谈钢筋混凝土结构裂缝的危害

1、谈钢筋混凝土结构裂缝的危害摘要：针对钢筋混凝土结构裂缝是建设工程中常见的通病这一现状 , 结合 工程 实践和理论研究 , 对钢筋混凝土结构裂缝的危害性表现、形成原因及治理措 施进行了 论述, 指出从设计到施工及材料选购各环节都应采取预防措施,对不同的裂缝采取相 对应的措施 , 及时治理 ,减少裂缝的出现。关键词：钢筋混凝土裂缝；危害；原因；治理措施 中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号： 引言裂缝可以说是混凝土建筑物的“多发病和“长发病 ，而且随着结构 服役 时间的增长，裂缝的数目和宽度有逐渐增大的趋势。而产生裂缝的原因众 多，大致 可划分为荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、收

2、缩引起的裂缝、钢 筋锈蚀引起 的裂缝、施工材料质量以及施工工艺引起的裂缝等。1. 裂缝的危害 混凝土由骨料、水泥、水分以及存留其中的气体组成的非 均质脆性材料。在温度、湿度变化的条件下 , 混凝土硬化产生体积变形 , 由于各组分材料的线膨 胀系 数不同,使各种材料变形不一致 ,产生相互约束应力 , 骨料与水泥粘结面或水 泥本身 之间出现肉眼看不见的微细裂缝 微观裂缝 , 且分布不规那么、不连贯。 但在荷载作用 下或进一步温差、干缩情况下 ,这些裂缝开始扩展 , 其长度、宽度 及数量均有所增加 , 并逐渐互相贯穿 ，出现肉眼可见的缝宽大于等于 0.03mm0.05mr 的裂缝。在一般工业与民用建

3、筑中 ，宽度小于等于 0.05mm 的裂缝对使用无多大危害 ， 且微细裂缝在混凝土中是不可防止的。因此 ，GBJ10-89 混凝土结构设计标准 规定，按 结构所处条件的不同 , 除对裂缝有严格要求的构件外,对一般构件允许存在一定宽度 的裂缝 ,应对宽度进行验算,对最大宽度允许存在一定宽度的裂缝,应进行宽度验算 , 由最大宽度允许值控制。过宽的裂缝对结构有较大的危害 , 主 要表现在如下几方面：1.1 冰冻的影响混凝土有了裂缝,水可渗入,当气温降到-2 C以下时,水分就会结成 冰，结成 冰的水分膨胀 , 会导致沿裂缝边缘散裂。冻融循环每重复一次 , 这种散 裂现象就会发 生一次 ,这样裂缝将逐渐

4、加宽。1.2 钢筋锈蚀 由于空气中二氧化碳长期作用使混凝土中性作用物质的碱 度降低 , 丧失保 护作用。当碳化到达钢筋外表时 , 假设钢筋上有水溶液。氧和电位 差 ,就会发生电化学 腐蚀, 使受力钢筋截面积不断削弱。另外 , 锈蚀的产物大约是 钢筋被侵蚀体积的 2 倍 3 倍,这种膨胀效应足以使外围混凝土产生相当大的拉应力, 致使混凝土裂缝继续扩张 , 影响钢筋和混凝土的粘结力。1.3 破坏结构整体性 , 降低结构刚度、结构承载力、耐久性 , 发生渗漏。1.4 加快混凝土碳化剥落 , 降低抗疲劳能力。2. 混凝土裂缝原因分析 裂缝是建筑施工中材料由于某种原因或几种原因 共同引起的结构中产生不

5、连续的现象。而混凝土裂缝是指混凝土在温度和湿度变 化的条件下 , 硬化并产生体积 变形 , 由于各种材料变形不一致 , 互相约束而产生 初始应力 , 造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。其分布是不规那么、不连贯的, 但 是在荷载作用下或进一步产生温差、收缩的情况下 , 裂缝开始开展 , 并逐渐互相串通 , 从而出现较大的连贯的肉眼可以看见的裂缝 , 称为宏观裂缝混凝土搅拌后是一种不定型的可塑性材料 , 其中水泥是混凝土增强的主 要 胶结材料。水泥的化学收缩与水泥的品种、标号、细度、用量及施工工艺有 关。一 般来说 , 水泥的标号越高、细度愈大、用量愈多 , 混凝土

