浅析钢筋混凝土裂缝产生原因与分类鉴别.doc

1、浅析钢筋混凝土裂缝产生原因与分类鉴别中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 钢筋混凝土结构的安全性、可靠性直接关系着人民的生命财产安全，不容忽视。钢筋混凝土结构的破坏往往是从裂缝开始的，但又不是所有的裂缝都影响建筑的安全性。因此，准确鉴别和分析裂缝的类型及可能产生的危害，防微杜渐有着重要意义。 （一）钢筋混凝土的裂缝的产生原因及分类 裂缝的分类方法有很多种，按裂缝产生的原因分类主要有结构应力裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、沉陷裂缝、施工裂缝及原材料及半成品质量问题等造成的裂缝。 1结构应力裂缝。钢筋混凝土结构在荷载作用下产生的裂缝，称做应力裂缝。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位

2、。结构实验证明，普通钢筋混凝土构件在承受 30%40%的设计荷载时，就可能出现裂缝，而这类构件的极限破坏荷载往往在设计荷载值的 1.5 倍以上。普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题，只要裂缝的宽度符合规范的规定，都属于正常情况。 2、温度裂缝。温度裂缝产生的原因有两种，其一，混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化，或水泥水化热使混凝土温度发生变化，钢筋混凝土结构就产生温度变形。在温度变形和约束共同作用下，产生温度应力，当温度应力超过结构抗力时。就产生裂缝。其二，钢筋混凝土受热后，物理力学性能恶化，加之游离水蒸发和水泥结石脱水收缩，就形成了裂缝。 3、干缩裂缝。混凝土在空气中结硬时，体积

3、会逐渐缩小，称之为干缩或收缩，因此产生的裂缝称为干缩裂缝。混凝土的收缩有两部分组成，一是湿度收缩，即混凝土中多余的水分蒸发，体积减少而产生收缩，这部分占总收缩量的 80%90%；二是混凝土的自收缩，即水泥的水化反应，形成的水泥骨架不断紧密，造成体积减小。干缩裂缝的形成同温度裂缝一样，同时存在收缩变形和约束两个条件。最常见的是施工中养护不良，表面干燥过快，而内部湿度变化较小，表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土的约束，因此在构件表面产生较大的拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，即产生干缩裂缝。 4、原材料及半成品质量问题造成的裂缝。较常见的是水泥或碎石等原材质量不良，在混凝土浇筑完成之后，

4、凝结过程中或使用过程中由于强度不足，产生的裂缝。 5、沉陷裂缝。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈 3045角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。 6、施工裂缝。此类裂缝产生的原因主要有以下几点，一，混凝土配合比不准，施工中

5、任意加水或任意提高混凝土强度。二，搅拌、运输、浇筑到振实各工序中的缺陷。三，混凝土流动性较低，浇筑速度过快，在硬化前因混凝土沉实能力不足。四，模版构造方案不当，漏水、漏浆、模板及支撑刚度不足等原因。五，混凝土养护不足，特别是早期养护质量，与裂缝关系密切。六，装配式结构的安装顺序，构件安装工艺，焊接工艺等原因。 （二）钢筋混凝土的裂缝鉴别的主要内容 一般从裂缝的现状、开裂时间和裂缝发展变化三个方面调查分析，其主要鉴别内容有以下几个方面： 1、裂缝的位置与分布特征。应查明裂缝发生的建筑层数，出现在什么构件、构件的什么部位上，如梁的两端或跨中，梁高的受拉区或受压区等。 2、裂缝的方向和形状。一般裂缝

6、的方向和主受拉应力方向垂直，因此要注意分清裂缝的方向，如纵向、横向、斜向、对角线等，要注意区分裂缝的形状是上宽下窄、上窄下宽等情况，观察裂缝的分支情况等（常见的是 3 支裂缝） 。这对分析结构的破坏原因将提供重要依据。 3、裂缝的宽度、长度、深度以及裂缝的发展变化。要注意所测裂缝要具有代表性，每次测量的温、湿度条件尽可能一致，直接淋雨的构件，宜在干燥 23d 后测量。 4、裂缝的开裂时间和发展变化情况。裂缝的开裂时间和开裂原因有着一定的关系，要准确查清。注意发现开裂的时间不一定就是开裂的时间。要注意裂缝的长度、宽度、深度、数量的变化。 （三）钢筋混凝土裂缝的形态特征与鉴别 工程实际中，对施工裂

7、缝、沉陷裂缝和原材料质量不良引起的裂缝，都可以比较容易的作出正确的鉴别。这里就不再细说。下面主要阐述温度裂缝、应力裂缝、干缩裂缝的特征和鉴别 1、温度裂缝。温度裂缝由于产生的原因不同，可能出现在表面的、较深的或贯穿性裂缝。其中表层裂缝的方向一般无规律性，较深的或贯穿裂缝的走向往往与主筋方向平行或接近平行。这类的裂缝宽度大小不一，但每一条裂缝的宽度变化不大。裂缝的宽度随温度的变化而变化。在建筑工程中温度裂缝一般有以下三种。 a.环境温度剧烈变化造成的。常见的是现浇梁、板某些部位的温度裂缝。发生在板上时多为贯穿裂缝，在矩形板上，裂缝常与短边平行；当板有横肋时，裂缝多与横肋相垂直，常见的裂缝宽度为

8、0. 150.5mm。 b.大体积混凝土中，水化热大量积聚，散发慢。内外温差与温度陡降只引起表面或浅层的裂缝；混凝土内部温差可造成贯穿裂缝。有时几种不同温度差作用的叠加，可能造成结构截面全部断裂。 c.使用工程中，结构受高温热源的影响而产生裂缝。最为典型的是钢筋混凝土烟囱受热后产生的裂缝，裂缝的产生的时间可分为使用前和使用后两类。前者裂缝较浅，一般裂至内、外表面下 23mm 至 10cm 左右，宽度大多在 0.22mm 左右。后者有时竖缝可长达数十米，水平裂缝一般为 1/51/2 周长。 2、应力裂缝。随着构件所受荷载的应力性质和受力大小不同，裂缝具有不同的形态特征。一般有两个形态特征：一是走

9、向与主筋方向接近与垂直；二是裂缝的宽度一般较宽，且沿长度和深度方向有明显的变化。受弯构件常见的有垂直裂缝和斜裂缝两种，垂直裂缝多出现在梁、板构件弯矩最大的截面上或断面突然削弱处；斜裂缝一般出现在剪力最大的部位。多数裂缝是在剪力和弯矩共同作用下产生的，裂缝一般由下部开始，一般沿 45 度方向向跨中上方伸展，随荷载的增加。裂缝不断扩大，数量增加。弯扭构件裂缝，钢筋混凝土构件受扭弯时，构件内产生近于 45 度倾斜角的螺旋形斜裂缝。 3、干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在 0.050.2mm 之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。 塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝也是干缩裂缝的一种，塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。