混凝土结构裂缝讲座.ppt

1、砼结构裂缝类型特点砼结构裂缝类型特点和原因分析和原因分析 【摘要】摘要】1本本讲讲座座主主要要根根据据建建设设工工程程中中,段段结结构构经经常常出出现现的的裂裂缝缝,按按其其性性质质、特特点点及及规规律律进进行行了了分分类类,并并提提出出裂裂缝缝形形成成的的原原因因,为为在在实实际际工工程程中中,对对砼砼结结构构裂裂缝缝进进行行科科学学正正确确的的 诊诊断断,进而提出有效的治理方法提供依据。进而提出有效的治理方法提供依据。【摘要】摘要】2 砼砼与与钢钢筋筋砼砼结结构构是是一一种种耐耐久久性性较较好好的的结结构构体体系系,但但是是由由于于砼砼的的匀匀质质性性较较差差,抗抗拉拉强强度度较较低低,又

2、又有有膨膨胀胀收收缩缩、徐徐变变等等特特性性,因因此此在在实实际际工工程程中中,往往往往由由于于设设计计不不周周、施施工工粗粗糙糙、使使用用不不当当等等原原因因,致致使使栓栓的的构构件件与与结结构构出出现现不不同同程程度度的的裂裂缝缝,砼砼结结构构造造成成一一定定的的损损伤伤,影影响响建建筑筑物物的的正正常常使使用用,有有些些裂裂缝缝则则危危及及结结构构的的安安全全,甚甚至造成建筑物的严重破坏和倒塌。至造成建筑物的严重破坏和倒塌。为为了了防防止止和和减减轻轻砼砼裂裂缝缝对对建建筑筑物物的的损损害害,正正确确 诊诊断断 砼砼裂裂缝缝形形成成的的原原因因,提提出出切切实实有有效效的的 防治防治 方

3、法方法,是至关重要的。是至关重要的。【摘要】摘要】3 砼的裂缝可分为砼的裂缝可分为 微观裂缝微观裂缝 和和 宏观宏观裂缝裂缝 两大类两大类,这里主要探讨这里主要探讨 宏观裂缝宏观裂缝 问问题题,由于砼的组成材料、结构体系、结构构造由于砼的组成材料、结构体系、结构构造和受力状态的不同和受力状态的不同,以及约束条件和所受外界以及约束条件和所受外界影响的差异影响的差异,致使砼产生裂缝的原因较为复杂致使砼产生裂缝的原因较为复杂,因而对砼结构性能的影响也各不相同因而对砼结构性能的影响也各不相同,但归但归纳起来纳起来,根据砼裂缝的特点规律形成的原因大根据砼裂缝的特点规律形成的原因大致可分为以下十七种类型致

4、可分为以下十七种类型1、塑性塌落裂缝、塑性塌落裂缝(1)n 一一般般多多在在砼砼浇浇注注过过程程中中或或浇浇注注成成型型后后,在在砼砼初初凝凝前前发发生生,由由于于砼砼拌拌合合物物中中的的骨骨料料在在自自重重作作用用下下缓缓慢慢下下沉沉,水水向向上上浮浮,即即所所谓谓的的泌泌水水,若若是是素素砼砼,在在全全内内部部下下沉沉是是均均匀匀,若若是是钢钢筋筋砼砼,则则砼砼沿沿钢钢筋筋下下方方继继续续下下沉沉,钢钢筋筋上上面面的的砼砼被被钢钢筋筋支支顶顶,使使砼砼沿沿钢钢筋筋表表面面产产生生顺顺顶顶筋筋裂裂缝缝。这这种种塑塑性性塌塌落落裂裂缝缝,对对于于大大流流动动性性砼砼或或水水灰灰比比较较大大的的

5、砼砼尤尤为为严严重重。一一般般情情况况下下,塑塑性性塌塌落落裂裂缝缝的的深深度度多多达达钢钢筋筋的表面的表面,裂缝宽度一般裂缝宽度一般 12mm,见图见图 1。塑性塌落裂缝塑性塌落裂缝(2)n 另一种塑性塌落裂缝多发生在采用拉模另一种塑性塌落裂缝多发生在采用拉模生产工艺的空心板生产工艺的空心板,一般多在拉抽钢管时发一般多在拉抽钢管时发生生,砼裂缝位置就在空心孔洞的上方砼裂缝位置就在空心孔洞的上方,沿板沿板面纵向分布面纵向分布,其原因是其原因是:砼水灰比较大砼水灰比较大;抽抽排管时排管时,砼沿管塌落砼沿管塌落,加之在抽管时加之在抽管时,管子管子有上下跳动现象有上下跳动现象,抽管速度不均匀或偏心受

6、抽管速度不均匀或偏心受力等力等,见图见图 2。2、塑性收、塑性收缩缩裂裂缝缝 n一一般般多多在在砼砼浇浇注注后后,还还处处于于塑塑性性状状态态时时,由由于于天天气气炎炎热热、蒸蒸发发量量大大、大大风风或或砼砼本本身身水水化化热热高高等等原原因因,而而产产生生裂裂缝缝。实实测测结结果果表表明明,通通常常当当砼砼拌拌合合物物表表面面水水份份蒸蒸发发率率超超过过 0.5kg/m2h 时时,砼砼将将产产生生急急剧剧收收缩缩,特特别别是是大大流流动动性性砼砼,其其塑塑性性收收缩缩值值为为 20010-4;中中等等流流动动性性砼砼,其其塑塑性性收收缩缩值值约约为为(60100)10-4;此此时时对对于于结

