裂缝与变形

第九章混凝土结构变形、裂缝宽度及混凝土结构耐久性计算概述对于超过正常使用极限状态的情况，由于其对生命财产的危害性比超过承载力极限状态要小，因此相应的可靠度水平可比承载力极限状态低一些。

正常使用极限状态的计算表达式为，Sk≤Rk作用效应标准值，如挠度变形和裂缝宽度，应根据荷载标准值和材料强度标准值确定。

以受弯构件为例，在荷载标准值产生的弯矩可表示为，Mk = CGGk+CQQk由于活荷载达到其标准值Qk的作用时间较短，故称为短期弯矩，其值约为弯矩设计值的50%~70%。

由于在荷载的长期作用下，构件的变形和裂缝宽度随时间增长，因此需要考虑上式中长期荷载的影响，长期弯矩可表示为，Ml = CGGk+yqCQQkyq为活荷载准永久系数9.1 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算9.1.1 截面弯曲刚度的概念定义对混凝土受弯构件，混凝土受弯构件的截面抗弯刚度不为常数而是变化的，其主要特点如下：（1）在裂缝出现前，曲线与直线OA几乎重合，因而截面抗弯刚度仍可视为常数，并近似取0.85EcI。

当接近裂缝出现时，即进入第1阶段末时，曲线已偏离直线，逐渐弯曲，说明截面抗弯刚度有所降低。

出现裂缝后，即进入第Ⅱ阶段后，曲线发生转折，截面抗弯刚度明显降低。

钢筋屈服后进人第Ⅲ阶段，此阶段M增加很少，截面抗弯刚度急剧降低。

(2)随配筋率的降低而减小，截面尺寸和材料都相同的适筋梁，配筋率大的，其M—曲线陡些，变形小些，相应的截面抗弯刚度大些；反之，截面抗弯刚度就小些。

(3)沿构件跨度，截面抗弯刚度是变化的，即使在纯弯区段，各个截面承受的弯矩相同，但曲率也即截面抗弯刚度却不相同，裂缝截面处的小些，裂缝间截面的大些。

(4)随加载时间的增长而减小，对一个构件保持不变的荷载值，则随时间的增长，截面抗弯刚度将会减小，但对一般尺寸的构件，三年以后可趋于稳定。

在变形验算中，除了要考虑荷载的短期效应组合以外，还应考虑荷载的长期效应组合的影响，对前者采用短期刚度Bs，，对后者则采用长期刚度B 。

建筑物中裂缝无处不在，有的大到可以塞进一个手指，有的细微到肉眼无法观测。

在一般条件下细微的裂缝并不直接影响结构的安全，但大多数工程的破坏与倒塌是从裂缝扩展开始的。

目前，在建筑结构中频繁出现不同程度的裂缝，虽然有些裂缝没有达到使建筑物倒塌的危险程度，但结构的裂缝可以引起渗漏、腐蚀、混凝土碳化等，从而导致建筑构件耐久性的降低，甚至对结构的安全可靠性产生严重的潜在威胁。

1裂缝的成因和形态建筑结构中的裂缝概括地说，主要有两大类型：荷载裂缝和变形裂缝。

1.1荷载裂缝属于结构性裂缝，是直接在结构上施加的各种静力和动力荷载，由于结构的强度、刚度或稳定性不够而引起的裂缝，其裂缝的分布特征及宽度、深度与外荷载大小有关。

建筑构件的荷载裂缝大致分为受弯裂缝、剪切裂缝和受压裂缝，因构件所遭受的外力性质不同而产生的裂缝形态也不同。

1.1.1受弯裂缝在弯矩作用下，承受拉力的建筑构件在其横截面上存在拉应力，当拉应力大于这些构件的轴心抗拉强度标准值时，这些构件将在垂直于主拉应力方向上出现裂缝，裂缝大多处于建筑构件跨中偏下部，一般沿建筑构件高度，由下往上延伸，下大上小；在水平方向上沿建筑构件底部的宽度方向扩展到部分截面或贯通全截面。

高度较大的梁，裂缝宽度在钢筋位置处比较小，而较宽的裂缝处于离钢筋稍远处的腹部中下部位。

1.1.2剪切裂缝指在剪力或剪力与弯矩共同作用下，构件的横截面上产生剪切应力，当剪切应力超过构件抗剪强度时，在建筑构件两侧产生裂缝，一般出现在承受剪力较大的梁端支座处，多呈斜向裂缝，它最宽处在建筑构件截面高度的中间部位，上、下两端较窄。

