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1 引言混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。
然而,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。
这不仅影响建筑物的外观,更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性。
因此,裂缝问题倍受人们关注。
近年来,随着预拌混凝土的大力推广应用以及结构形式日趋大型化、复杂化,使得这一问题变得更为突出。
然而,混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象,大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。
因此,科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上,采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。
本文将就混凝土结构中常见裂缝的成因、控制措施以及修补方法作一些浅要分析。
2 混凝土裂缝的分类2·1 按裂缝的成因划分根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。
(1)结构性裂缝由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝。
它包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。
(2)非结构性裂缝由各种变形变化引起的裂缝。
它包括温差,干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。
这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。
从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约为80%,其中以收缩裂缝为主导[1~5]。
2·2 按裂缝产生的时间划分(1)施工期间出现的裂缝[2,4] 包括塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝、自身收缩裂缝、温度裂缝、施工操作不当出现的裂缝、早期冻胀作用引起的裂缝以及一些不规则裂缝。
(2)使用期间出现的裂缝[4] 包括钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝、盐碱类介质及酸性侵蚀气液引起的裂缝、冻融循环造成的裂缝、碱骨料反应引起的裂缝以及循环动荷载作用下损伤累积引起的裂缝等。
2·3 按裂缝的形状划分裂缝按形状可分为[4]:①纵向裂缝,平行于构件底面,顺筋分布,主要由钢筋锈蚀作用引起:②横向裂缝,垂直于构件底面,主要由荷载作用、温差作用引起;③剪切裂缝,由于竖向荷载或震动位移引起;④斜向裂缝、八字形或倒八字形裂缝,常见于墙体混凝土梁,主要因地基的不均匀沉降以及温差作用引起;⑤X形裂缝,常见于框架梁、柱的端头以及墙面上,由于瞬间的撞击作用或者地震荷载作用引起;⑥各种不规则裂缝,如反复冻融或火灾等引起的裂缝。
第九章混凝土结构的使用性能—开裂和挠度一、概述二、裂缝的类型三、构件的开裂内力四、裂缝宽度的计算理论五、裂缝的控制六、受弯构件的变形与刚度结构构件的可靠性具有足够的承载力和变形能力安全性：适用性：耐久性：在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形在一定时期内维持其安全性和适用性的能力极限状态设计理论承载能力极限状态：正常使用极限状态：混凝土结构的使用性能包括裂缝、挠度、振动、疲劳等裂缝控制、变形控制和振动控制混凝土结构的极限荷载下的强度产生裂缝的原因：在混凝土结构中裂缝通常是由拉应力引起的。
因混凝土的极限拉伸应变εt u 随混凝土品种、配合比、添加剂、养护条件、加载速度、截面上的应力梯度等不同会发生变化。
严格地说，只有当混凝土的拉伸应变εt 达到某处混凝土的极限拉应变εt u 时才会出现裂缝。
1. 受力裂缝：拉、弯、剪、扭、粘结等引起的裂缝斜裂缝！！垂直裂缝！目前，只有拉、弯状态下混凝土横向裂缝宽度的计算理论比较成熟钢筋混凝土轴心受拉构件，贯穿整个截面宽度的裂缝为“主裂缝”；用变形钢筋钢筋配筋的构件，在主裂缝之间还出现有位于钢筋附近的短的“次裂缝”，有人称之为“粘结裂缝”。
当钢筋应力接近屈服时，将出现沿钢筋的纵向裂缝。
