裂縫：鋼筋混凝土結構的敵人

鋼筋混凝土現(xiàn)在已經(jīng)成為建筑行業(yè)中常見的復合材料。在很大程度上，這取決于鋼筋和混凝土之間良好的粘結力的存在，以使它們能夠一起承受力。鋼筋混凝土澆筑過程中，振搗不到位，保護層墊塊未設置或固定不牢，混凝土坍落度小，或拆模過早，混凝土在硬化前因外力剝落而造成構件成型后鋼筋外露現(xiàn)象。同時，混凝土會在鋼筋表面形成保護膜，有效防止鋼筋腐蝕。然而，混凝土總是遭受各種各樣的疾病，其中裂縫是影響大的。

混凝土結構裂縫大致可分為兩類:結構裂縫和非結構裂縫。當混凝土中產(chǎn)生的拉應力由于結構的負荷而達到混凝土的極限抗拉強度時，就會出現(xiàn)結構裂縫。由于裂縫的存在，外部環(huán)境中的水滲透到混凝土中，裂縫越深，水的滲透距離越長，將各種化學侵蝕因素帶入內(nèi)部。彎曲裂紋和剪切裂紋主要有兩種形式。混凝土的非結構性裂縫根據(jù)形成時間可分為三種類型，包括硬化前裂縫、硬化中裂縫和硬化后裂縫。非結構性裂縫的產(chǎn)生主要是由混凝土材料的組成、澆筑方法、養(yǎng)護條件、使用環(huán)境等因素造成的。

無論出現(xiàn)何種裂縫，都會影響混凝土的耐久性。首先，混凝土開裂后，鋼筋的腐蝕速度會加快，形成鋼筋的腐蝕和裂縫之間的相互作用，這將導致混凝土結構的耐久性進一步惡化，造成結構破壞。產(chǎn)生裂縫的原因通常如下:水裂縫主要是由于模板太干太濕，特別是不濕不濕的木模板更容易產(chǎn)生裂縫。其次，混凝土裂縫會降低混凝土的表面保護?；炷帘砻娉霈F(xiàn)裂縫后，混凝土與水接觸的機會增加。裂縫越深，水接觸距離越寬，侵蝕越嚴重。內(nèi)部水分在時會膨脹，導致裂縫增加，更多水分進入。這種循環(huán)將導致混凝土耐久性的降低，直到結構被破壞。

受彎構件的斜裂縫。

在彎矩和剪力的共同作用下，隨著荷載的增加，集中荷載和支座之間相繼出現(xiàn)傾斜裂縫。其中，支架附近的一條斜裂紋發(fā)展迅速，成為導致構件失效的臨界裂紋，進而導致斜截面失效。然而，這種失敗是脆弱的，沒有明顯的警告，是極其有害的。

2.裂縫是由結構的二次應力引起的。許多建筑結構的實際工作狀態(tài)不同于傳統(tǒng)的計算模式。Emberson等人總結了修補材料和基質混凝土的相容性，如表1。以鋼筋混凝土屋架為例，節(jié)點采用鉸鏈計算，而實際屋架節(jié)點受到明顯的彎矩和剪力。構件中的這種應力稱為二次應力，它通常會導致接縫處出現(xiàn)裂縫。還有一些通常不計算的外部載荷應力，但實際上會導致結構裂縫。

3.裂縫是由結構變形變化引起的。結構變形是由溫度、收縮、不均勻沉降等因素引起的，而變形被約束產(chǎn)生內(nèi)應力，當應力超過一定值時就會產(chǎn)生裂縫。一是初始裂縫，即在混凝土澆筑的加熱階段，由于水化熱，混凝土澆筑后2-3天溫度急劇上升，內(nèi)部熱量和外部寒冷產(chǎn)生“約束力”，導致裂縫超過混凝土的抗拉強度。裂紋出現(xiàn)后，變形可以得到滿足或部分滿足，內(nèi)應力得到釋放。只有當結構材料具有良好的韌性時，才能滿足變形要求。

縱向裂紋大多發(fā)生在由拉延工藝生產(chǎn)的多孔板上，且大多發(fā)生在鋼管拔出時。裂紋位于空心板孔上方，沿板面縱向分布，屬于塑性滑塌裂紋。主要原因是:混凝土的水灰比稍大；拉芯管時，管外壁不光滑，上下跳動，拉速不均勻，施加偏心力。一輛卡車的混凝土卸下后，下一輛卡車應緊挨著前一輛卡車的尾部，而不是從另一輛卡車上連接起來，因為這通常會在接縫處產(chǎn)生蜂窩現(xiàn)象。預防措施是:預應力空心板用混凝土的水灰比必須??；振動調平后不要立即拉芯管；拉芯管時，速度要均勻，避免偏心應力，控制管的平穩(wěn)運行，防止跳動。對于抽芯管成型后下沉引起的裂縫，應在停止下沉后立即應用細石高標號混凝土。