7、结构构表表面面系系数数大大,水水灰灰比比较较大大的的薄薄壁壁构构件件,施施工工时时 未未及及时时覆覆盖盖导导致致砼砼表表层层失失水水过过快快,砼砼初初凝凝前前又又未未做做收收水水,及及二二次次搓搓毛毛压压平平措措施施时时,也也易易产产生生塑塑性性收收缩缩裂裂缝缝。塑塑性性收收缩缩裂缝宽度一般在裂缝宽度一般在 0.52mm 左右左右,见图见图 3。3、干、干缩缩裂裂缝缝(1)(1)一般多在在全硬化过程中一般多在在全硬化过程中,由于在全失水干燥由于在全失水干燥,引起体引起体积收缩变形积收缩变形,这种体积变形受到约束时这种体积变形受到约束时,就可能产生干缩裂就可能产生干缩裂缝。砼因失水干燥缝。砼因失

8、水干燥,引起的体积变形引起的体积变形,主要是由于毛细管压主要是由于毛细管压力所造成的力所造成的,在全中毛细管孔隙在全中毛细管孔隙,在砼干燥过程中逐渐失水在砼干燥过程中逐渐失水,毛细管也逐渐变形产生毛细压力毛细管也逐渐变形产生毛细压力,导致砼产生体积收缩导致砼产生体积收缩,如如果在全水灰比增大果在全水灰比增大,毛细管孔隙也增多毛细管孔隙也增多,砼体积收缩也相应砼体积收缩也相应增大。当砼周围有约束存在时增大。当砼周围有约束存在时,砼内部将产生拉应力和拉应砼内部将产生拉应力和拉应变变,当其拉应力超过在全抗拉强度极限值或其拉应变超过砼当其拉应力超过在全抗拉强度极限值或其拉应变超过砼极限变形值时极限变形

9、值时,砼就会产生干缩裂缝。试验表明砼就会产生干缩裂缝。试验表明:水泥用量水泥用量和水灰比越大和水灰比越大,其干燥收缩变形也越大其干燥收缩变形也越大,且收缩延续时间越且收缩延续时间越长长,在全保温养护不到位在全保温养护不到位,则会使砼早期收缩加剧。根据国则会使砼早期收缩加剧。根据国外外 20 年的干燥试验资料年的干燥试验资料,半个月仅完成半个月仅完成 20 年干缩的年干缩的 2025%;3 个月完成个月完成 5060%;1 年完成年完成 7580%。干干缩缩裂裂缝缝(2)(2)砼砼干干缩缩裂裂缝缝,一一般般有有两两种种形形状状:一一种种为为不不规规则则龟龟纹纹状状或或放放射射状状裂裂缝缝;另另一

10、一种种为为每每隔隔一一段段距距离离出出现现一一条条裂裂缝缝;有有时时上上述述两两类类裂裂缝缝同同时时在在砼砼构构件件上上出出现现。砼砼干干缩缩裂裂缝缝,因因约约束束条条件件、配配筋筋形形式式不不同同,裂裂缝缝形形状状也也不不相相同同,对对于于表表面面积积较较大大的的板板类类钢钢筋筋砼砼构构件件,多多为为上上口口大大下下口口小小的的模模形形裂裂缝缝,对对于于厚厚度度较较薄薄的的板板(如如厚厚度度 120mm 以以下下的的板板),特特别别是是采采用用泵泵送送砼砼,严严重重者者,裂裂缝缝则则贯贯穿穿板板厚厚;对对于于钢钢筋筋砼砼梁梁式式构构件件,多多为为两两头头大大中中间间小小的的枣枣核核形形裂裂缝

11、缝,且且在在梁梁两两侧侧面面裂裂缝缝较较重重,梁梁底底面面和和顶顶面面裂裂缝缝较较轻轻,裂裂缝缝高高度度多多在在梁梁高高 2/3 以以上上,但但裂裂缝缝深深度度较较浅浅,轻轻者者为为砼砼保保护护层层厚厚度度,重重者者达达到到1100mm,裂裂缝缝宽宽度度一一般般在在 0.10.5mm 之之间间,严严重重者者可可达达 0.51.5mm,见图见图 4图图 11。干干缩缩裂裂缝缝-图片图片干干缩缩裂裂缝缝-图片图片干干缩缩裂裂缝缝-图片图片4 4、温度裂、温度裂缝缝(1)(1)n一一般般多多在在大大体体积积或或高高强强砼砼施施工工过过程程中中 ,由由于于砼砼水水化化热热很很高高 ,致致使使砼砼内内部

12、部温温度度与与砼砼表表面面温温度度以以外外部部环环境境的的温温度度相相差差较较大大 ,加加之之有有约约束束的的存存在在 ,就就会会产产生水化热裂缝。生水化热裂缝。n通通常常情情况况下下 ,大大体体积积在在全全当当砼砼内内部部与与表表面面温温度度超超过过 25 25 ,在在全全表表面面温温度度与与 环环境境温温度度超超过过 15 15 时时 ,最最高高浇浇注注温温度度大大于于 28 28 且且在在全全断断面面温温度度变变化化梯度较大梯度较大 时时 ,则易出现水化热裂缝。则易出现水化热裂缝。温度裂温度裂缝缝(2)(2)n一般是由于外界温度变化一般是由于外界温度变化 ,使砼产生胀缩使砼产生胀缩变形变

13、形 ,这种变形即为温度变形这种变形即为温度变形 ,当砼构件当砼构件受到约束时受到约束时 ,将在砼构件内产生应力将在砼构件内产生应力 ,当当由此产生的砼内部的拉应力超过砼抗拉强度由此产生的砼内部的拉应力超过砼抗拉强度极限值时极限值时 ,有全便产生温度裂缝。有全便产生温度裂缝。温度裂温度裂缝缝(3)(3)n对对于于一一般般工工业业与与民民用用建建筑筑 ,在在夏夏季季屋屋面面受受到到太太阳阳幅幅射射影影响响 ,表表面面温温度度最最高高可可达达 55 55 65 65 ,而而室室内内温温度度一一般般在在 25 25 35 35 ;在在冬冬季季 ,屋屋面面温温度度约约为为 -10-10 -15-15 ,