在梁中，主裂缝首先从受拉区边缘开始向中和轴发展，同样在主裂缝之间可以看到短的次裂缝。
梁高较大的T形梁或工字形梁中，钢筋附近的次裂缝可发展成与主裂缝相交的“枝状裂缝”（图c）。
在厚度较大的单向板或墙中（图d所示为板底面的裂缝）同样会产生这种“枝状裂缝”。
枝状裂缝在梁腹或钢筋间距中间处的裂缝宽度要比钢筋处的裂缝宽度大得多。
承受剪力和扭矩的构件，将出现垂直于主拉应力方向的裂缝。
钢筋混凝土结构在轴压力或压应力作用下也可能产生裂缝，例如梁受压区顶部的水平裂缝、薄腹梁端部连接集中荷载和支座的斜向受压裂缝、螺旋箍筋柱沿箍筋外沿的纵向裂缝、局部承压和预应力筋锚固端的局部裂缝等。
发生受压裂缝时，混凝土的应变值一般都超过了单轴受压峰值应变，临近破坏，使用阶段中应予避免。
混凝土结构裂缝设计要求混凝土结构裂缝设计要求主要是为了确保混凝土结构在使用寿命内能够满足安全性和使用性能的要求。
混凝土结构中的裂缝是常见的缺陷，裂缝的产生主要是因为混凝土的收缩和温度变化。
裂缝的存在对结构的强度和稳定性都会造成影响，因此，在混凝土结构的设计中，需要考虑裂缝的控制和防止。
1.控制裂缝的宽度：混凝土结构中的裂缝宽度对结构的安全性和使用寿命有重要影响。
通常，裂缝的宽度应控制在一定范围内，以保证结构的稳定性和耐久性。
裂缝宽度的控制通常采用两种方式，一是通过控制混凝土的收缩和膨胀形变，二是通过使用合适的裂缝宽度控制剂。
2.控制裂缝的分布：混凝土结构中的裂缝分布需要合理控制，以确保裂缝的集中分布，避免出现长裂缝和大面积裂缝。
裂缝的分布控制通常通过合理安排结构中的梁柱布置、做好疏解缝和合理设置伸缩缝等方式来实现。
3.考虑温度变化引起的裂缝：温度变化是裂缝产生的主要原因之一、在混凝土结构设计中，需要合理考虑结构在温度变化下的热膨胀和收缩特性，采取一定的措施来减小温度变化引起的裂缝，例如设置温度伸缩缝、使用合适的温度控制剂等。
4.考虑混凝土收缩引起的裂缝：混凝土的收缩变形是裂缝产生的另一个主要原因。
为了减小收缩引起的裂缝，可以采取措施控制混凝土的收缩变形。
例如，可以在混凝土中添加适量的缩短剂和控制剂，以减小混凝土的收缩变形。
5.考虑荷载引起的裂缝：荷载是导致结构产生应力和变形的主要原因，也会引起混凝土的开裂。
为了减小荷载引起的裂缝，需要合理设计结构的强度和刚度，增加结构的抗弯和抗剪强度，保证结构在正常荷载下不会产生过大的应力和变形。
综上所述，混凝土结构裂缝设计的要求主要包括控制裂缝宽度和分布、考虑温度和收缩引起的裂缝、以及考虑荷载引起的裂缝。
通过合理的设计和施工措施，可以有效地减少裂缝的产生和发展，提高混凝土结构的使用寿命和安全性。
混凝土裂缝的判定及处理依据规范1、GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范2、混凝土结构设计规范GB50010-20103、GB50367-2013混凝土结构加固设计规范4、混凝土结构工程施工规范 GB50666-2011混凝土裂缝及其修复混凝土裂缝是混凝土结构的主要病害之一 , 是一个相当普遍的技术问题, 工程的破坏与倒塌, 地下结构的渗漏, 都与混凝土结构裂缝发展有关。
混凝土结构裂缝会对混凝土结构产生以下主要影响: 钢筋锈蚀, 降低结构的耐久性; 降低结构的抗渗性, 甚至造成渗漏;降低结构的刚度, 增大变形; 加快混凝土结构碳化剥落, 降低结构抗疲劳能力; 混凝土结构冻融破坏; 裂缝的显现发展, 使人在心理上产生不安全感。
混凝土裂缝类型及形成原因一、结构性裂缝二、非结构性裂缝：塑性收缩裂缝干缩裂缝温度裂缝沉降裂缝化学反应引起裂缝结构性裂缝在正常荷载条件下, 由于结构承载力不够, 混凝土结构出现裂缝, 这种裂缝方向一般都与结构的最大拉应力方向垂直。
( 1) 混凝土强度不够引起的开裂由于设计、施工等原因, 或者结构荷载增加, 混凝土结构强度不能满足使用要求, 造成混凝土结构出现裂缝。
( 2) 结构刚度不够引起的裂缝混凝土结构刚度低, 变形量大, 结构的过大变形, 必然产生相对应的裂缝。
影响混凝土结构刚度的因素很多, 其中混凝土结构的截面尺寸对结构刚度影响最大。
( 3) 配筋率低引起的裂缝一般的受拉钢筋混凝土结构, 在拉应力作用下, 混凝土首先开裂退出工作, 钢筋承担全部拉力, 当混凝土结构配筋率低时, 因抗拉力不够, 结构变形增大, 加剧混凝土结构开裂。
( 4) 钢筋锚固长度不够引起开裂受拉筋必须有足够的锚固长度, 否则粘接力不够,产生钢筋滑移裂缝。
( 5) 预应力张拉引起的裂缝在混凝土结构施工完后, 进行后张拉施工, 由于施工顺序不对, 在混凝土结构内部产生附加弯矩, 造成结构出现裂缝。
混凝土结构工程裂缝的判断——梁柱板的裂缝混凝土结构工程中，裂缝的判断对于结构的安全性和使用寿命具有重要的影响。
