混凝土裂縫分類
按裂縫產生的原因,可以分為以下六類:
1.結構應力裂縫。混凝土結構在荷載作用下產生的裂縫,稱做應力裂縫。普通混凝土構件在承受30%~40%的設計荷載時,就可能出現應力裂縫,而這類構件的極限破壞荷載往往在設計荷載值的1.5倍以上。此類裂縫只要寬度符合規范的規定,不會影響結構安全。
2.溫度裂縫。溫度裂縫產生的原因有兩種,其一,混凝土在溫度變形和約束的共同作用下,產生溫度應力,當溫度應力超過結構抗力時,產生裂縫。其二,混凝土受熱后,物理力學性能惡化,加之游離水蒸發和水泥結石脫水收縮,也會產生裂縫。
3.干縮裂縫。混凝土在空氣中結硬時,體積會逐漸縮小(干縮或收縮),此時產生的裂縫稱為干縮裂縫。干縮裂縫最常見的是施工中混凝土表面干燥過快,構件表面產生較大的拉應力,當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時,即產生干縮裂縫。
4.原材料質量問題造成的裂縫。較常見的是水泥或碎石等原材質量不良,在混凝土澆筑完成之后,凝結過程中或使用過程中由于強度不足,產生的裂縫。
5.沉降裂縫。沉降裂縫的產生多是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致。裂縫寬度往往與沉降量成正比關系,地基變形穩定后,裂縫也基本趨于穩定。
6.施工裂縫。施工裂縫產生原因,一是混凝土配合比不準,施工中任意加水或任意提高混凝土強度。二是模版構造方案不當,漏水、漏漿、模板及支撐剛度不足。三是混凝土養護不足,特別是早期養護質量。四是裝配式結構的安裝順序,安裝工藝、焊接工藝等原因。
混凝土裂縫調查的主要內容
一般從裂縫的現狀、開裂時間和裂縫發展變化三個方面進行調查分析,主要有以下幾個方面:
1.裂縫的位置與分布特征。查明裂縫發生的建筑層數,構件的部位,如梁的兩端或跨中,梁高的受拉區或受壓區等。
2.裂縫的方向和形狀。一般裂縫的方向和主受拉應力方向垂直,因此要注意分清裂縫的方向,如縱向、橫向、斜向、對角線等,注意區分裂縫的形狀是上寬下窄、上窄下寬等情況,觀察裂縫的分支情況等(常見的是3支裂縫)。
3.裂縫的寬度、長度、深度以及裂縫的發展變化。注意所測裂縫要具有代表性,每次測量的溫、濕度條件盡可能一致,直接淋雨的構件,宜在干燥2~3d后測量。
4.裂縫的開裂時間和發展變化情況。裂縫的開裂時間和開裂原因有著一定的關系,要準確查清。同時還要注意裂縫的長度、寬度、深度、數量的變化。
混凝土裂縫的分析與判定
由于混凝土施工裂縫、沉降裂縫和原材料質量問題造成的裂縫,較易作出判定。本文僅論述溫度裂縫、應力裂縫、干縮裂縫的判定。
1.溫度裂縫。溫度裂縫分為表面裂縫和深度裂縫。其中表層溫度裂縫的方向一般無規律性,而深度縫的走向往往與主筋方向平行或接近平行。一般容易發生于兩種情況:一是環境溫度劇烈變化的現澆梁、板。發生在板上時多為貫穿裂縫,在矩形板上,裂縫常與短邊平行;當板有橫肋時,裂縫多與橫肋相垂直,常見的裂縫寬度為0.15~0.5mm。二是大體積混凝土。混凝土水化熱大量積聚,散發慢。內外溫差與溫度陡降只引起表面或淺層的裂縫;混凝土內部溫差可造成貫穿裂縫。有時幾種不同溫度差作用的疊加,可能造成結構截面全部斷裂。
2.應力裂縫。一般有兩個形態特征:一是走向與主筋方向接近與垂直;二是裂縫的寬度一般較寬,且沿長度和深度方向有明顯的變化。
受彎構件常見的有垂直裂縫和斜裂縫兩種,垂直裂縫多出現在梁、板構件彎矩最大的截面上或斷面突然削弱處;斜裂縫一般出現在剪力最大的部位。多數裂縫是在剪力和彎矩共同作用下產生的,裂縫一般由下部開始,一般沿45度方向向跨中上方伸展,隨荷載的增加。裂縫不斷擴大,數量增加。對軸心受壓構件受壓區的混凝土裂縫必須認真對待,謹慎處理。因為受壓區混凝土的明顯豎向裂縫,往往是結構接近極限承載力,或結構破壞的前兆。軸心受拉構件在荷載不大時就產生裂縫,其特征是沿正截面開展,和鋼筋拉力作用線相垂直,各裂縫間距近似相等。沖切構件裂縫,如柱下基礎底板,從柱的周邊開始沿45度斜面拉裂,形成沖切面。彎扭構件裂縫,鋼筋混凝土構件受扭彎時,構件內產生近于45度傾斜角的螺旋形斜裂縫。
3.干縮裂縫。干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。塑性收縮裂縫也是干縮裂縫的一種,一般出現在干熱或大風天氣,裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性,引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力。如僅由干縮造成的裂縫,其長度與寬度比較小。對早期裂縫(混凝土終凝前),如果及時抹平養護,可以消失。(張 琪)
官方公眾號
官方視頻號
官方微博號
官方百家號
官方抖音號