服務范圍

混凝土結構裂縫的特性 :

長期以來，結構工程學科對混凝土裂縫研究的重點通常是宏觀裂縫(肉眼看得見)的產生機理及預防補救措施，其工作重點主要集中在研究裂縫的開展及發展變化對結構的剛度、強度的影響;而混凝土大量的微觀裂縫(肉眼看不見)在混凝土攪拌初期就存在，是混凝土內部固有的一種裂縫，其對混凝土耐久性的影響卻沒有得到重視，造成了由于耐久性不足導致結構破壞的事故時有發生，其中因混凝土碳化和鋼筋銹蝕需要處理的工程更具有普遍性，造成的經濟損失也是難以估量的。因此，混凝土微觀裂縫對耐久性的影響已越來越受到廣泛的關注和重視。

微觀裂縫的存在是混凝土材料本身固有的物理性質，它對彈塑性、徐變、強度、變形、泊松比、剛度、化學反應等有較大影響。在荷載作用下，微觀裂縫會擴展并迅速增多，相互之間串連起來，形成工程上廣泛研究的宏觀裂縫，直至完全破壞。

混凝土是以水泥為主要膠結材料，摻和一定比例的砂、石和水，有時還加人少量的各種添加劑，經過攪拌、運輸、注模、振搗、養護等工序后，逐漸凝固硬化而成的人工復合材料。它是一種非勻質、非同向的三相混合材料?；炷猎谥谱鬟^程中和水泥水化凝固過程中必然產生微觀裂縫。它是材料固有的一種物理性質，混凝土的微觀裂縫主要有三種;(1)粘著裂縫是指骨料與水泥石的粘接面上的裂縫，主要沿骨料周圍出現;(2)水泥石裂縫是指水泥漿中的裂縫，出現在骨料與骨料之間;(3)骨料裂縫是指骨料本身的裂縫?；炷廖⒂^裂縫的存在、擴展、增加，使應力-應變曲線向水平線傾斜，應力滯后于應變，泊松比增加，剛度下降，持久強度降低，徐變增加。

混凝土中寬度不小于0.05mm的裂縫是肉眼可見裂縫，亦稱為宏觀裂縫。宏觀裂縫是微觀裂縫不斷擴展的結果。

宏觀裂縫主要指各種荷載(外荷載、溫度、收縮、沉陷、變位等)作用下產生的裂縫，按其形狀可分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、上寬下窄、下寬上窄、棗核形、對角線式、斜向的、外寬內窄的和縱深的(深度達1/2 厚度)等等，裂縫的形狀與結構應力分布有直接關系。一般裂縫方向同主拉應力方向垂直或與剪應力平行(純剪裂縫)。

在混凝土工程結構中，由于微觀裂縫對防水、防腐、承重等都不會引起危害，所以具有微觀裂縫結構可假定為無裂縫結構。在結構設計中不允許出現的裂縫，是指寬度大于 0.05mm的初始裂縫。由此可見，有裂縫的混凝土是絕對的，無裂縫的混凝土是相對的。

宏觀裂縫又可分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種。

(1)表面裂縫。大體積混凝土在澆筑的初期，由于水泥水化熱大量產生，從而使混凝土的溫度急劇上升。但由于混凝土表面散熱條件較好，熱量可以向大氣散發，其溫度上升實際比較少;而混凝土內部由于散熱條件較差，熱量不易向外散發，所以其溫度上升較多?；炷鲀炔繙囟雀?、表面溫度低，形成溫度梯度，使混凝土內部產生壓應力，而表面產生拉應力，  當扭應力超過混凝土的極限抗拉強度時，混凝土表面就會產生裂縫。

混凝土表面裂縫雖不屬于結構性裂縫，但在混凝土收縮時，由于表面裂縫處的斷面已被削弱，易產生應力集中現象，能促使裂縫進一步開展。國內外對混凝土表面裂縫的寬度都有相應的規定，如我國的《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)，對鋼筋混凝土結構的最大允許裂縫寬度就有明確的規定:室內正常環境下的一般構件為0.3mm;露天或室內高溫環境下為0.2mm。

(2)深層裂縫?；A約束范圍內的混凝土，處在大面積拉應力狀態，在這種區域若產生了表面裂縫，則極有可能發展成為深層裂縫，甚至發展成貫穿性裂縫。深層裂縫部分切斷了結構斷面，具有較大的危害性，施工中是不允許出現的。如果沒法避免基礎約束區的表面裂縫，則應極力設法阻止這種裂縫向深層發展。若能對混凝土內外溫差控制適當，則基本上可避免出現深層裂縫。

(3)貫穿裂縫。在大體積混凝土澆筑初期，混凝土處于升溫階段及塑性狀態，彈性模量很小，變形變化所引起的應力也很小，所以溫度應力一般可忽略不計?；炷翝仓欢〞r間后，水泥水化熱基本已釋放，混凝土從最高溫度開始逐漸降溫，降溫的結果引起混凝土收縮，再加上混凝土中多余水分蒸發等引起的體積收縮變形，受到地基和結構邊界條件的約束，不能自由變形，導致產生拉應力，當該拉應力超過混凝土極限抗拉強度時，混凝土整個截面就會產生貫穿性裂縫。

貫穿裂縫是危害最大的一種裂縫，它切斷了結構的全斷面，破壞了結構的整體性、穩定性、耐久性、防水性等，影響結構的正常使用。因此，應當采取一切措施，堅決控制貫穿裂縫的產生。