14、而而室室内内温温度度一一般般为为 16 16 22 22 ,即即屋屋面面内内外外将将有有 25 25 30 30 的的温温差差 ,当当屋屋面面保保温温、隔隔热热达达不不到到节节能能设设计计标标准准时时 ,将将导导致致砼砼构构件件间间(如如板板、梁梁、柱柱等等构构件件 )产产生生温温度度变变形形或或温温度度变变形形差差 ,加加之之在在全全结结构构有有约约束束存存在在时时 ,就就会会导导致致砼砼出出现现温温度度裂裂缝缝。由由于于屋屋面面保保温温隔隔热热性性能能不不佳佳产产生生的的温温度度裂裂缝缝 ,往往往往具具有有顶顶层层重重、下下层层轻轻 ;两两端端重重、中中间间轻轻 ;向向阳阳重重、背背阴阴轻

15、轻 ,且且随随温温度变化而变化的特点。度变化而变化的特点。温度裂温度裂缝缝(4)(4)n砼砼结结构构的的温温度度裂裂缝缝 ,由由于于其其约约束束程程度度不不同同 ,将将产产生生较较大大的的差差异异。在在全全约约束束大大致致可可分分为为 外外约约束束 和和 内内约约束束 两两大大类类 :外外约约束束 是是指指一一个个物物体体受受到到其其它它物物体体的的阻阻碍碍 ,一一个个结结构构变变形形受受到到另另一一个个结结构构的的阻阻碍碍 ,这这种种物物体体与与物物体体之之间间 ，结结构构与与结结构构之之间间的的相相互互牵牵制制作作用用称称作作 外外约约束束 ;内内约约束束 是是指指一一个个物物体体或或一一

16、个个构构件件本本身身各各质质点点之之间间的的相相互互约约束束作作用用 ,称称为为 内内约约束束 。砼砼结结构构产产生生的的温温度度裂裂缝缝 ,绝绝大大部部分分与与 外外约约束束 有有关关 ,少部分是由于少部分是由于 内约束内约束 所造所造成。成。温度裂温度裂缝缝(5)(5)n砼砼构构件件布布于于约约束束程程度度不不同同 ,其其温温度度裂裂缝缝形形状状亦亦有有较较大大差差异异 ,例例 ,由由于于屋屋面面保保温温、隔隔热热性性能能不不好好 ,导导致致预预应应力力砼砼屋屋面面板板接接缝缝裂裂缝缝 ;预预应应力力大大型型屋屋面面板板在在温温度度作作用用 ,特特别别是是在在有有较较大大温温差差的的情情况

17、况下下 ,由由于于支支座座焊焊接接的的约约束束 ,产产生生温温度度起起伏伏变变形形 ,导导致致屋屋面面板板间间接接缝缝裂裂缝缝或或屋屋面面板板面面四四角角出出现现斜斜向向裂裂缝缝 ;现现浇浇屋屋面面板板由由于于有有刚刚度度较较大大的的钢钢筋筋砼砼梁梁约约束束 ,当当有有较较大大温温差差时时导导致致屋屋面面板板与与梁梁交交界界处处产产生生水水平平裂裂缝缝 ,甚甚至至在在梁梁端端出出现现斜斜向向裂裂缝缝 ;表表面面积积较较大大 ,厚厚度度较较薄薄的的现现浇浇砼砼楼楼、屋屋面面板板 ,由由板板砼砼梁梁的的约约束束 ,其其温温度度裂裂缝缝的的多多在在端端板板四四大大角角部部位位出出现现近近4545 的

18、斜向裂缝的斜向裂缝 ;温度裂温度裂缝缝(6)(6)n短短肢肢剪剪力力墙墙结结构构现现浇浇板板 ,由由于于剪剪力力墙墙的的约约束束，其其温温度度裂裂缝缝在在剪剪力力墙墙约约束束较较大大的的部部位位 ,出出现现斜斜向向裂裂缝缝 ;由由于于屋屋面面保保温温隔隔热热未未达达到到建建筑筑节节能能设设计计标标准准要要求求 ,导导致致在在砼砼结结构构端端单单元元墙墙体体出出现现八八字字裂裂缝缝 ;剪剪力力墙墙内内外外温温差差较较大大时时 ,由由于于框框架架柱柱的的约约束束作作用用 ,造造成成剪剪力力墙墙出出现现竖竖向向裂裂缝缝 ;具具有有内内外外环环的的园园形形筒筒体体结结构构的的砼砼现现浇浇板板 ,由由于

19、于内内外外环环筒筒体体的的约约束束 ,其其温温度度裂裂缝缝多多呈呈放放射射形形状状等等 ;至至于于 内内约约束束 的的例例子子 ,一一般般砼砼烟烟囱囱筒筒壁壁由由于于非非均均匀匀受受热热 ,使使得得砼砼烟烟 囱囱外外壁壁产产生生竖竖向向温温度度裂裂缝缝 ;钢钢筋筋砼砼深深梁梁 ,由由于于非非均均匀匀受受热热在在深深梁梁两两端端出出现现竖竖向向温温度度裂裂缝缝等等。此此外外 ,某某些些钢钢筋筋砼砼构构件件 ,长长期期受受到到热热辐辐射射的的作作用用 ,造造成成在在全全出出现现大大量量裂裂缝缝 ,严严重重者者导导致致在在全全强强度度和和弹弹性性模模量量都都有有所所降降低低。总总炎炎温温度度裂裂缝缝

