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浅析混凝土结构裂缝对结构耐久性的影响
【摘要】混凝土结构自身带裂缝工作,是这种结构的固有特性,因此开裂是很难避免的。裂缝对结构安全、使用功能和耐久性等造成的影响也不尽相同。笔者就裂缝对混凝土耐久性的影响,结合新混凝土规范(2010版,以下简称新规范)的条文,阐述本人对于两者之间关系的理解,供大家参考。
【关键词】混凝土结构;耐久性;裂缝控制
中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
1 引言
耐久性是结构必须满足的一项功能要求,他是指结构在规定的时间内,在正常使用和正常维护条件下,应有足够的耐久性能以完成其全部功能并保证结构的使用寿命。对混凝土结构而言,即应避免由于混凝土保护层碳化或裂缝宽度过大而导致钢筋锈蚀。因此,从保障结构耐久性的角度,探讨和分析以裂缝控制为核心的耐久性问题,深刻领会新规范结构裂缝控制的意义,保证混凝土结构的使用寿命,就很有必要。
2 裂缝的主要成因及类型
(1)由外荷载(如静、动荷载)引起的裂缝。由外荷载直接引起的裂缝。这是常规规范所计算的裂缝(如正截面裂缝和斜截面裂缝);
(2)结构由变形变化(如温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素)而引起的裂缝。这种裂缝的起因是结构要求变形,当变形得不到满足时引起约束应力,当应超过一定的数值边在结构的薄弱部位率先出现裂缝。事实上,在工程结构中,肉眼可见的裂缝约有80%是由变形为主的作用引起的,由荷载为主引起的有约20%。因此,为保证结构耐久性,除了要把荷载裂缝控制可接受的范围内,更要通过设计、施工以及使用阶段的维护等综合措施来考虑和限制由变形所引起的裂缝。

规范中有关钢筋混凝土结构耐久性规定的有五个方面:结构所处的环境类别、混凝材料的耐久性基本要求、钢筋的混凝土保护层厚度、不同环境条件下的耐久性技术措施、结构使用阶段的检测与维护要求。实际对设计起控制作用的是裂缝的宽度限制,并以它作为度量混凝土耐久性要求是否得到满足的标志。我们计算裂缝宽度的主要目的是防止钢筋锈蚀,保证结构的耐久性。而随着商品房的发展,裂缝逻辑是裂缝越宽,氧、水分及侵蚀性介质进入混凝土到达钢筋表面的份量就越多,钢筋的锈蚀就越严重。但从腐蚀的电化学机理来看,裂缝为空气和水分渗入混凝土达到钢筋表面创造了条件,从而使钢筋开始锈蚀的时间提前、锈蚀的前期发展加剧。但裂缝的作用仅仅是钢筋局部脱钝,使腐蚀过程得以开始,它并不对腐蚀的后续发展速度起主导控制作用,腐蚀的发展速度取决于混凝土的抗渗能力(密实性及保护层厚度)和使用环境,裂缝宽度宽度与锈蚀量不不存在明显的依赖关系。经过为数众多的暴露实验和工程调查也表明:1)裂缝对短期内的钢筋锈蚀有明显的影响,但是随时间的增长这种影响逐渐减弱,对钢筋长期锈蚀的影响不明显;2)钢筋锈蚀情况与环境密切相关,在通常室内环境中,除个别钢筋存在轻微锈蚀以外绝大多数横向裂缝处钢筋均无锈蚀;而在潮湿环境和有有害的侵蚀性介质存在的环境中,多
数横向裂缝处钢筋都有不同程度的锈蚀,随着裂缝宽度的增大,钢筋锈蚀几率增大,锈蚀程度有所增加,但并非成正比例关系。徐有邻著《混凝土结构设计原理及修订规范的应用》P133页关于裂缝控制验算修订方案一,原文如下:“可以放宽裂缝,。因为调