥加水后变成水 泥硬化体,起绝对体积减小,毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细 收缩,由此