20、 ,由由于于与与温温度度场场分分布布、温温差差大大小小、约约束束程程度度以以结结构构构构件件的的类类型型不不同同 ,其其温温度度裂裂缝缝的的形形状状和和发发生生的的部部位位 ,都都有有较较大大的的差差异异 ,同同时时 ,还还会会随随时时间间的的推推移移 ,温温度度裂裂缝缝会会逐逐渐渐开开展展 ,甚甚至至恶恶化化 ,温温度度裂缝是砼裂缝中较为复杂的一类裂缝是砼裂缝中较为复杂的一类 ,见图见图 12 12 图图 22 22。温度裂缝图片一温度裂缝图片一温度裂缝温度裂缝温度裂缝图片二温度裂缝图片二温度裂缝图片三温度裂缝图片三温度裂缝图片四温度裂缝图片四5、水化、水化热热裂裂缝缝n应应当当指指出出 ,

21、大大体体积积砼砼的的水水化化热热裂裂缝缝 ,除除主主要要与与温温度度有有关关外外 ,还还与与其其周周边边的的约约束束条条件件以以及及砼砼原原格格料料性性质质和和砼砼自自身身的的收收缩缩变变形形等等因因素素有有关关 ,正正因因如如此此 ,大大体体积积砼砼水水化化热热裂裂缝缝的的形形态态 ,也也不不完完全全一一致致 ,就就其其裂裂缝缝的的类类型型而而言言 ,有有表表层层裂裂缝缝、内内部部裂裂缝缝、底底层层裂裂缝缝、贯贯穿穿裂裂缝缝、非非贯贯穿穿裂裂缝缝和和转转角角、截截面面突突变变部部位位及及孔孔洞洞角角部部的的热热应应力力集集中中裂裂缝缝等等类类型型。就就其其裂裂缝缝形形状状而而言言 ,有有龟龟

22、裂裂缝缝或或放放射射性性裂裂缝缝、水水平平裂裂缝缝、垂垂直直裂裂缝缝、斜向裂缝等斜向裂缝等 ,见图见图 2323图图 2525。水化水化热热裂裂缝缝图片图片 6、收、收缩缩、温度裂、温度裂缝缝（1 1）n一般在砼硬化过程中或使用一段时间后产生一般在砼硬化过程中或使用一段时间后产生 ,这这种裂缝是在有约束的条种裂缝是在有约束的条件下件下 ,由于砼的体积收缩、由于砼的体积收缩、外界温度变化导致在全产生收缩和温度应力和变形外界温度变化导致在全产生收缩和温度应力和变形 ,当其收缩和温度应力达到砼抗拉强度极限值或砼当其收缩和温度应力达到砼抗拉强度极限值或砼极限变形值时极限变形值时 ,砼即产生收缩温度裂缝

23、。由于这种砼即产生收缩温度裂缝。由于这种裂缝是由于收缩和温度共同作用引起裂缝是由于收缩和温度共同作用引起 ,因此其裂因此其裂缝缝形态比较复杂。如砼结构首先是由于砼收缩引起的形态比较复杂。如砼结构首先是由于砼收缩引起的裂缝裂缝 ,则其裂缝规律一则其裂缝规律一般为每隔一段距离有一条裂般为每隔一段距离有一条裂缝缝 ,且具有温度低时裂缝开展宽度较大且具有温度低时裂缝开展宽度较大 ,温度高温度高时时 ,裂缝开展宽度较小的规律。如果砼结构裂缝首裂缝开展宽度较小的规律。如果砼结构裂缝首先是由于温度应力所引起先是由于温度应力所引起 ,则这种裂缝不仅随着温则这种裂缝不仅随着温度变化而变化度变化而变化 ,而且还随

24、着砼收缩的增大而增大。而且还随着砼收缩的增大而增大。收收缩缩、温度裂、温度裂缝缝（2 2）n通常情况下通常情况下 ,如果如果导导致致产产生温度生温度应应力的根源力的根源未未进进行行彻彻底治理的情况下底治理的情况下 ,收收缩缩温度裂温度裂缝缝将随将随时间时间的推移而逐的推移而逐渐发渐发展。例如展。例如较长较长的的现浇钢现浇钢筋筋砼砼挑檐裂挑檐裂缝缝 ,即是一种常即是一种常见见的的砼砼收收缩缩温度裂温度裂缝缝 ,见图见图 2626图图 2727。7、地基沉陷裂、地基沉陷裂缝缝(1)(1)n一般情况下一般情况下 ,当砼结构主体和基础刚度当砼结构主体和基础刚度较大时较大时 ,其抵抗地基沉陷的能力其抵抗

25、地基沉陷的能力还是较强还是较强的。但是地基处理不满足规范要求时的。但是地基处理不满足规范要求时 ,特特别是在严重湿陷性黄土、别是在严重湿陷性黄土、冻胀土、膨胀土、冻胀土、膨胀土、盐渍土、软弱土等不良场地盐渍土、软弱土等不良场地 ,仍时常产生仍时常产生地基沉陷地基沉陷 (膨膨胀胀 )裂缝。裂缝。地基沉陷裂地基沉陷裂缝缝（2 2）n地地基基沉沉陷陷裂裂缝缝具具有有底底层层重重、上上层层轻轻、外外墙墙重重、内内墙墙轻轻 ,开开洞洞墙墙重重、实实体体墙墙轻轻等等特特点点 ,且且大大多多为为斜斜向向裂裂缝缝 ,少少数数为为竖竖向向和和水水平平向向裂裂缝缝。地地基基沉沉陷陷裂裂缝缝首首先先在在砼砼梁梁上上