1.1.3受压裂缝主要指竖向构件（柱或剪力墙）在承受来自竖向过大的荷载时，构件所受的压应力大于其轴心抗压强度标准值而产生的裂缝。

可分3种：⑴轴心受压裂缝。

特点：构件的四个侧面出现裂缝，呈竖向、短而密且平行；⑵小偏心受压裂缝。

特点：构件靠近受压一侧出现裂缝，呈竖向、短而密且平行；⑶大偏心受压裂缝。

地下超长大体积砼结构变形裂缝控制近年来，工程建设规模迅猛发展，结构形式日趋大型化。

地下超长大体积砼结构形式出现频率越来越高，其裂缝控制问题是普遍性的技术难题。

一. 超长大体积混凝土构概念所谓大体积混凝土结构，就是容易由温度收缩应力引起裂缝的混凝土结构，就几何尺寸而言，厚度应大于1.5米。

其他厚度在20cm～100cm之间的结构，如水池、地下隧道、通廊、各种立墙及筏式基础等，严格来说，仅按几何尺寸不能算作大体积混凝土，但从温度收缩裂缝控制角度仍然称为大体积混凝土。

所谓超长混凝土结构，就是伸缩缝间距大于砼规范规定的伸缩缝最大间距的结构。

地下超长大体积混凝土构筑物，凡能满足工艺和构造要求，一般都能满足强度要求，关键问题是控制变形裂缝。

二. 混凝土裂缝产生的原因裂缝是固体材料中的某种不连续现象，属于结构材料强度理论范畴。

混凝土变形受到约束，在其内部产生拉应力，当拉应力超过混凝土抗拉强度时便引起开裂。

混凝土裂缝的成因分为两大类：由荷载引起的荷载裂缝和由变形变化引起的变形裂缝。

国内外的调查资料显示，混凝土中80％的裂缝是变形裂缝，所以变形裂缝的控制应引起工程技术人员的高度重视。

下面仅探讨变形裂缝问题。

引起混凝土变形的因素有温度、湿度和地基变形。

温度包括：水化热、气温、生产热、太阳辐射等，受冷收缩以及温度不均匀产生温差拉应力使混凝土产生温度变形裂缝。

湿度的变化产生湿度变形包括：硬化收缩、干缩、炭化收缩、塑性收缩。

混凝土在硬化过程中，水与水泥发生化学反应引起收缩称为硬化收缩。

这种收缩有正有负，普通硅酸盐水泥混凝土为正，即缩小变形，而矿渣硅酸盐水泥混凝土为负，即膨胀变形。

混凝土膨胀剂就是利用材料膨胀变形的特性；混凝土浇注后4～15小时，水泥水化反应剧烈，出现泌水和水分急剧蒸发现象，引起失水收缩变形，同时骨料与胶合料间也产生不均匀的沉缩变形，由于这些变形都发生在混凝土终凝之前，故称塑性收缩。

塑性收缩的量级很大，可达1％；大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩叫炭化收缩。

浅谈空心砌块房屋变形裂缝的防治摘要：随着当前社会发展中，各种施工手段和施工工艺的不断应用为当前建筑企业的发展提供了基础条件。

混凝土作为当前建筑施工的主要材料，在各种施工的过程中都起着非常重要的作用，空心砌块房屋结构随着当前人们对各种认识的提高而不断的被应用。

本文对混凝土小型空心砌块建筑墙体的开裂进行研究、分析，就其中容易出现问题的各个措施和阶段进行处理过程，为日后空心砌块房屋的修筑提供理论依据。

关键词：混凝土;房屋;裂缝;防治引言随着当前社会科学的飞速发展，空心砌块房屋在当前建筑施工和建筑工程中的应用逐步扩大，在当前建筑工程发展的重要组成形式。

在各种技术手段和措施不断应用的过程中，砌块房屋的修筑成为建筑工程的难点，更是当前混凝土施工过程中主要的影响措施和影响因素，空心砌块房屋在当前施工中其质量控制是主要的前提和基础，是保证建筑工程质量和避免出现裂缝的主要措施。

空心砌块房屋在当前施工的过程中结合各种技术手段和工具进行分析，以混凝土为主要的原材料进行施工和处理。

空心砌块房屋是当前建筑过程中通过各种砖砌体和石砌体构成的建筑施工措施与方法，其在施工的过程中混凝土施工为主要的施工措施和施工手段，是利用当前混凝土的各种优点和优势进行分析与控制的过程。

随着当前空心砌块房屋结构应用逐步加深，在当前施工和管理的过程中各种管理手段和施工措施的应用是保证期健康良好发展的关键，更是提高其发展手段的主要形式。

1.砌块材料裂缝的成因由于在当前建筑施工的过程中，砌块结构一般都以混凝土为主要的材料和控制措施，由于混凝土在施工的过程中其本身特性就存在着出现裂缝的故障因此在当前的砌块房屋修筑中其裂缝的原因可以分为以下几个方面：1.1 砌块材料本身的原因混凝土小型空心砌块是由混凝土组成的，混凝土是一种复合型材料，它是由骨料、水泥石、气体、水分等所组成的非均质材料胶结而成的，在温度、湿度变化条件下，混凝土逐步硬化同时产生体积变形，这种变形是不均匀的；水泥收缩越大，骨料收缩很小。

