1 、在混凝土结构中存在的拉应力是产生裂缝的主要原 因。 2 、除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变 化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会引起拉应 力，从而产生裂缝。 3 、结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时， 并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变  tu 时才出现裂缝。

Presentation on theme: "1 、在混凝土结构中存在的拉应力是产生裂缝的主要原 因。 2 、除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变 化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会引起拉应 力，从而产生裂缝。 3 、结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时， 并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变  tu 时才出现裂缝。"— Presentation transcript:

1 1 、在混凝土结构中存在的拉应力是产生裂缝的主要原 因。 2 、除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变 化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会引起拉应 力，从而产生裂缝。 3 、结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时， 并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变  tu 时才出现裂缝。 4 、硬化后的混凝土极限拉应变  tu 约为 150×10 -6 ，即 10m 长的构件，产生 1.5mm 的很小受拉变形即会产生 裂缝。 9.4 使钢筋混凝土构件产生裂缝的其它原因 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

2 5 、由于混凝土材料的不均匀性，裂缝首先在强度最小 的位置发生。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应 变集中。 开裂位置 抗拉强度分布 f t,min 开裂前瞬间应变 开裂前应变分布 弹性受拉应变分布 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

3 6 、不同龄期的混凝土，其裂缝断面状况有较大 差别。龄期很短的混凝土，裂缝断面较为光滑， 两裂缝不能完全闭合。而充分硬化后的混凝土， 裂缝断面则呈不规则较为锋锐状态，两断面可 以闭合。 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

4 水泥异常凝结引起的裂缝 ⑴受风化的水泥，其品质很不安定。 混凝土浇筑后达到一定强度前，在凝结硬化阶段会产 生如图所示的短小的不规则裂缝。 随着水泥品质的改善，这种裂缝目前较少见到。 9.4.1 混凝土材料方面的原因 1 、水泥的原因 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

5 ⑵水泥水化热 水泥用量在 300kg/m 3 左右时，温度上升为 30~40 ℃左 右。 混凝土在绝热情况下的温度上升 早强水泥 超早强水泥 普通水泥 单位水泥用量 280kg/m 3 坍落度 10cm 骨料最大粒径 25mm 龄期（日） 绝热温度上升 （℃） 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

6 在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件 表面还产生放热，使得构件温度经上升后再下降。 ① ② ③ ④ 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

7 构件的最小尺寸大于 800mm 时，通常可认为是大体积 混凝土。对于大体积混凝土，内部温度较大，构件外 周温度较低，内外温差很大，引起内外混凝土膨胀变 形差异。内部混凝土膨胀受到外部混凝土的变形约束， 而使构件表面产生裂缝。这种裂缝在构件表面通常呈 直交状况。 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

8 大型构件与小尺寸构件共同组成的结构（如基础梁与 薄墙板、大尺寸梁与薄楼板等），以及梁柱框架结构 中均可能因温差的影响产生裂缝。 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

9 骨料中泥份引起的裂缝 碱骨料反应引起的裂缝 2 、 骨料的原因 ⑴骨料中的含泥量 细骨料中含有较多泥 时，砼的干缩受缩量 将增大。 ⑵碱骨料反应 骨料中碱含量较高时， 因吸收周围的水分产 生化学反应使骨料膨 胀，产生龟裂状裂缝。 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

10 ⑶混凝土下沉和泌水 混凝土浇筑后，在凝结过程中会产生下沉和泌水， 下沉量约为浇筑高度的 1% 。当下沉受到钢筋或周围 混凝土的约束也会产生裂缝。 钢筋 裂缝 水平钢筋 缝隙 裂缝 1~2mm/1m 高 梁 墙 柱 沿高度方向 沉降分布 混凝土下沉引起的裂缝 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

11 1 材料混合不均匀 2 长时间搅拌 9.4.2 施工方面的原因 1 、混合材料不均匀：由于搅拌不均匀，材料的膨胀性 和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。 2 、长时间搅拌：混凝土运输时间过长，长时间搅拌突 然停止后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

12 3 快速浇筑 4 先后浇筑时差过长 3 、浇筑速度过快：当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土， 因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。 4 、交接缝：浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致 交接缝混凝土不连续，这是结构产生裂缝的起始位置，将成为 结构承载力和耐久性的缺陷。 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

13 5) 模板变形 6) 支撑下沉 5 、模板变形 6 、支撑下沉 7 、初期干燥过快 散失水分，龟甲 状裂缝，裂缝较 细、较浅。 8 、模板拆除过早 砼抗拉强度不足 时将产生裂缝。 9 、砼硬化前受 到振动或加载 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

14 9.4.3 荷载产生的裂缝 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

15 结构干燥收缩变形 温度裂缝 (a) 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 (b) 结构干燥收缩变形与墙板裂缝 9.4.4 收缩裂缝和温度裂缝 楼（墙）板裂缝 框架结构中 的裂缝 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

16 9.4.5 不均匀沉降产生裂缝 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

17 (a) 混凝土开裂 9.4.6 钢筋锈蚀产生的裂缝 (b) 水、 CO 2 侵入 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

18 (c) 开始锈蚀 ( 锈蚀） (d) 钢筋体积膨胀 ( 剥落） 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

19 使钢筋产生锈蚀的原因有：骨料中含氯化盐；外部进入 氯化盐；混凝土碳化；保护层不足；过大的裂缝宽度。 钢筋锈蚀产生体积膨胀可达原体积的数倍，使钢筋位 置处的混凝土受到内压力而产生裂缝，并随之剥落。 这种裂缝沿钢筋方向发展，且随着锈蚀的发展混凝土 剥离产生空隙，这可从敲击产生的空洞声得到判别。 (d) 钢筋体积膨胀 (c) 开始锈蚀 (a) 混凝土开裂 (b) 水、 CO 2 侵入 ( 锈蚀） ( 剥落） 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

20 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

21 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

22 碳化引起的锈蚀 氢氧化亚铁（体积增大 2—6 倍）氧气 + 水 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

23 氯离子引起的锈蚀 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

24 钢筋阻锈剂形成保护膜 在阳极，保护膜阻止铁离子的流失 在阴极，保护膜形成对氧的屏障 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

25 9.4.7 冻结溶解产生的裂缝 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

26 青海－铁路桥基座冻融破坏 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

27 吉林省－某热电厂滚水坝混凝土 88 年使用 96 年冻融破坏情况 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

28 面板混凝土冻胀破坏细部情况 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算

29 吉林省－ 基础结冰冻胀，面板剪坏，目前未蓄水 混凝土结构设计原理 9. 变形和裂缝宽度的计算