26、出出现现 ,或或在在梁梁柱柱交交界界处处发发生生 ,当当上上部部主主体体结结构构刚刚度度较较大大时时 ,有有时时也也在在独独立立基基础础与与柱柱根根处处出出现水平裂缝现水平裂缝 ,见图见图 2828图图 3232。地基沉陷裂地基沉陷裂缝缝图片一图片一地基沉陷裂地基沉陷裂缝缝图片二图片二8 8、应应力集中裂力集中裂缝缝（1 1）n一一般般多多在在主主体体结结构构建建成成后后出出现现 ,砼砼结结构构应应力力集集中中裂裂缝缝主主要要分分布布在在门门窗窗洞洞口口、平平面面或或立立面面突突出出凹凹进进以以及及开开结结构构洞洞口口和和结结构构刚刚度突变及集中荷载等处。度突变及集中荷载等处。应应力集中裂力集

27、中裂缝缝（2 2）对于预应力钢筋砼结构对于预应力钢筋砼结构 ,一般在一般在张张拉拉钢钢筋筋锚锚固端固端产产生局部生局部压应压应力集中力集中处产处产生生裂缝。在门窗洞口裂缝。在门窗洞口 ,平面立平面立面突出凹面突出凹进进以及开以及开结结构洞构洞处处的的应应力集中裂力集中裂缝缝 ,一般多一般多与与砼砼收收缩缩和温度和温度变变化有关化有关 ,属收属收缩应缩应力集中裂力集中裂缝缝或温或温度度应应力集中裂力集中裂缝缝 ;由于荷由于荷载载或局部或局部应应力引起的力引起的 ,属荷属荷载应载应力集中裂力集中裂缝缝。应应力集中裂力集中裂缝缝一般一般发发生在生在门门窗洞口窗洞口的角部和平立面突出凹的角部和平立面突

28、出凹进进的的转转角角处处 ,且斜向模形状裂缝且斜向模形状裂缝居多。在集中荷载较大的部位居多。在集中荷载较大的部位 ,易易产产生劈裂状的裂生劈裂状的裂缝缝。在在预应力结构锚固端的局部承压处预应力结构锚固端的局部承压处 ,有有时时出出现现一条或一条或数条裂数条裂缝缝 ,并呈放射形并呈放射形 状。状。对对于暴露在大气中的于暴露在大气中的砼结砼结构构 ,应应力集中裂力集中裂缝缝出出现现后后 ,有有时还时还会随大气温度的会随大气温度的变变化而化而变动变动。见图见图 3333图图 3737。应应力集中裂力集中裂缝缝图片一图片一9 9、冻冻融裂融裂缝缝 一般在寒冷或严寒地区一般在寒冷或严寒地区 ,由于由于砼

29、砼受潮并遭受多受潮并遭受多次次冻冻融融 ,造成在全裂造成在全裂缝缝 ;也也 可能是由于土体可能是由于土体冻胀冻胀 ,使使砼产砼产生裂生裂缝缝。对于一般工业与民用建筑对于一般工业与民用建筑 ,冻冻融融裂裂缝缝大部分出大部分出现现在在顶层砼顶层砼挑檐、女儿挑檐、女儿墙墙、砼压顶砼压顶等等部位部位 ,少部分在底少部分在底层层勒角部位出勒角部位出现现。有。有时时在在卫卫生生间间、盟洗室靠近外盟洗室靠近外墙墙外的栓外的栓 ,因因长长期受潮多次期受潮多次冻冻融融 ,也也会会产产生生这类这类裂裂缝缝。冻冻融裂融裂缝缝的特点是在裂的特点是在裂缝缝附近的附近的砼稣砼稣松、剥皮、脱落甚至露筋松、剥皮、脱落甚至露筋

30、 ,导导致致钢钢筋锈蚀筋锈蚀 ,这这种裂种裂缝缝 ,随着随着时间时间的推移的推移 ,会会继续发继续发展而不断展而不断恶恶化化 ,见图见图 3838图图 39 39。10、钢筋锈蚀裂缝、钢筋锈蚀裂缝（1）n一一般般是是由由于于在在砼砼中中使使用用外外加加剂剂不不当当(如如使使用用了了超超量量氯氯离离子子的的外外加加剂剂)或或砼砼结结构构处处于于有有腐腐蚀蚀性性气气体体或或液液体体的的环环境境中中,以以及及施施工工时时,控控制制不不严严砼砼保保护护层层过过薄薄或或露露筋筋,致致使使砼砼中中钢钢筋筋生生锈锈,铁铁锈锈(氧氧化化铁铁)体体积积膨膨胀胀,致致使使砼砼产产生生裂裂缝缝。此此外外,当当砼砼碳

31、碳化化深深度度超超过过钢钢筋筋保保护护层层时时,也也会会导导致致钢钢筋筋锈锈蚀蚀膨膨胀胀,使使砼砼产产生生裂裂缝缝。这这是是因因为为砼砼中中的的氢氢氧氧化化钙钙与与空空气气中中的的二二氧氧化化碳碳产产生生的的化化学学反反应应,生生成成碳碳酸酸钙钙,从从而而消消耗耗了了砼砼中中的的起起基基离离子子,使使砼砼碱碱性性降降低低。一一般般砼砼的的 PH 值值小小于于 13,而而碳碳化化的的砼砼 PH 值值可可能能降降低低到到 10 以以下下。在在高高碱碱性性环环境境下下,钢钢筋筋表表面面可可形形成成氧氧化化铁铁保保护护膜膜,而而当当砼砼中中PH 值值降降低低到到 11 以以下下时时,这这层层氧化膜遭到

