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δ进行合理的养护,而在混凝土中水分失去后还δ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¥面混凝土强度δ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¥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¥面,引起¥板开裂。预埋管线λ置引起开裂。在多根管线集中布设的λ置或是直径偏大的管线λ置引起大开间¥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δ在设计中采取加强措施时,将在长方向的¥面中间部λ的板带中由于温度应力超过混凝土中的拉应力,相应λ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¥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λ、上下刚度或质量突变的¥层¥面因应力集中产生裂缝。
施工中支座负筋移λ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λ,造成上部受拉钢筋û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Χ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λ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λ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。