混凝土竖向裂缝和斜向裂缝及形成过程.doc

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1、混凝土竖向裂缝和斜向裂缝及形成过程  1 概述正常状态下，由于混凝土的抗拉强度较低，在使用荷载作用下， 钢筋混凝土构件是带裂缝工作的。我国现行《混凝土结构设计规 范》规定，裂缝通常允许宽度是0． 2 mm ～ 0． 4 mm。如处在室内正 常环境中时，一般钢筋混凝土构件的裂缝不应超过0． 3 mm; 钢筋 混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度不应超过0． 3 mm; 对处于 年平均湿度小于60%的地区，其最大裂缝宽度不应超过0． 4 mm。 混凝土结构的裂缝是建筑工程中难以避免的问题。裂缝所 带来的危害，因结构

2、物使用、功能和环境的差异而不同。对处于 有侵蚀性介质或高湿度环境中的构件，过宽的裂缝会引起混凝土 结构中钢筋的锈蚀，影响结构的耐久性; 对于一些构件，过宽的裂 缝有损结构的美观，造成使用者的不安全感; 同时，裂缝也会导致 钢筋混凝土结构刚度的减小。因此，对于结构上存在的裂缝，必 须正确分析其出现的原因并妥善处理。当裂缝对结构受力影响不大时，为了满足美观和使用要求， 防止钢筋锈蚀，减少渗漏、提高构件的耐久性等，可采用表面涂刷高弹环氧胶泥处理 法、压力灌浆法等进行修补。2 工程概况某建筑物，为地下1 层，地上15

3、 层的综合楼，结构类型为 框架—剪力墙结构，结构完工15个月后，该 楼部分楼层的框架梁及次梁被发现存在裂缝。3 检测情况为了科学的分析裂缝出现的原因，确保结构的安全，对该楼存 在裂缝的梁的混凝土强度、梁的挠度及梁体上的裂缝进行了检测。1) 检测采用混凝土钻孔机，在该楼的部 分次梁上钻取了混凝土芯样，芯样直径为100 mm，混凝土芯样在 试验室内加工成高径比为1∶ 1 的标准试件，自然干燥后，依据《钻 芯法检测混凝土强度技术规程》对混凝土芯样进行现龄期抗压强 度试验，检测结果表明，本次所取混凝土芯样的现龄期抗压

4、强度 均达到设计要求的混凝土抗压强度。2) 在该楼裂缝数量较多或裂缝较宽且具备测量条件的梁，进 行了梁挠度测量，测量结果表明，所测梁的跨中挠度均未超过《混 凝土结构设计规范》所要求的挠度限值。3) 裂缝主要表现为两类，一类裂缝为竖向裂缝，裂缝主要出 现在梁的中部，形态表现为中间较宽，逐渐向两端收敛，呈枣核 形，裂缝最宽处约0． 22 mm，裂缝主要出现在次梁上; 另一类裂缝 为斜向裂缝，该类裂缝主要出现在框架主梁上，且以边跨主梁居 多，斜裂缝在梁体上表现为“正八字形”，裂缝最宽处约0． 21 mm， 梁体上同

5、时有轻微的龟裂现象。4 裂缝原因分析梁体中部的竖向裂缝为收缩裂缝，裂缝主要是由于混凝土材 料因自身体积收缩而形成的裂缝。混凝土是一种具有凝缩特性 的建筑材料，通常混凝土在凝结硬化过程中会发生体积收缩。对 于框架结构来说，由于受梁端支座的约束作用，梁在发生凝缩时， 会在其内部产生拉应力，但混凝土材料的极限抗拉强度较低，当 梁内部产生的拉应力大于混凝土的极限抗拉强度时，就会造成混 凝土梁开裂。裂缝一般出现在梁的中部，或者构件截面薄弱的部 位( 例如在设有箍筋的截面，箍筋的存在削弱了构件的截面) ，由 于受到梁顶部

6、板的约束和梁底部配筋的约束，裂缝表现为中间较 宽，向两端收敛的竖向裂缝。由于次梁上的配筋比主梁上的配筋 相对较少，次梁上钢筋对混凝土收缩的约束较主梁上钢筋对混凝 土收缩的约束差，故此类裂缝表现为次梁上的裂缝较主梁上的裂 缝多。此类裂缝对构件的承载力无影响。梁体的斜裂缝主要为构件自重和混凝土干缩共同作用产生 的裂缝。试验表明，混凝土构件内力不到30% 极限荷载时，便会 出现裂缝，裂缝宽度在0． 05 mm ～ 0． 1 mm 左右。许多工程的梁式 结构等仅在结构构件自重静载的作用下才会出现受拉区开裂或 剪力区主

7、拉应力裂缝，这种裂缝对结构的极限承载力没有影响， 结构构件还可承受70% ～ 80% 的极限荷载; 同时，存在裂缝的楼 层是在上一年的7 月～ 8 月间施工，当地气温较高且空气干燥，水 分蒸发较快，当构件表面失水较快时，构件表面就会出现不规则 的干缩裂缝。在结构自重的作用下，主梁梁端承受的剪力较大， 且由于边跨梁体失水较快，边跨梁体干缩较严重，故裂缝在部分 主梁梁端会表现为斜裂缝。且由于混凝土材料自身的收缩，加速 了裂缝的形成。这种裂缝对结构构件的承载力没有影响。 抽检的混凝土芯样抗压强度满足设计要求，表明了

8、现有的梁 裂缝与混凝土材料强度无关; 所测梁的挠度未超过《混凝土结构 设计规范》所要求的挠度限值，且裂缝的最大宽度仅为0． 22 mm， 对结构的安全无影响。