32、破坏氧化膜遭到破坏,从而加速了钢筋锈蚀使砼出现裂缝。从而加速了钢筋锈蚀使砼出现裂缝。钢筋锈蚀裂缝钢筋锈蚀裂缝（2）n因因钢钢筋筋锈锈蚀蚀导导致致产产生生的的裂裂缝缝,多多为为纵纵向向顺顺筋筋裂裂缝缝,这这种种裂裂缝缝严严重重者者破破坏坏钢钢筋筋与与砼砼间间之之粘连力粘连力,见图见图 40图图 42。钢筋锈蚀裂缝钢筋锈蚀裂缝（2）11、碱骨料反应裂缝、碱骨料反应裂缝（1）这种裂缝是由于在全中原材料中的水泥、外加这种裂缝是由于在全中原材料中的水泥、外加剂、混合材料及水中的碱性物质与骨料中的活性物剂、混合材料及水中的碱性物质与骨料中的活性物质发生膨胀性的化学反应。碱骨料反应裂缝通常在质发生膨胀性的化

33、学反应。碱骨料反应裂缝通常在在全浇注成型若干年后出现在全浇注成型若干年后出现,反应生成物吸水膨胀反应生成物吸水膨胀使砼产生内兑部应力而开裂。由于活性骨料一般呈使砼产生内兑部应力而开裂。由于活性骨料一般呈均匀分布均匀分布,故砼发生碱骨料的反应后故砼发生碱骨料的反应后,砼各部分均砼各部分均产生膨胀应力和变形。特别是砼在遇水情况下产生膨胀应力和变形。特别是砼在遇水情况下,其其体积约膨胀体积约膨胀 34 倍倍,使砼产生膨胀稣松状裂缝。使砼产生膨胀稣松状裂缝。碱骨料反应裂缝碱骨料反应裂缝（2）n砼砼发发生生碱碱骨骨料料反反应应要要具具备备三三个个条条件件:(一一)砼砼原原材材料料中中含含碱碱量量高高;(

34、二二)骨骨料料中中有有相相当当的的活活性性成成分分;(三三)有有充充分分的的水水份份和和湿湿度度的的环环境境条条件件。当当砼砼处处于于较较干干燥燥的的条条件件,其其碱碱骨骨料料反反应应是是很很缓缓慢慢的的,一一般般在在若若干干年年后后才才出出现现,但但在在处处于于潮潮湿湿和和水水中中条条件件下下,则则在在较较短短的的时时间间就就会会出出现现上上述述反反应。见图应。见图 43。12、荷载作用裂缝、荷载作用裂缝（1）n一一般般是是由由于于结结构构物物受受到到荷荷载载作作用用,导导致致砼砼内内部部产产生生拉拉应应力力超超过过栓栓的的极极限限抗抗拉拉强强度度,致致使使在在全全产产生生裂裂缝缝。普普通通

35、钢钢筋筋砼砼结结构构受受变变构构件件,如如果果无无特特殊殊要要求求,在在荷荷载载标标准准值值作作用用下下是是允允许许出出现现裂裂缝缝的的,但但其其裂裂缝缝宽度在荷载长期效应组合下不得超过规范限值。宽度在荷载长期效应组合下不得超过规范限值。n实实践践证证明明:在在全全结结构构如如严严格格按按现现行行设设计计规规范范进行正确设计进行正确设计,严格按现行施严格按现行施荷载作用裂缝荷载作用裂缝（2）n工及验收规范精心施工工及验收规范精心施工,在荷载标准值作用下在荷载标准值作用下,其裂其裂缝宽度不会超过规范限缝宽度不会超过规范限值。砼结构的荷载作用裂缝特值。砼结构的荷载作用裂缝特点是点是:(一一)裂缝出

36、现在结构和构件的受拉区裂缝出现在结构和构件的受拉区或剪拉区或剪拉区;(二二)裂缝形状多为模形裂缝裂缝形状多为模形裂缝;(三三)受弯构件在正弯矩受弯构件在正弯矩和弯矩最大区段皆为竖向裂缝和弯矩最大区段皆为竖向裂缝,在斜截面剪应田力最在斜截面剪应田力最大的区段多为斜向裂缝大的区段多为斜向裂缝;(四四)轴心受压和偏心受压柱轴心受压和偏心受压柱,在荷载标准值作用下在荷载标准值作用下,不允许出现裂缝不允许出现裂缝;如果轴心如果轴心受受压柱出现的劈状裂缝或局部承压裂缝压柱出现的劈状裂缝或局部承压裂缝,则表明该柱已则表明该柱已接近承载力的极限状态。由于现行规范的设计准则应接近承载力的极限状态。由于现行规范的

37、设计准则应满足满足 强柱弱梁强柱弱梁 、强剪弱弯强剪弱弯 、强节弱强节弱杆杆 的的要来。因此要来。因此,在荷载标准值作用下在荷载标准值作用下,钢筋砼框架结构钢筋砼框架结构的梁柱节点核心的梁柱节点核心区区,框架柱和一般钢筋砼柱以及一般框架柱和一般钢筋砼柱以及一般受弯构件的斜截面剪应力区是不允许出受弯构件的斜截面剪应力区是不允许出 现裂缝的现裂缝的,见见图图 44图图 52。荷载作用裂缝荷载作用裂缝图片一图片一荷载作用裂缝荷载作用裂缝图片二图片二13、地震作用裂缝、地震作用裂缝（1）在地震作用下在地震作用下,砼结构裂缝的严重程度与地震砼结构裂缝的严重程度与地震震级、震源深度、地震裂度、地质构造、地

