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常见的钢筋混凝土裂缝有哪些?又是如何形成的?
钢筋混凝土结构裂缝有许多不同的分类方法,就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝和破坏性裂缝;就在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝和斜裂缝等;按发展情况分为静止裂缝、活动裂缝和正在发展的裂缝;按尺寸分为微观裂缝和宏观裂缝两类,微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的,一般存在于混凝土结构内部,尺寸较小,裂缝宽度一般不超过0.5mm,宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝,裂缝宽度一般大于0.5mm,可存在于混凝土内部,也可存在于混凝土表面。
荷载裂缝又称受力裂缝,是结构受荷载作用下产生的结构裂缝。构件承受不同性质的荷载作用,其裂缝形状也不同,通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多,在施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受地震,脱模过早或方法不当,构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当,施工超载,张拉预应力值过大等均可能产生荷载裂缝。
温度收缩裂缝是建筑物最常见的一种裂缝,譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。混凝土有热胀冷缩的特性,当温度发生变化就会产生变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生混凝土裂缝。温度收缩裂缝大多发生在施工中后期,缝宽受温度变化的影响比较明显。表面温度裂缝多缘于较大温差。特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后,在硬化期间放出大量水化热,内部的温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。如施工中过早拆除模板、冬季施工过早拆除保温层或受到寒潮袭击,都会导致混凝土表面急剧的温度变化,使其因降温而收缩。此时,表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度又很低,因此出现裂缝。但这种温差仅在表面较大,因此,这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。如大体积混凝土凝结和硬化过程中,水泥和水产生化学反应,释放出大量的热量,导致混凝土块温度升高,当混凝土块体内部的温度与外部的温差很大,以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变,就会形成裂缝。
塑性裂缝出现在结构表面,形状不规则且长短不一,这种裂缝大多出现在混凝土浇筑后1~3小时发生,主要出现在结构变截面处、梁板交接处、梁柱交接处及顺钢筋部位。塑性裂缝又称龟裂,严格来说属于干缩裂缝,出现很普遍。引起这种裂缝的主要原因是多方面的:当新拌混凝土的坍落度较大,而振动时间过长时,水泥浆浮在上层,骨料下沉时受到钢筋或其他物质的约束,出现不均匀沉降,从而使混凝土的表层产生裂缝;浇筑后混凝土表面没有及时覆盖,风吹日晒,表面水分蒸发过快,产生急剧收缩,而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力,因而开裂;使用收缩率较大的水泥,水泥用量过多,或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大,也会导致这种裂缝出现
在混凝土硬化过程中,产生内部干缩而引起体积变化,这种体积变化受到约束时,就可能产生干缩裂缝。干缩裂缝处在结构的表面,较细,走向纵横交错。这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后,出现在表层或侧面。如混凝土成型后,若养护不当,受到风吹日晒,表面水分散发快,体积收缩大,而内部湿度变化小,收缩也小,因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束,产生拉应力,引起混凝土表面裂缝;或者构件因水分蒸发产生体积收缩,收到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。此外,混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化;采用含泥量大的粉砂配制混凝土;混凝土过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层;用后张法预应力制成的构件,露天生产后长久不张拉等等,都会产生这种裂缝。

长期与水接触的混凝土,当温度为-4~-20℃时,会出现“冷胀热缩”的现象。寒冷地区的外露混凝土结构,年复一年不停遭受雨雪地浸蚀,长期处于干湿交替、反复冻融的状态,当混凝土密实度较差、空隙率较大时,容易产生冻胀裂缝,造成结构表面混凝土酥松、剥落,引起钢筋锈蚀。
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