浅谈混凝土裂缝的成因及防治讲稿.doc

第一章概述1.1混凝土使用现状混凝土是当今世界上使用量最大，用途最广泛的建筑工程材料。在土木、水利与建筑工程、交通与铁路工程中都有应用的实例，混凝土材料为人类的文明与建设作出了巨大的贡献。我国是世界上混凝土生产与用量最大的国家。据国家发改委发布的一份报告称：2007年，我国的水泥产量就已经达到了14亿吨，并且正保持着较高的发展势头。图（一）在我国，建造了大量的高层与超高层建筑，钢筋混凝土铁路桥、公路桥，海港码头以及航空港等，混凝土结构的安全性和耐久性，成为建筑界的头等大事，关系着人民的安居乐业和我国我经济发展。1.2混凝土结构物目前存在的问题当今混凝土结构物存在的问题主要有以下几个方面：中性化，混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2作用，逐渐变成了CaCO3,失去了碱性的现象，是造成钢筋腐蚀的原因。强度裂化，使用低品质的材料，由于使用环境、热的作用和化学作用等，使混凝土强度降低。钢筋腐蚀，由于中性化、开裂等作用，钢筋生锈膨胀，使钢筋开裂、剥落等现象发生。混凝土开裂，混凝土受到拉力发生开裂失去整体性能的现象，一般来说，混凝土开裂后，由于失去了对钢筋的保护作用，很快会办随着钢筋锈蚀现象的发生。图（二）冻害，混凝土中的水分（尤其在北方大部分地区）受到反复冻融，使其强度明显降低，混凝土表面发生剥落，导致结构发生劣化。大挠度变形，对于板、梁等水平构件，过载而出现大挠度变形，导致结构失去使用价值或逐渐使结构破坏。一方面由于在进行结构设计时对荷载估计不足，另一方面由于在施工过程中钢筋偏移过大，不能很好的抵抗弯曲造成。漏水，主要表现在楼面板等与水接触的部位，混凝土施工缝处理不当或结构开裂所导致的现象。表面劣化，由于水泥较强的收缩性，结构表面发生龟裂的现象。绝大多数混凝土结构都有此现象发生，但不同于结构性开裂。由以上方面可知，在目前混凝土结构中存在的不良现象，涉及到开裂问题的占大多数，如何防治和处理此类问题，早已成为结构设计人员和现场施工技术人员的一件大事。混凝土的开裂，是结构劣化的宏观体现，也会进一步引发其它病害的发生与发展。只有了解了混凝土开裂的原因与机理，了解混凝土开裂与安全性、耐久性的关系，有的放矢，才能采取分别在设计和施工方面分别采取措施，来预防和降低裂缝发生，提高工程质量。1.3混凝土结构裂缝的主要类型1.3.1按裂缝的深度分1．表面裂缝混凝土表面出现的浅层裂缝2．深层裂缝裂缝延伸至部分结构断面3．贯穿裂缝裂缝延伸至整个结构断面，将结构分离1.3.2按按裂缝开度的变化分1．死裂缝裂缝的宽度与长度不再发生变化2．活裂缝裂缝宽度随外界环境和荷载的变化而发生变化，但其长度和宽度均变化不大3．增长裂缝裂缝的长度和宽度随着事件不断增长1.3.3按裂缝产生的原因的分[2]1．干缩裂缝混凝土在干燥过程中不断失水，产生毛细管扩张，使结构产生体积收缩，进而演变为结构开裂2．温度裂缝大体积混凝土浇筑完成后，由于水化热使温度不断升高，当温度达到高峰时，而外界温度较低，内外产生温度应力，当收缩变形大于其极限变形时，裂缝随之产生3．钢筋锈蚀裂缝混凝土中的钢筋，由于混凝土中性化和氟离子扩散等，产生锈蚀，其锈蚀产物氢氧化铁的体积比原来钢筋体积大2～4倍，从而对混凝土产生扩张应力，当该应力大于混凝土抗拉强度时，产生开裂4．超载裂缝此裂缝由外荷载引起，当外荷载大于结构设计荷载时，其结构会产生裂缝，称为超载裂缝此外，常见的混凝土裂缝还有由于地基沉降不均匀引起的沉降裂缝，以及地基冻胀裂缝等。国外有些专家和学者按结构构件所处的位置、相应的环境条件，以及形态和发生程度等划分，也具有一定的参考价值。具体见表（一）构件名称所处位置裂缝形态原因发生时期柱（室内)沿主筋开裂钢筋锈蚀（氯化物含量过多，中性化）长期碱骨料反应（反应性骨料，R2O过多）长期沿带进开裂保护层不足（施工不良）长期钢筋锈蚀（Cl－过多，中性化）长期横断面的浇筑缝施工操作不良，长柱中间缝初期、中期网状裂缝干燥收缩（养护不足，早期脱模）初期碱骨料反应（反应性骨料，R2O过多）长期火灾（危害程度根据火灾程度定）火灾时斜向交叉裂缝地震力作用地震时梁（室内）沿上部主筋开裂混凝土下沉（配合比和施工不良）初期钢筋锈蚀（Cl－过多，中性化）长期碱骨料反应（反应性骨料，R2O过多）长期沿下部主筋开裂钢筋锈蚀（Cl－过多，中性化）长期碱骨料反应（反应性骨料，R2O过多）长期沿着肋筋开裂保护层不足（施工不良）中期钢筋锈蚀（Cl－过多，中性化）长期网状开裂干燥收缩（养护不足，早期脱模）初期碱骨料反应（反应性骨料，R2O过多）长期火灾（危害程度根据火灾程度定）火灾时室内（楼板）沿上部受力筋开裂混凝土下沉（配合比和施工不良）初期沿下部受力筋开裂保护层不足（施工不良）中期钢筋锈蚀（Cl－过多，中性化）长期沿着板、固定上部筋开裂板模拆除过早