38、形地貌、震级、震源深度、地震裂度、地质构造、地形地貌、场地条件、地下水分布、结构布置、结构体系、场地条件、地下水分布、结构布置、结构体系、结结构部位以及施工质量等诸多因素有关构部位以及施工质量等诸多因素有关;在设防裂度在设防裂度地震作用下地震作用下,砼结构主体承重构件裂缝一般比较轻砼结构主体承重构件裂缝一般比较轻微微,如在结构布置相对较弱的柱头或柱根出现水平如在结构布置相对较弱的柱头或柱根出现水平裂缝裂缝,但填充墙门窗口外多出现水平向裂缝在房屋但填充墙门窗口外多出现水平向裂缝在房屋四角墙体多了现斜向裂四角墙体多了现斜向裂缝缝;在罕遇烈度地震作用下在罕遇烈度地震作用下,往往在抗震性能相对较弱的柱

39、头出现水平和竖向往往在抗震性能相对较弱的柱头出现水平和竖向顺筋裂缝顺筋裂缝,严重时严重时,柱头主筋弯曲柱头主筋弯曲,砼压碎砼压碎,甚至甚至造成梁柱节点核心区破坏造成梁柱节点核心区破坏，地震作用裂缝地震作用裂缝（2）特别是当地震竖向分量作用较大时,此种现象尤为严重,柱根多出现水平裂缝;钢筋砼短柱多出现交叉形裂缝;砼框架梁缝出现在梁的两端,多呈竖向或斜向裂缝;砼楼板裂缝相对较轻,一般多出现在平面形状突出或凹进变化应力集中较大的部位;在全剪力墙一般出现交叉状的形裂缝;在全结构的围护墙体多出现交叉状形裂缝的或斜向及水平裂缝,见图 53图 57。地震作用裂缝地震作用裂缝图片图片14、火灾裂缝、火灾裂缝（

40、1）n 砼在火灾高温作用下砼在火灾高温作用下,由于受火灾表面温由于受火灾表面温度升高比其内部快得多度升高比其内部快得多,导致砼中各种水分导致砼中各种水分在不同温度下分解逸出在不同温度下分解逸出,水分蒸发形成微小水分蒸发形成微小孔隙孔隙,水泥水化生成的的氢氧化钙脱水水泥水化生成的的氢氧化钙脱水,体体积膨胀积膨胀,加之骨料和砂浆的的膨胀系数不同加之骨料和砂浆的的膨胀系数不同,致使砼内产生一定的内应力致使砼内产生一定的内应力,从而使受火从而使受火温度较高的砼表面首先开裂温度较高的砼表面首先开裂,并随受火温度并随受火温度的升高和时间的延长而不断向内部扩展的升高和时间的延长而不断向内部扩展,当当救火时救

41、火时,在冷水作用下在冷水作用下,又使砼表面骤然冷又使砼表面骤然冷却却,导致砼构件产生爆裂裂缝导致砼构件产生爆裂裂缝火灾裂缝火灾裂缝（2）n砼砼火火灾灾裂裂缝缝多多呈呈不不规规则则状状,其其裂裂缝缝严严重重程程度度与与的的栓栓的的受受火火时时间间、温温度度高高低低、灭灭火火方方式式及及所所处处的的部部位位等等有有一一定定关关系系。就就一一般般钢钢筋筋结结构构而而言言,由由于于火火灾灾时时房房间间内内上上部部温温度度高高于于下下部部温温度度,故故砼砼结结构构的的火火灾灾裂裂缝缝,一一般般情情况况下下以以在在全全楼楼板板板板底底裂裂缝缝最最重重,砼砼梁梁坎坎上上,砼砼柱柱相相对对较较轻轻;由由于于楼

42、楼板板受受火火面面较较大大,故故其其爆爆裂裂裂裂分分布布面面积积较较大大,且且多多为为不不规规则则的的或或网网状状裂裂缝缝;钢钢筋筋砼砼梁梁为为三三面面受受火火,故故梁梁的的底底面面裂裂缝缝一一般般重重于于梁梁的的两两侧侧重重,且且往往往往沿沿梁梁主主筋筋方方向向出出现现纵纵向向裂裂缝缝,严严重重者者砼砼剥剥落落,在在梁梁底底面面和和梁梁的的侧侧面面还还出出现现横横向向裂裂缝缝,并并伴伴有有不不规规则则状状裂裂缝缝;钢钢筋筋砼砼柱柱则则除除出出现现顺顺筋筋裂裂缝缝外外,则则多多呈呈不不规规则则状状裂裂缝缝,且具有柱上部重下部轻等特点。见图且具有柱上部重下部轻等特点。见图 58图图 60 火灾裂

43、缝图片火灾裂缝火灾裂缝（3）n在在火火灾灾作作用用下下,不不仅仅砼砼出出现现爆爆裂裂裂裂缝缝,而且在裂缝的两侧多出现的空鼓现象。而且在裂缝的两侧多出现的空鼓现象。15、构造裂缝、构造裂缝（1）一般是由于砼构造措施不当导致砼产生裂缝，一般是由于砼构造措施不当导致砼产生裂缝，例如：（一）在进深梁上搁置例如：（一）在进深梁上搁置预应力空心板预应力空心板,当当板受荷载后板受荷载后,板端板端(即支座处即支座处)产生转动变形产生转动变形,造造成沿板端部平行于进深梁的裂缝成沿板端部平行于进深梁的裂缝,如果是矩形梁如果是矩形梁,则板面出现一条平行于进深梁的纵向裂缝则板面出现一条平行于进深梁的纵向裂缝,如果如果

44、是花兰梁是花兰梁,则出现两条纵向裂缝则出现两条纵向裂缝,这主要是因为这主要是因为,设计时预应力空心板按简支板设计设计时预应力空心板按简支板设计,但在构造的但在构造的上未考虑板受荷载板板端转动变形使板端开裂所上未考虑板受荷载板板端转动变形使板端开裂所致致;(二二)预应力空心板由于板与板间接缝构造措预应力空心板由于板与板间接缝构造措施和施工处理不当施和施工处理不当,导致板间接缝出现裂缝导致板间接缝出现裂缝;构造裂缝构造裂缝（2）n (二二)预应力空心板由于板与板间接缝构造措预应力空心板由于板与板间接缝构造措施和施工处理不当施和施工处理不当,导致板间接缝出现裂缝导致板间接缝出现裂缝;(三三)跨度较大

