钢筋混凝土结构裂缝控制及耐久性能探讨.pdf

钢筋混凝土结构裂缝控制与耐久性能探讨 明云 深圳地铁集团有限公司运营分公司 广东 深圳518000 摘要：钢筋混凝土结构中裂缝的产生是不可避免的，本文结合裂缝产生的形式和 原因，分析了裂缝与耐久性能的关系，并对现行裂缝计算和裂缝控制的方法做了 详细的讨论和探讨。 关键词：混凝土结构；裂缝 Abstract: the generation of cracks in reinforced concrete structure is inevitable,andcombiningwiththeformsand reasonsofthecracks,cracks and durability are analyzed, and the current calculation and cracks control method isdiscussed indetail and discussed. Key words: reinforced concrete structure; cracks 中图分类号：TV543+.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 1 引言 混凝土是由水泥石、和砂、石骨料等组成的材料。在硬化过程中，就已经存 在微孔和微观裂缝。微观裂缝主要有砂浆内部的砂浆裂缝、砂浆和骨料界面上的 黏结裂缝和骨料内部的骨料裂缝，混凝土构件中以前两种为主。构件受力以后， 微观裂缝和微孔连通并扩展，形成宏观裂缝，宏观裂缝可影响混凝土的耐久性能， 混凝土碳化速度加快或者钢筋锈蚀速度加快，这些可以影响混凝土的使用性能， [1] 严重情况下可使结构丧失承载力 ，因此，钢筋混凝土结构中裂缝的研究是十分 重要的。然而，混凝土的抗拉强度很低，裂缝的出现不可避免，为了保证混凝土 的耐久性能，需要对裂缝的发展加以相应的控制。 2裂缝形式与形成原因 混凝土结构中裂缝有多种类型，产生的原因也是多方面的，大多数裂缝是由 [7] 一种或几种作用的共同结果 。 ①塑性混凝土裂缝。混凝土在凝固的过程中，由于重力的作用，其中的固体 下沉受到模板、钢筋等的阻挡，使得混凝土上表面附近钢筋每侧混凝土稍稍下降， 但是钢筋的位置是固定的，因此就可能沿着钢筋形成直线状的裂缝，裂缝通常宽、 深，是引起钢筋锈蚀的主要原因之一，对结构有一定的危害。这种类型的裂缝可 以通过良好的混凝土配合比设计和对混凝土进行重复振捣及抹平的方法来避免。 ②体积变化引起的裂缝。混凝土硬化过程中体积变化受到约束时，在混凝土 内部将产生拉应力，从而有可能导致混凝土开裂。这种形式的裂缝可以通过良好 的混凝土配合比设计或适当配置的钢筋来进行控制。 ③施工质量引起的裂缝。不合理施工顺序以及施工中的质量问题会引起一些 不必要的裂缝，如配筋不足、支撑拆除过早、预应力张拉错误、没有合理的养护 等均能引起不同的裂缝形式。 ④荷载作用引起的裂缝。混凝土在荷载作用下都可能发生裂缝，不同的荷载 形式下裂缝的形式不同。当轴心受拉或没有明显剪力作用的受弯作用下可能形成 垂直于构件轴线的裂缝；当剪力比较显著时，可能形成对构件轴线倾斜的裂缝。 ⑤使用期间随时间发展的裂缝。温度变化、收缩徐变、冻融循环、不均匀沉 降、碱-骨料反应等均可以在构件中引起随时间发展的耐久性裂缝。这种裂缝对 混凝土结构的使用性能耐久性能甚至于安全性能有着很重要的影响。 3 钢筋混凝土结构裂缝与耐久性能的关系 混凝土结构的劣化破坏过程多数都涉及到各种有害介质从外部向内部的渗 CO 透或迁移作用，混凝土的碳化是由于大气环境中的 侵入混凝土中，与混凝土2 中的碱性物质发生化学反应使混凝土中的 值下降，使混凝土构件脆性变大， pH 严重时可导致钢筋脱钝锈蚀；混凝土冻融破坏是由于周围环境中的水通过孔隙渗 透进入混凝土内部的各种孔隙中，当周围温度降低，部分孔隙中水受冻结冰，体 9% 积膨胀 ，迫使未结冰的水从结冰区向外迁移，产生静水压力，这种压力超过 混凝土的细观强度时，会造成内部开裂并逐步向外