6、的收缩率也就随 之增加。混 凝土在经过收缩阶段后 , 总的收缩率应控制在 0.05% 左右。混凝土收 缩是其固有的物 理特性 ,也是混凝土出现裂缝的根本原因。一般地在工程中出现裂 缝的部位不同 , 产 生裂缝的原因也不同。特别是泵送混凝土出现裂缝一般是难以 防止的。关键在于正 确认识、及时处理 , 将工程质量控制在允许的范围内。混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载裂缝又可以分为外荷 载裂缝和荷载次应力裂缝 ; 变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂 缝。2.1 在荷载作用下 , 结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷 载 裂缝。这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹

7、性模量低, 在外部荷载的作用下 导致结构变形 , 从而出现裂缝。2.2 由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。这类裂 缝 是混凝土开裂的主要原因 , 具体原因如下 :2.2.1 混凝土的收缩收缩是混凝土的一个主要特征 , 对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而 产 生的微观裂缝一旦开展 , 那么有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。2.2.2 温度应力混凝土内的水泥在水化反响过程中散发出大量热量,使混凝土升温 ,并与外 部气温形成一定的温差 , 从而产生温度应力 , 其大小与温差有关 , 并直接影响 到混凝 土的开裂及裂缝的宽度。2.2.3 配筋缺乏配筋间距大 , 配筋率小的混凝土

8、结构开裂多。无筋混凝土比有筋混凝土开 裂 多。钢筋的位置也要正确 , 保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。2.2.4 混凝土材料及配合比配合比设计不当 , 直接影响混凝土的抗拉强度 , 是造成混凝土开裂不可 无视 的原因。配合比不当指水泥用量过大 , 水灰比大 , 含砂率不当 , 骨料种类不 佳 , 选用外 加剂不当等 , 这几个因素也是互相影响的。2.2.5 养护条件 养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝 的出现有着关键的 影响。在标准养护条件下 ,混凝土硬化正常 ,不会开裂 ,但是只 适应于试块或是工厂的 预制件生产 , 现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝 土养护越接近

9、标准条件 ,混 凝土开裂的可能性就越小。2.2.6 施工质量混凝土浇筑施工中 , 振捣不均匀或是漏振等情况 , 会造成混凝土离析、 密实 度差, 降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋外表的气泡那么会 降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋假设受到过多振动 , 那么水泥浆在钢筋周围 密集 ,也会 大大降低粘结力。3. 钢筋混凝土裂缝的处理措施求等钢筋混凝土结构不可能不出现微观裂缝 , 而即使出现宏观裂缝 ,我们也希 望 将其控制在标准规定的允许范围之内。这就需要从设计到施工及材料选购等各 个环 节采取有效预防措施。裂缝 , 那么应对裂缝的形态、规律性、发生部位和分布 区域进行 调查、描

10、述 , 测量其宽度、长度和深度及其稳定性 , 并对裂缝产生的原 因进行分析。 然后根据裂缝产生的原因、性质、程度、部位、受力情况及使用要, 采取相应的有效措施 , 及时治理。一般有以下几种方法 :3.1 对承载能力无影响的外表裂缝和大面积细裂缝 , 防渗水处理时可采用 表面修补方法 , 如外表涂抹砂浆法、外表涂抹环氧胶泥法、外表凿槽嵌补法和外表 贴条3.2 当裂缝对结构整体性有影响时 , 或者结构有防渗防水要求时 , 可采用 内 部修补法 , 如水泥灌浆法和化学灌浆法。3.3 对结构整体性和承载能力有较大影响的裂缝 , 采用结构加固方法。有 围 套加固、钢箍加固、预应力加固、粘结钢板加固和喷浆加固等方法。3.4 对结构耐久性有影响的纵向钢筋锈蚀裂缝, 应把主筋周围含盐混凝土凿 除 , 用喷砂法去除铁锈 ,然后用灌浆或加围套方法修补。4. 结语 钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足平安性、适用性和耐久性 的一个非 常重要的方面 , 建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种 裂缝出现 , 其 有害程度是可以控制的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的 分析是非常重要 的, 设计、施工、材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响 是相互联系、相互制 约的, 必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手, 弄清裂缝出现的原因 , 对裂缝采取措 施