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1、第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因11.4 11.4 产生裂缝的其他原因产生裂缝的其他原因 混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件。混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件。 除荷载作用外，结构的除荷载作用外，结构的不均匀沉降不均匀沉降、收缩收缩、温度变化温度变化，以及，以及在混凝土在混凝土凝结凝结、硬化阶段等都会引起拉应力，从而产生裂缝。、硬化阶段等都会引起拉应力，从而产生裂缝。 结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时，并不立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，而是当拉应变达到即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变极限拉应变e et
2、u时才出现裂缝。时才出现裂缝。 硬化后的混凝土极限拉应变硬化后的混凝土极限拉应变e etu约为约为15010-6，即，即10m长的构件，长的构件，产生产生mm的很小受拉变形即会产生裂缝。的很小受拉变形即会产生裂缝。 由于混凝土材料的不均匀性，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裂缝首先在强度最小的位置发生生。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。 不同龄期的混凝土，其裂缝断面状况有较大差别。龄期很短不同龄期的混凝土，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。而充的混凝土，裂缝断面较为光滑，两裂缝不
3、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。断面可以闭合。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因一、材料原因一、材料原因水泥异常凝结引起的裂缝水泥异常凝结引起的裂缝受风化的水泥，其品质很受风化的水泥，其品质很不安定不安定。混凝土浇筑后达到一定强混凝土浇筑后达到一定强度前，在凝结硬化阶段会度前，在凝结硬化阶段会产生如图所示的短小的不产生如图所示的短小的不规则裂缝。规则裂缝。随着水泥品质的改善，这随着水泥品质的改善，这种裂缝目前较少见到。种
4、裂缝目前较少见到。1、水泥方面、水泥方面第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因水泥水化热水泥水化热水泥用量在水泥用量在300kg/m3左右时，温度上升为左右时，温度上升为3040左右。左右。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件表面还在实际结构中，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。产生放热，使得构件温度经上升后再下降。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因构件的最小尺寸大于构件的最小尺寸大于800mm时，通
5、常可认为是大体积混凝土。时，通常可认为是大体积混凝土。对于大体积混凝土，对于大体积混凝土，内部温度较大内部温度较大，构件外周温度较低构件外周温度较低，内，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。种裂缝在构件表面通常呈直交状况。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因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、大型构件与
6、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。影响产生裂缝。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因2、 骨料方面骨料方面第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因混凝土下沉和泌水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。当下沉受到钢筋或周围混凝土的约
7、束也会产生裂缝。生裂缝。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因3、施工原因、施工原因(a) 材料混合不均匀(b) 长时间搅拌(c) 快速浇筑(d) 先后浇筑时差过长混混合合材材料料不不均均匀匀：由由于于搅搅拌拌不不均均匀匀，材材料料的的膨膨胀胀性性和和收收缩缩的差异，引起局部的一些裂缝。的差异，引起局部的一些裂缝。长长时时间间搅搅拌拌：混混凝凝土土运运输输时时间间过过长长，长长时时间间搅搅拌拌突突然然停停止止后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因3、施工原因、施工原因(a) 材料混合
8、不均匀(b) 长时间搅拌(c) 快速浇筑(d) 先后浇筑时差过长浇浇筑筑速速度度过过快快：当当构构件件高高度度较较大大，如如一一次次快快速速浇浇筑筑混混凝凝土土，因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。交交接接缝缝：浇浇筑筑先先后后时时差差过过长长，先先浇浇筑筑的的混混凝凝土土已已硬硬化化，导导致致交交接接缝缝混混凝凝土土不不连连续续，这这是是结结构构产产生生裂裂缝缝的的起起始始位位置置，将将成成为结构承载力和耐久性的缺陷。为结构承载力和耐久性的缺陷。第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因(e) 模板变形(f) 支撑下沉(g)
9、 支撑下沉第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因三、荷载产生的裂缝三、荷载产生的裂缝第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因四、收缩裂缝四、收缩裂缝五、温度裂缝五、温度裂缝第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因六、不均匀沉降产生裂缝六、不均匀沉降产生裂缝(a) 混凝土开裂混凝土开裂第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因七、钢筋锈蚀产生的裂缝第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因七、钢筋锈蚀产生的裂缝(b) 水、水、CO2侵入侵入第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.
10、4 产生裂缝的原因七、钢筋锈蚀产生的裂缝(c) 开始锈蚀开始锈蚀第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因七、钢筋锈蚀产生的裂缝使使钢钢筋筋产产生生锈锈蚀蚀的的原原因因有有：骨骨料料中中含含氯氯化化盐盐；外外部部进进入入氯氯化化盐盐；混混凝凝土土碳碳化化；保保护护层层不不足足；过大的裂缝宽度过大的裂缝宽度。钢钢筋筋锈锈蚀蚀产产生生体体积积膨膨胀胀可可达达原原体体积积的的数数倍倍，使使钢钢筋筋位位置置处处的的混混凝凝土土受受到到内内压压力力而而产产生生裂裂缝缝，并随之剥落。并随之剥落。这这种种裂裂缝缝沿沿钢钢筋筋方方向向发发展展，且且随随着着锈锈蚀蚀的的发发展展混混凝凝土土剥剥离离产产生生空空隙隙，这这可可从从敲敲击击产产生生的的空空洞声得到判别。洞声得到判别。(d) 钢筋体积膨胀钢筋体积膨胀第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因碳化引起的锈蚀碳化引起的锈蚀氯离子引起的锈蚀氯离子引起的锈蚀钢筋阻锈剂形成保护膜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第十一章 变形和裂缝宽度的计算11.4 产生裂缝的原因八、冻结溶解产生的裂缝