45、的进深梁跨度较大的进深梁,设计按简支计算设计按简支计算,但未充分考但未充分考虑支座实际嵌固负弯矩的作用虑支座实际嵌固负弯矩的作用,而导致梁端顶部出而导致梁端顶部出现裂缝现裂缝;(四四)门窗洞口处门窗洞口处,未充分考虑应力集中的未充分考虑应力集中的影响影响,造成在门窗洞口角部造成在门窗洞口角部 出现应力集中裂缝出现应力集中裂缝;(五五)对于某些截面高度较大的梁对于某些截面高度较大的梁,由于腰筋间距较由于腰筋间距较大大,导致吐梁两侧出现枣核形裂缝导致吐梁两侧出现枣核形裂缝;(六六)在砼结构在砼结构与砌体结构交界处与砌体结构交界处,由于未考虑两种结构体在温度由于未考虑两种结构体在温度及收缩作用下及收

46、缩作用下,变形不协调变形不协调,造成在两种结构体系造成在两种结构体系交交界处出现裂缝等界处出现裂缝等,见图见图 61图图 67 构造裂缝构造裂缝图片图片16、设计不周裂缝、设计不周裂缝（1）一一般是由于概念设计考虑不周导致砼产生裂般是由于概念设计考虑不周导致砼产生裂缝缝,例如例如:(一一)将各层阳台硅挑梁端部将各层阳台硅挑梁端部,用在用在全柱相连全柱相连,导致上部各层部分荷载传到下部挑梁导致上部各层部分荷载传到下部挑梁上上,造成底层砼挑梁顶部出现竖向裂缝造成底层砼挑梁顶部出现竖向裂缝;(二二)在钢筋砼托墙梁上开偏洞在钢筋砼托墙梁上开偏洞,且其距离超过砌体且其距离超过砌体结构设计规范的规定结构设

47、计规范的规定,又未采取必要的加强措又未采取必要的加强措施施,造成在全托墙梁出现裂缝造成在全托墙梁出现裂缝;设计不周裂缝设计不周裂缝（2）(三三)对于截面高度受到限制的跨度较大的钢对于截面高度受到限制的跨度较大的钢筋砼梁和跨度较大的板筋砼梁和跨度较大的板,仅重视了承载力极限仅重视了承载力极限状态的设计状态的设计,而忽视了正常使用极限状态刚度而忽视了正常使用极限状态刚度和裂缝开展的计算和裂缝开展的计算,导致砼构件挠度和裂缝宽导致砼构件挠度和裂缝宽度超限度超限;(四四)对某些可能在对某些可能在 温度和收缩应力集温度和收缩应力集中的部位中的部位,未采取加强配筋措施未采取加强配筋措施,造成出现温造成出现

48、温度收缩裂缝度收缩裂缝等等,见图见图 68图图 69。设计不周裂缝设计不周裂缝图片图片17、施工不当裂缝、施工不当裂缝（1）n由由于于施施工工粗粗糙糙,措措施施不不当当导导致致砼砼结结构构出出现现裂裂缝缝。例例如如(一一)在在板板类类构构件件或或大大体体积积砼砼施施工工中中,在在砼砼初初凝凝前前和和终终凝凝前前未未进进行行一一次次抹抹压压,导导致致砼砼出出现现塑塑性性收收缩缩龟龟裂裂;(二二)砼砼挑挑檐檐,雨雨蓬蓬和和阳阳台台等等悬悬挑挑式式结结构构构构件件,浇浇注注砼砼时时将将负负弯弯矩矩钢钢筋筋踩踩下下移移位位,导导致致上上述述构构件件固固端端出出现现受受力力裂裂缝缝;(三三)预预应应力力

49、屋屋架架下下弦弦,在在预预留留管管道道部部位位,抽抽管管不不当当,造造成成屋屋架架下下弦弦出出现现纵纵向向裂裂缝缝;(四四)现现浇浇在在全全楼楼板板施施工工缝缝处处理理不不当当造造成成施施工工缝缝处处开开裂裂;(五五)浇浇注注砼砼速速度度过过快快,导导致致砼砼剪剪力力上上部部出出现现砼砼沉沉缩缩裂裂缝缝;(六六)在在框框架架柱柱中中预预埋埋内内排排水水有有缝缝钢钢管管,由由于于建建筑筑垃垃圾圾堵堵塞塞,施施工工养养护护澡澡进进入入管管内内无无法法排排出出,冬冬季季管管内内积积水水冻冻胀胀,导导致致钢钢管管膨膨胀胀,造造成成底底层层砼砼柱柱出出现现竖竖向向裂裂缝缝等等,见见图图 70图图 76。

50、施工不当裂缝施工不当裂缝图片图片施工不当裂缝施工不当裂缝（2）n应应当当指指出出,砼砼结结构构裂裂缝缝尽尽管管有有十十七七种种类类型型,其其特特点点和和形形成成规规律律也也各各不不相相 同同,但但在在实实际际工工程程中中,往往往往裂裂缝缝形形成成的的原原因因是是多多种种因因素素造造成成的的,其其中中有有主主要要因因素素,也也有有次次要要因因素素,因因此此分分清清主主次次因因素素,对对砼砼结结构构裂裂缝缝原原因因给给出出科科学学正正确确的的“诊诊断断”,是是致致关关重重要要的的,至至于于砼砼结结构构裂裂缝缝的的防防治治技技术术,由由于于篇篇幅幅所所限限,本本文文未未于于涉涉及及,此此部部分分详详