2有關裂縫的一些概念
2.1混凝土內部結構決定其產生裂縫
混凝土是粗集料、細集料、水泥石水和氣體所組成的非均質堆聚結構。混凝土混合料在不同溫濕度條件下凝結硬化,并同時產生體積變形。水泥石的干燥和冷卻收縮大,集料干燥和冷卻收縮小,同時水泥石和集料相互粘結而約束,由于變形產生微裂縫。
2.2混凝土裂縫的種類
2.21按裂縫產生原因分類
a由外荷載(靜、動荷載)直接應力引起的裂縫和次應力引起的裂縫。
B由變形變化引起的裂縫:包括結構因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫。其特征是結構要求變形,當受到約束和限制時產生內應力,應力超過一定數值后產生裂縫,裂縫出現變形得到滿足,內應力松弛。這種裂縫寬度大、內應力小,對荷載的影響小,但對耐久性損害大。
據國內外調查資料表明,工程結構產生屬于變形變化(濕濕度、收縮與膨脹、不均勻沉降)引起的裂縫約占80%;屬于荷載引起的裂縫約占20%。
2.2.1裂縫所處狀態分
裂縫可分為運動、穩定、閉合和愈合等狀態。
對于處于運動和不穩定擴展狀態的裂縫,應考慮加固和補救措施。而對于穩定、閉合、愈合的裂縫則可持久的應用。例如有些防水結構,在0.1Mpa水壓下,出現0.1~0.2mm裂縫時,可能開始時有輕微滲漏,但經過一段時間后,裂縫處水化和水泥析出Ca(OH)2,逐漸彌合了裂縫,并與大氣中CO2作用,形成CaCO3結晶,封閉和自愈裂縫,防止了滲漏的產生。這種裂縫是穩定的,不會影響工程結構的使用和耐久性。
2.2.3按裂縫形狀分
裂縫按形狀可分為表面的、深入的、貫穿的、繼續的、縱向的、橫向的、斜向的、對角線的、上下寬窄的、囊核形的等等。
2.3裂縫寬度
2.3.1平均裂縫寬度
在整條裂縫上,其寬度是不均勻的,有的位置密切協作,有的位置窄。平均裂縫寬度是指裂縫長度10%~15%范圍較寬區段平均裂縫寬度和裂縫長度10%~15%范圍較窄區段平均裂縫寬度的平均值即最大平均裂縫的平均值。
2.3.2最大裂縫寬度
a無侵蝕介質、無抗滲要求,結構處于正常狀態下,最大裂縫寬度不得大于0.3mm。
b有輕微侵蝕、無抗滲要求時,最大裂縫寬度不得大于0.2mm。
c有最重侵蝕和抗滲要求時,不得大于0.1mm。
d混凝土有自防水要求時,不得大于0.1mm。
上述標準是從耐久強度考慮的,為設計中和裂縫檢測中的控制中的控制范圍。但在工程實踐中,有些結構存在數毫米寬的裂縫仍然正在使用,而且多年后也沒有破壞危險。如土木建筑中的各種大型、特種結構和設備基礎,一般均存在裂縫,完全沒有裂縫是不可能的,科技工作者的主要任務是根椐裂縫的部位、所處環境、配筋情況和結構形式,進行具體分析、判斷和處理。一些專家和學者根椐對結構物裂縫處理的實際經驗,認為規范中限制的裂縫寬度應當根椐具體條件加以放密切協作,如像大量的表面裂縫,如果經過周密的研究分析確定是由變形作用引起的,其寬度可不限制,只須作表面封閉處理即可。