常见的裂缝原因常见的裂缝原因有很多，包括地质构造运动、地下水位变化、温度变化、人为活动等。

下面将详细介绍这些裂缝原因。

地质构造运动是导致裂缝形成的主要原因之一。

地球的地壳由多个板块组成，这些板块之间存在相对运动。

当板块发生相对运动时，会产生地壳的应力和应变，从而导致地壳发生断裂和裂缝。

这种裂缝通常呈线性或弧形，沿着地壳的断层带分布。

地震是地质构造运动的一种表现，地震引起的地壳震动会导致地表出现裂缝。

地下水位变化也是导致裂缝形成的重要原因之一。

地下水位的变化会导致土壤的膨胀和收缩，从而引起地表的变形和裂缝的形成。

当地下水位下降时，土壤会因为水分的流失而收缩，导致地表出现裂缝。

相反，当地下水位上升时，土壤会因为水分的吸收而膨胀，同样会导致地表出现裂缝。

这种裂缝通常呈现为较宽的、呈弧形的裂缝。

温度变化也是导致裂缝形成的重要原因之一。

温度的变化会导致物体的体积发生变化，从而引起地表的变形和裂缝的形成。

当温度升高时，物体的体积会膨胀，导致地表出现裂缝。

相反，当温度下降时，物体的体积会收缩，同样会导致地表出现裂缝。

这种裂缝通常呈现为较细的、呈直线状的裂缝。

人为活动也是导致裂缝形成的重要原因之一。

人类的建筑和工程活动会对地下和地表的土壤和岩石施加压力，从而导致地表出现裂缝。

例如，大型建筑物的施工过程中，地下的土壤会因为承受建筑物的重力而发生变形，导致地表出现裂缝。

此外，地下的开采活动也会导致地表出现裂缝。

例如，煤矿开采过程中，地下的煤层被开采后，地表会因为地下空洞的形成而下陷，导致地表出现裂缝。

除了以上几种常见的裂缝原因外，还有其他一些因素也会导致裂缝的形成。

例如，地表的侵蚀和沉积过程中，土壤和岩石会因为受到水流和风力的侵蚀而发生变形，导致地表出现裂缝。

此外，地下的岩石层因为受到地下水的侵蚀和溶解而发生变形，同样会导致地表出现裂缝。

此外，地震引起的地壳震动也会导致地表出现裂缝。

综上所述，常见的裂缝原因包括地质构造运动、地下水位变化、温度变化、人为活动等。

混凝土裂缝等级标准
混凝土裂缝等级标准是根据混凝土结构裂缝的宽度和性质来进行划分的。

一般来说，裂缝的宽度越小，裂缝等级越低，说明混凝土结构的质量越好。

以下是一种常见的混凝土裂缝等级标准：
1. 无裂缝：没有任何裂缝出现，表示混凝土结构完好无损。

2. 微细裂缝：裂缝宽度小于0.1毫米，一般无明显变形和渗水
现象。

3. 细小裂缝：裂缝宽度在0.1毫米到0.2毫米之间，可能有轻
微变形和微量渗水。

4. 中等裂缝：裂缝宽度在0.2毫米到0.4毫米之间，可能有中
度变形和适量渗水。

5. 宽裂缝：裂缝宽度在0.4毫米到1.0毫米之间，可能有明显
变形和较多渗水。

6. 严重裂缝：裂缝宽度大于1.0毫米，可能会导致结构破坏和
大量渗水。

需要注意的是，以上标准只是一种常见的分类方法，具体的裂缝等级标准可能会因不同国家、行业或工程的要求而有所不同。

在实际工程中，还需要结合工程结构设计要求和潜在风险评估来确定混凝土裂缝的等级。

外墙裂缝限值标准
外墙裂缝是指建筑物外立面砖、石材、涂料等材料表面出现开裂、脱落、变形等现象。

针对外墙裂缝，国家有相关的建筑规定和标准。

根据《建筑工程质量验收规范》规定，外墙裂缝的标准限值应符合以下要求：
1. 外墙裂缝宽度不得超过0.25毫米。

2. 外墙裂缝的长度和数量应随着建筑物高度的增加有所限制，建筑物高度在24米以下，裂缝长度不得超过300毫米，数量不得超过3个；建筑物高度在24-60米之间，裂缝长度不得超过500毫米，数量不得超过5个；建筑物高度在60-100米之间，裂缝长度不得超过800毫米，数量不得超过7个。

3. 裂缝的形状、深度、位置应符合规范要求。

以上是关于外墙裂缝限值标准的基本要求，建筑工程中应严格按照规范要求进行施工和验收，确保建筑物外墙的质量和安全。