屋面梁板温湿度裂缝探析

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1、屋面梁板温湿度裂缝探析中山地区，房屋为现浇钢筋混凝土结构，经常遇到屋面梁板开裂，呈现显著裂缝的情况，钢筋混凝土构件是带裂缝工作的，我国现行的《混凝土结构设计规范》是允许构件出现裂缝的，同时规定了最大裂缝宽度限值，规范GBJ10-89第3.3.4条规定，室内正常环境的一般构件，最大裂缝宽度允许值为0.3mm，新修订的GB50010-2002与原规范基本一致，如屋面没有有效的隔热措施，最大裂缝宽度允许值应为0.2mm。新规范GB50010-2002明确了上述缝宽限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度，并推荐了计算公式，而

2、对于变形引起的裂缝没有计算规定，只规定了每隔一定距离留伸缩缝，在荷载差异大的地方留沉降缝。大量的工程事例说明，即使在设计时按规范留置了伸缩缝，选取了合适的构件截面尺寸或作了缝宽验算符合规范要求，屋面梁板仍然出现裂缝，而且缝宽大于0.3mm者比比皆是。7事实证明，绝大部分的屋面梁板裂缝不会达到使建筑物倒塌的危险程度，但由于心理作用以及装修和美观方面的原因，常常影响建筑物的使用，如果出现了渗水、漏水的情况，则大大地影响正常使用。可以说，渗漏水是建筑屋面板裂缝产生的各种不利后果中最为严重的一个，若得不到有效的处理，渗漏水会

3、引起持久强度的降低（保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化等）。如何预防可见裂缝的出现和修补出现的裂缝显得至关重要。一、裂缝的产生机理一般认为，裂缝的主要成因有以下三种：(1)由外荷载引起的应力，即力学计算的主要应力引起裂缝。(2)结构次应力引起裂缝，举例：现浇框架结构的楼板，作其内力计算时，若它的支座是边梁，通常该支座假定为简支，这样计算结果对该板大部份区域来说，误差不大，但接近边梁的区域，由于梁的扭矩约束，板还是会有负弯矩，这就是次应力的表现。(3)由变形变化引起裂缝。一般是指由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等引起裂缝，

4、这种裂缝起因是结构首先要求变形，当变形得不到满足才引起应力，而且应力尚与结构的刚度大小有关，只有当应力超过一定数值才引起裂缝，裂缝出现后变形得到满足或部份满足，同时刚度下降，应力就发生松弛。当有新的变形要求时，这个过程又重复一次，这是区别于外荷载裂缝的特点。根据国内外的统计资料，结构物的裂缝原因，属于变形变化引起的约占80%以上，属于荷载引起约占20%，而且随着设计、施工水平的提高，这个差距正在拉大。也就是说，大部份混凝土结构裂缝的原因是由于变形作用引起的。7变形作用引起的裂缝中，温湿度变化引起的裂缝又占主要部份，当

5、混凝土承受高温干燥作用时，首先是大孔隙及粗毛细孔中的自由水份蒸发，但这种失水不引起收缩；接着环境的干燥作用使得毛细孔及微毛细孔中的水继续蒸发，产生毛细水流现象和毛细压力，水泥石承受这种压力后产生压缩变形而收缩，这是混凝土收缩变形的一部份；待毛细水蒸发以后，开始进一步蒸发物理——化学结合的吸附水，首先蒸发晶格间水分，其次蒸发分子层中的吸附水，这些水分的蒸发引起显著的水泥石压缩（分子间距缩小），产生“吸附收缩”，是收缩变形主要部分。工程上，由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布，还会形成湿度变化梯度，即结构内部的湿度场

6、，引起收缩应力，这也是引起表面开裂的最常见原因之一。研究表明，混凝土存在着“干缩湿胀”的现象，水泥活性越高，水泥量越多，胀缩变形亦越大。此外，由于水灰比的不同，混凝土的孔隙率也不同，相同条件下，水灰比小则孔隙率小，胶凝体比较容易得到充份受湿，膨胀较大。7尚须阐述的是，混凝土浇筑后4～15小时，水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发现象，引起失水收缩，这是在初凝过程中发生的收缩，称之为凝缩，此时骨料与胶合料之间产生不均匀的沉缩变形。终凝之前塑性阶段的这种收缩变形量级是很大的，我们常见的框架柱顶沿箍筋分

7、布的裂缝就是这种塑性收缩引起的。水灰比过大，水泥用量大，外掺剂保水性差，粗骨料少，用水量大，振捣不良，环境气温高、模板吸水、养护不良造成表面失水大等都能导致塑性收缩表面开裂。同时在这一阶段，由于水泥水化反应释放大量的水化热，内外温差的影响也可使较大体积的构件产生表面裂缝。二、屋面梁板温湿度裂缝的特征现浇屋面梁板属于高次超静定结构，在温度应力作用下，由于结构本身外部或内部的约束，容易引起拉应力，使梁板出现裂缝。这种温湿度变形引起的裂缝，一般没有承载力不足的危险。裂缝出现在板上者常为贯穿裂缝，即板底面贯通，缝宽较大者出现

8、渗漏。板的平面为矩形并偏向单向板，则裂缝方向与较长边垂直，若接近正方形则常为板角45゜裂缝，与板边成等腰直角三角形，并且多见于建筑物四大角，容易令人觉得是角柱下基础沉降引致。其成因是板的厚度远小于梁，全截面紧随气温变化，水分蒸发7快，收缩变化大，受梁的约束引起板内拉应力。倘若处于高温干燥的环境中，则干裂的概率更高，此外，这类板裂缝还有以下特点：