混凝土工程结构裂缝分析与防治策略

混凝土工程结构裂缝的分类与成因大量研究和工程实践经验表明，混凝土结构物的裂缝是不可避免的。产生裂缝的原因多且复杂，既有设计因素，又有施工质量和使用不当的问题。准确区分裂缝的种类及成因，需要全面地掌握相关的判断方法，由现象推理到本质，从产生的根源着手，才能合理而正确地解决裂缝问题，处理好现场状况。
混凝土材料引起的裂缝。在湿度低的环境中浇筑的混凝土未进行合理的养护，而在混凝土中水分失去后还未终凝完毕，由于混凝土的收缩，将在混凝土中形成收缩裂缝。材料吊卸引起的裂缝。因施工速度要求，在楼面混凝土强度未达到规定值时，为了满足工期要求，迅速向浇筑完24小时左右的楼面堆加上一层施工时所需要的钢筋、模板、施工设备，堆放不均匀或者大量堆放在大开间楼面，引起楼板开裂。预埋管线位置引起开裂。在多根管线集中布设的位置或是直径偏大的管线位置引起大开间楼面开裂。这些裂缝一般是沿着管线的走向形成且平行状分布。温度开裂。在建筑平面长度超过规范允许值而未在设计中采取加强措施时，将在长方向的楼面中间部位的板带中由于温度应力超过混凝土中的拉应力，相应位置的板中将形成温度裂缝，一般垂直于建筑平面的长向。结构平立面严重不规则引起的裂缝。出于功能需要及艺术造型，加上消费群体对建筑美观及样式的不断追求，产生了各种各样的建筑平、立面，在住宅建筑方面形成了跃层、错层及复式户型，在公共建筑方面，上部急剧收进下部大底盘的样式，多塔楼高低相差悬殊的建筑也层出不穷。对结构而言，这类建筑存在以下缺陷：竖向刚度和质量突变。平面质心和刚心严重偏离。从而在水平的风荷载和地震作用下，在平面转角部位、上下刚度或质量突变的楼层楼面因应力集中产生裂缝。
施工中支座负筋移位引起的裂缝。施工中，由于作业工种多，加上工人技术水平不一，在反复踩踏中，常常使得板或梁支座负筋下沉移位，造成上部受拉钢筋没有得到充分利用，混凝土保护层偏厚，由于混凝土抗拉强度很低，无法承担很大的拉力，从而在支座负筋上部的保护层中产生拉应力超限引起的裂缝。碱集料反应引起的裂缝。由于材料选择不当发生碱集料反应。其特征是混凝土经拌和，水泥中的碱不断溶解，这种碱液与骨料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱—硅胶，从周围介质中吸水膨胀，其体积增大2—3倍，使混凝土体胀裂。钢筋锈蚀引起的裂缝。由于微观裂缝的天然存在，施工时浇筑不够密实，加上水分的入侵以及混凝土材料中氯离子的参与，钢筋将被锈蚀，形成铁锈颗粒而膨胀，引起混凝土裂缝的扩张和保护层的开裂。冻胀引起的裂缝。大气气温下降到0℃以下，吸水饱和的混凝土会发生冻胀现象，混凝土中的游离水结冰而体积增大9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水，在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。冬季施工时预应力孔道灌浆后若不采取保温措施，也可能发生沿管道的冻胀裂缝。不均匀沉降引起的裂缝。由于地基位于不同的地质条件之上，加上建筑不同高度的影响，在高低错落或地质发生变化的位置将由于竖向荷截作用下产生沉降差而可能引起拉应力，当该应力超过混凝土结构的承载力时，将产生不均匀沉降裂缝。
预防材料质量引起的裂缝。材料的选择，对预防裂缝的开展有着重要的影响，因为混凝土主要是由水泥、砂、骨料、水及外加剂混合并经过物理化学反应而形成的一种复合材料。当采用的这些材料不合格或相互之间的比例不协调时，可导致结构出现裂缝。

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