混凝土在现代工程建设中占有很重要的地位,在结构安 全、可靠度和耐久性方面起着决定性的作用。在建筑物的建造 和使用过程 中,有关 因出现裂缝而影响工程质量甚 至导致结构 垮塌 的报道屡见不鲜。随着混凝 土商品化 ,泵送技术 防现 浇结 构大量 推广 ,结 构裂缝问题 日趋严 重 ,已成为影 响建筑市场 和 房地产业发展的严重不利因素。 1 混凝土裂缝 的形成原 因 混凝土是一种非均质 的复杂 多相材料 ,在其微观结构及结 合机理导致其抗拉强度远低于其抗压强度 ,当混凝土内部因各 种原因产生拉应力并超过其抗拉强度时,就会产生裂缝。 1.1荷载 引起的裂缝 设计 阶段 :因为结构 受力模型选择 不 当,导致受 力假定与 实际受力不符 ;荷载少算和漏算 、构造处理不 当 、安全系数不够 等等均可能引起结构局部部位抗力小 于实 际受 力 ,从而导致结 构产生裂缝。 施工阶段 :不按图施工 ,施工质量控制不严格 ,造成结构工 程质量差;不了解预制构件的受力特点,随意翻身、起吊、运输 、 安装 ;不按设计 图纸进行施工 ,擅 自更改 结构施工顺序 以及随 意堆放机具 、材料等均会使得结 构物产生裂缝 。 使用阶段 :超出设计荷载使用,以及突然撞击,发生大风、 大雪、地震等 自然灾害均会导致结构产生裂缝。 1-2温 度引起 的裂缝 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上 收稿 日期 :2012—09—24 作者简介 :王乃胜 (1977-),男,工程师 ,主要从事 建设 工程 质量安全监 督方 面的工作 。 升 ,在表面引起拉应力 ;后期在 降温过程 中 ,由于受到基础或原 有混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力 ;气温的降低 也会 在混凝土表 面引起很大 的拉应力 ,有时温度应力可超过其 它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力 时即会 出现裂缝 ;此外 ,冬季施工 也易产生 由于内外温差 大而 导致 开裂 的现象 。 1.3收缩引起的裂缝 在实 际工程 中,混凝土 因收缩所引起 的裂缝是最常见 的。 在混凝土收缩种类中,塑性收缩和干燥收缩是发生混凝土体积 变形 的主要原 因,另外还有混凝 土化学 自生 收缩 和碳 化引起 的 收缩 。其 中混凝土的干燥 收缩是房屋裂缝 ,特别是板类构件最 为 常见 的裂缝形式。混凝土硬化以后 ,表层水 分损失快 ,内部损失 慢 ,因此产生表 面收缩大 、内部收缩小的不均匀收缩 ,表面 收缩 变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力 ,当表 面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时 ,便产生收缩裂缝 。 1.4钢 筋锈蚀 引起的裂缝 由于混凝土质量较 差或保护层厚度不足 ,混凝土保护层受 二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低 , 或 由于氯 化物介入 ,钢筋周 围氯离 子含量较高 ,均 可引起钢筋 表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水 分发生锈蚀反应 ,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约 2~4 倍 ,从而对周 围混凝土产生膨胀应力 ,导致保 护层混凝 土开裂 、 剥离 ,沿钢筋纵 向产生裂缝 ,并有锈迹渗到混凝 土表 面。由于锈 蚀 ,使得钢筋有效断面面积减小 ,钢筋 与混凝 土握裹力 削弱 ,结 构承载力下降 ,并将诱发其它形式 的裂缝 ,加剧 钢筋 锈蚀 ,导致 结构破坏。 1.5冻胀 引起的裂缝 大气 气温低 于 O℃时 ,吸水饱 和的混凝 土出现 冰冻 ,游离 的水转变成 冰 ,体积 膨胀 9%,因而混凝土产生膨胀 应力 ,导致 裂缝 出现 。 此外,温度低使得混凝土硬化慢,尤其是混凝土初凝时受 冻最严重 ,成龄后混凝土强度损失可达 30% ~50%。因此冬季 施工应注重混凝土的保 护 ,可采取 电气加热法 、暖棚 法 、地下蓄 热法 、蒸汽加热法养护 以及在混凝土拌和水 中掺
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