裂縫危害及構件安全性研究

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摘要： 研究發(fā)現，裂縫對結構耐久性的最大危害是使混凝土結構內部的微細裂紋連通，從而使co2及其他有害腐蝕介質更快進人混凝土，造成結構整體而不是局部破壞。大的宏觀裂縫為數不多且間距大，而細小的裂縫多且密，形成的裂縫通道更多，危害往往更為嚴重。 

關鍵詞： 裂縫、裂縫成因、危害、構件安全性  中圖分類號：p624.8文獻標識碼：a 文章編號：  前言：結構試驗表明，裂縫的出現和開展是結構破壞的先兆。建筑物中裂縫的存在預示著結構承載力可能不足，過大的裂縫會促使鋼筋銹蝕而降低結構耐久性，會造成房屋滲漏，影響建筑物美觀。所以，習慣上都不允許建筑物產生裂縫。但客觀現實，鋼筋混凝土結構物的裂縫很難完全避免，就經濟及科學觀點，一定程度的裂縫是可以接受的。裂縫成因比較復雜，危害程度不僅與裂縫大小有關，而且與裂縫性質、產生原因及結構功能要求的不同各不相同。不同類型的裂縫處理方法各異。  一、裂縫處理限值  過大的裂縫對建筑危害主要表現在導致結構持久承載力和建筑正常使用功能的降低。對于無筋結構，裂縫的出現預示著結構承載力可能不足或存在嚴重問題;對于配筋結構，裂縫的存在及超限會引起鋼筋銹蝕，降低結構耐久性。裂縫對建筑正常使用功能的影響，主要是降低了結構的防水性能和氣密性，影響建筑物美觀，給人們造成一種不安全的精神壓力和心理負擔危害性大小與裂縫性狀、結構功能要求、環(huán)境條件及結構抗蝕性有關，其主要變量是裂縫寬度，主要表現在鋼筋銹蝕及結構滲漏均隨裂縫寬度的增大而加快。當裂縫寬度大到一定程度，則認為是不允許的.必須進行修補處理;相反，當裂縫寬度小于一定數值，其不利影響就完全可以忽略不計。  二、結構裂縫的分類及成因  2.1 結構裂縫危害性按其危險程度可分為：  1）影響結構安全的裂縫：系導致結構構件安全度下降或結構出現破壞征兆的裂縫。  2）影響結構正常使用及耐久性的裂縫：系導致結構構件剛度下降、變形加大、出現  滲漏，并使鋼筋銹蝕加速的裂縫。  3）允許裂縫：指除上述兩種裂縫之外，既不影響觀瞻又無不安全感，也不會引起裝飾層開裂或脫落的微細裂縫。  2.2 裂縫成因  1）設計及施工因素：設計漏荷載；受彎構件配筋不足(鋼筋應力偏大、截面尺寸偏小或受力鋼筋位置不當)會引起受拉區(qū)彎曲裂縫；軸心受拉或小偏心受拉構件配筋不足(鋼筋應力偏大)會引起受拉裂縫；梁支座附近截面配箍不足、截面尺寸偏小或箍筋間距的施工偏差過大會引起支座斜拉、斜壓或剪壓斜裂縫；梁抗扭配筋不足會引起斜裂縫；無梁樓蓋柱頂抗沖切能力不足可能出現斜裂縫。  2）使用因素  使用中隨意改變使用功能導致短期或長期超載；溫度、收縮裂縫，混凝土結構的溫度、收縮裂縫成因錯綜復雜，涉及其建造的各個環(huán)節(jié)，不確定與不確知的因素很多，表面系數大的現澆樓板更容易出現這類裂縫，而且大多對構件的承載能力并無明顯危害；未考慮溫差、約束和尺寸(剛度)突變的影響并未采取相應的技術措施；對個別部位的受力狀況及構造鋼筋的作用認識不足；計算假定與實際受力狀態(tài)不一致；未按規(guī)范設呈溫度伸縮縫且未采取有效的技術措施；對地基基礎差異沉降考慮不周或未考慮；未根據商品混凝土采用的外加別種類采取相應的構造措施。  3）材料因素  誤把早強水泥當做普通水泥或采用高早強水泥，且細度極高。  4）商品混凝土因素  拌和不均勻(特別是使用摻合料的混凝土)，攪拌時間不足或過長，拌和后到澆筑的時間間隔過長。  5）施工因素  泵送時加了水或水泥；澆筑順序有誤；忽視混凝土的澆筑溫度；混凝土澆筑欠均勻，振搗欠密實：研究表明，混凝土的澆筑均勻性愈差，混凝土開裂的可能性就愈大；混凝土過振或漏振；滑模工藝不當(拉裂或塌陷)；養(yǎng)護不當、不足或不及時。  6）監(jiān)理因素  監(jiān)理工程師往往忽略足夠澆水養(yǎng)護對現澆樓板的重要性，亦未根據施工選購的商品餛凝土的實際組分對投標施工組織設計確定的混凝土養(yǎng)護方式和時間進行調整，就很可能因養(yǎng)護不當或不足使現澆樓板及墻體等表面系數大的構件出現收縮裂縫。  三、鋼筋混凝土結構的安全性評價  結構安全性是結構可靠性的一部分（結構可靠性包括安全性、適用性和耐久性）結構安全性是指結構在正常施工和正常使用條件下，承受可能出現的各種作用的能力，以及在偶然事件發(fā)生時和發(fā)生后，仍保持必要的整體穩(wěn)定性的能力。結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要取決于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關。對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。  鋼筋混凝土結構構件的安全性評價包括構件的承載能力、構造和連接、裂縫、變形四個子項的評定。承載能力和構造與連接是重要子項，裂縫和變形是次要子項。鋼筋混凝土結構的承載力，取決于混凝土、鋼材的材質。  四、結語  總之，病害建筑物的挽救，關乎國計民生，是關系到保護既有建筑物、構筑物的正常使用，保護廣大居民的人身安全和正常生活條件，使各類病害建筑物轉危為安，延長建筑物使用壽命的重要工作。對于已經發(fā)生病害和造成損壞的建筑物、構筑物，首先應通過檢驗、鑒定判別事故原因，進行結構和構件安全性的評價，然后有針對性地采取加固措施進行挽救，使建筑物的使用安全性獲得保證。  參考文獻  [1] 陳士良主編.理澆樓板的裂縫控制【m〕北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.  [2] 徐有鄰，吳學敏板、梁的沒計與構造【m].中國建筑科學研究員主編混凝土結構設計.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003： 264 -272.  [3] 王曉鋒，徐有鄰混凝上結構裂縫的類型及判斷〔m」//何星華，高小旺. 建筑工程裂縫控制指南.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006： 103一111.  [4] 李春秋，陳肇元. 荷載作用下餛凝土構件裂縫控制的若干問題[j] 建筑結構，2007.  注：文章內所有公式及圖表請用pdf形式查看。