书城科普读物怎样做好房屋维修工
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第18章 钢筋混凝土裂缝主要分为哪几类?

钢筋混凝土结构上产生的裂缝,按其原因和性质可分为很多种,根据房屋建筑的使用要求,在各种裂缝中有些是正常的、允许的,而有些则是使用上不允许的,有的甚至会对建筑物构成危害。对待钢筋混凝土结构上的各类裂缝,必须认真分析其性质和产生原因,然后采取正确的补救措施和处理方法。

钢筋混凝土裂缝按其产生的原因和性质,主要分为温度裂缝、干缩裂缝、应力裂缝、施工裂缝、化学作用裂缝等。

(1)温度裂缝。钢筋混凝土结构在温度影响下产生裂缝的原因主要有:①由于大气温度变化、周围环境的影响。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时,钢筋混凝土结构就产生温度变形。当温度升至60℃~100℃时,混凝土中游离水将大量蒸发,就能出现发丝裂缝;当温度达到150℃以上时,水泥石产生收缩变形,而骨料发生膨胀,这就导致水泥石和骨料间的粘结逐渐破坏而产生裂缝。钢筋混凝土中钢筋与混凝土间的粘结力,将随温度升高而降低,增加了钢筋混凝土结构的变形和裂缝。②由于大体积混凝土施工产生的水化热等因素的影响。钢筋混凝土在温差过大时易引起构件表面出现裂缝,特别是大体积混凝土在硬化期间水泥释放出大量水化热,内部温度急剧上升,使混凝土表面和内部的温度相差很大。或者当对钢筋混凝土预制构件蒸汽养护时,混凝土降温控制不严,降温过速,致使混凝土表面温度急剧下降而产生较大的降温收缩,此时表面受到内部混凝土的约束将产生较大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,因而出现裂缝。

(2)干缩裂缝。混凝土的干缩裂缝由湿收缩和自收缩两部分组成。湿收缩是指混凝土随温度降低,体积减小而产生的收缩,其收缩量占总收缩量的80%~90%;自收缩是指水泥水化作用引起的体积减小而产生的收缩,占前者的1/5~1/10。产生干缩裂缝的主要原因有:①混凝土浇筑后养护不当的影响。在混凝土浇筑完成后,养护不及时,受到风吹日晒,表面水分散失过快,体积收缩大,而内部混凝土温度变化小,收缩也小,因而表面变形受约束后出现拉应力而导致表面开裂。②综合因素的影响。如混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化;混凝土经过过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层;水泥和骨料的品种与质量、混凝土配和比、化学外加剂等都会对干缩裂缝产生影响,导致裂缝的产生。

(3)应力裂缝。钢筋混凝土结构在静荷载或动荷载作用下,或由于地基的不均匀沉降而产生的裂缝称为应力裂缝。这类裂缝较多出现在混凝土构件的受拉区、受剪区或振动较严重的部位,根据不同的受力性质和受力大小而具有不同的形状和规律。

(4)施工裂缝。钢筋混凝土结构由于施工不当而产生的裂缝因素很多,主要有:①施工时由于混凝土配合比不当,水灰比过大或为了加快进度,随意提高混凝土强度,而使单位水泥用量加大等都可能使混凝土产生裂缝。②混凝土是一种混合材料,其均匀性和密实性都与施工质量有关。从混凝土的搅拌、运输、浇筑、振捣到养护的各道工序中的任何缺陷都可能造成混凝土裂缝,特别是混凝土早期养护的质量与裂缝的关系密切,早期表面干燥或早期受冻都可能使混凝土产生裂缝。③模板支架系统的质量与施工裂缝有关,模板构造方案不当,漏水、漏浆,模板及支撑刚度不足,支撑处地基下降等都可能造成混凝土开裂。④构件脱模时,受到剧烈振动,或地面砂子摊铺不平,吊钩位置不当使构件受力不均匀或受扭,易引起构件纵向或斜向裂缝。⑤装配式结构的构件安装工艺、焊接工艺与顺序不当时,也可能造成构件裂缝。⑥构件运输、堆放时,支承垫木不在一条直线上,或悬挑过长,运输时构件受到剧烈振动,吊装时吊点位置不正确,或桁架等侧向刚度较差的构件,侧向未采取临时加固措施,都可能使构件产生裂缝。

(5)化学作用裂缝。①由于水泥安定性不合格,或选用活性砂石作骨料,再加上使用含碱外加剂,这样就会产生碱-骨料反应,从而造成结构裂缝。②混凝土中的钢筋,在受到酸、碱、盐等化学物质作用时会产生腐蚀。钢筋腐蚀会使断面逐渐减少,同时钢筋由于锈蚀而体积膨胀,会使混凝土保护层破裂甚至脱落。