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荷載引起的裂縫

混凝土在常規(guī)靜,、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫,、次應(yīng)力裂縫兩種,。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫, 次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn),。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū),、受剪區(qū)或振動嚴(yán)重部位。但必須指出,，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫,，往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆,，其原因往往是截面尺寸偏小,。

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溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化,，混凝土將發(fā)生變形,，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫,。在某些大跨徑橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力,。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏,。

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收縮引起的裂縫

在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的,。在混凝土收縮種類中,，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮,。

塑性收縮。發(fā)生在施工過程中,、混凝土澆筑后4~5小時左右,，此時水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成,，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉,，因此時混凝土尚未硬化,，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大,，可達(dá)1%左右,。

在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋,，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如T梁,、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉?shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮,，施工時應(yīng)控制水灰比,，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快,，振搗要密實(shí),，豎向變截面處宜分層澆筑。

縮水收縮（干縮）,?；炷两Y(jié)硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā),，濕度逐步降低,，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）,。因混凝土表層水分損失快,，內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大,、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力,，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時,，便產(chǎn)生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮,。如配筋率較大的構(gòu)件（超過3%），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,，混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂裂紋,。

自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中,，水泥與水發(fā)生水化反應(yīng),，這種收縮與外界濕度無關(guān)，且可以是正的（即收縮,，如普通硅酸鹽水泥混凝土）,，也可以是負(fù)的（即膨脹，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土）,。

炭化收縮,。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形,。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快,。炭化收縮一般不做計算,。

混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì),，且縱橫交錯,，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律,。

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地基礎(chǔ)變形引起的裂縫

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂,。

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鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,，使鋼筋周圍混凝土堿度降低,，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高,，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞,，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,，從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離,，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,，使得鋼筋有效斷面面積減小,，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降,，并將誘發(fā)其它形式的裂縫,，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,。

要防止鋼筋銹蝕，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度,、采用足夠的保護(hù)層厚度（當(dāng)然保護(hù)層亦不能太厚,，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時將加大裂縫寬度）,；施工時應(yīng)控制混凝土的水灰比,，加強(qiáng)振搗,，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入,，同時嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量,，沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重,。

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凍脹引起的裂縫

大氣氣溫低于零度時,，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰,，體積膨脹9%,，因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；同時混凝土凝膠孔中的過冷水（結(jié)冰溫度在-78度以下）在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓,，使混凝土中膨脹力加大,，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴(yán)重,，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%~50%。冬季施工時對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫,。

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施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥,、砂、骨料,、拌和水及外加劑組成,。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,。

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施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑,、構(gòu)件制作、起模,、運(yùn)輸,、堆放、拼裝及吊裝過程中,，若施工工藝不合理,、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的,、橫向的,、斜向的、豎向的,、水平的,、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫,，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn),。裂縫出現(xiàn)的部位和走向,、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異。