裂缝通常是由于混凝土的收缩、温度变化、荷载作用等引起的，如果能够及时准确地判断裂缝的性质和严重程度，可以采取相应的维修措施，避免其进一步发展，并保障结构的正常使用。
梁裂缝的判断：1.垂直裂缝：梁上出现垂直于跨径方向的裂缝，通常是由于梁底部受到抗弯时的拉力而引起的。
垂直裂缝的存在可能会导致梁的强度和刚度降低，需要及时施工补强。
2.水平裂缝：梁上出现水平裂缝通常是由于混凝土收缩或温度变化引起的。
水平裂缝一般不影响梁的强度和刚度，但如果裂缝较宽且长度较长，可能会有渗水的问题，需要及时修补。
3.斜裂缝：斜裂缝通常是由于混凝土收缩和荷载作用引起的，一般沿着混凝土受拉应力方向产生。
如果斜裂缝较长较宽，则可能会影响梁的强度和刚度，需要进行补强处理。
柱裂缝的判断：1.竖向裂缝：柱上出现竖向裂缝通常是由于柱底部受压时由于抗压不足形成。
竖向裂缝可能会导致柱的承载能力下降，需要及时进行修复。
2.水平裂缝：柱上出现水平裂缝通常是由于柱受到弯矩或剪力作用时的拉力而引起的。
水平裂缝的存在可能会导致柱的刚度降低，需要进行补强。
3.斜裂缝：柱上出现斜裂缝通常是由于柱受到抗弯应力而产生。
斜裂缝的存在可能会导致柱的承载能力下降，需要及时施工补强。
板裂缝的判断：1.斜裂缝：板上出现的斜裂缝通常是由于板在应力集中处发生的抗拉开裂。
斜裂缝一般会导致板的强度和刚度降低，需要及时进行补强。
2.网状裂缝：板上出现网状裂缝通常是由于混凝土表面收缩和温度变化引起的，一般不会对板的强度和刚度造成明显影响，但较宽的网状裂缝可能会导致渗水问题，需要及时修补。
需要指出的是，对于混凝土结构工程中的裂缝判断，最好由经验丰富的专业人士进行。
此外，在具体工程中，还应考虑结构的设计要求和使用情况，采取相应的维修和加固措施，以确保结构的安全和稳定。
混凝土裂缝产生的原因及处理方法一、混凝土裂缝产生的原因混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。
荷载裂缝又分为外荷载裂缝和荷载次应力裂缝；变形裂缝也可以分为材料自身变形裂缝和结构变形裂缝。
（一）荷载裂缝产生的原因。
在荷载作用下，由于结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝。
这类裂缝主要是由于混凝土早期抗拉强度和弹性模量低，在外部荷载的作用下导致结构变形，从而出现裂缝。
（二）变形裂缝产生的原因。
由于温度、收缩、不均匀沉降等原因所引起的裂缝称为变形裂缝。
这类裂缝是混凝土开裂的主要原因，具体原因如下：1．混凝土的收缩。
收缩是混凝土的一个主要特征，对混凝土的性能有很大影响。
由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。
2．温度应力。
混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量，使混凝土升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力，其大小与温差有关，并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。
3．配筋不足。
配筋间距大、配筋率小的混凝土结构开裂多。
无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。
钢筋的位置也要正确，保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。
4．混凝土材料及配合比。
配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度，这是造成混凝土开裂不可忽视的原因。
配合比不当是指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不当、骨料种类不佳及选用外加剂不当等，另外，这几个因素也是互相影响的。
5．施工质量。
在混凝土浇筑施工中，由于振捣不均匀或是漏振等原因，都会造成混凝土离析、密实度差的现象，从而降低结构的整体强度。
混凝土内部气泡不能完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。
钢筋若受到过多振动，则水泥浆会在钢筋周围密集，这将大大降低粘结力。
6．养护条件。
养护是使混凝土正常硬化的重要手段。
养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。
在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但是只适应与试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。
