钢筋混凝土构件的裂缝变形和耐久性

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1、第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性Crack,DeformationandDurabilityofRCMember概述外观感觉îíì裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低，影响使用寿命耐久性—心理承受：不安全感，振动噪声对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等振动、变形过大对其它结构构件的影响ïïïîïïïíì影响正常使用：如吊车、精密仪器适用性—承载能力极限状态安全性—ïïïïïïïïîïïïïïïïïíì—结构的功能对于超过正常使用极限状态的情况，由于其对生命财产的危害性比超过承

2、载力极限状态要小，因此相应的可靠度水平可比承载力极限状态低一些。正常使用极限状态的计算表达式为，正常使用极限状态的几种荷载：1、荷载标准值2、荷载组合值（用于整体影响或影响较大时的验算）3、荷载频遇值时间比值为10%(用于局部影响时的验算）4、荷载准永久值时间比值为50％（用于长期影响时的验算）第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性Sk：作用效应标准值，如挠度变形和裂缝宽度，应根据荷载标准值和材料强度标准值确定。由于活荷载达到其标准值Qk的作用时间较短，故Msk称为短期弯矩，其值约为弯矩设计值的50%~70%。由于在

3、荷载的长期作用下，构件的变形和裂缝宽度随时间增长，因此需要考虑长期荷载的影响，第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性7.1裂缝宽度验算——荷载引起的裂缝宽度验算公式：裂缝类别：变形裂缝80％，结构裂缝20％7.1.1混凝土结构裂缝的分类与成因第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性7.1裂缝宽度验算——荷载引起的裂缝宽度1.施工期间产生的裂缝（1）塑性混凝土裂缝（混凝土沉降裂缝、混凝土收缩裂缝）（2）温度裂缝（3）约束收缩裂缝（4）施工质量问题引起的裂缝（5）早期冻融作用引起的裂缝各类裂缝的成因与特点第7章钢筋混凝土的裂

4、缝、变形和耐久性7.1裂缝宽度验算——荷载引起的裂缝宽度1.使用期间产生的裂缝（1）钢筋锈蚀引起的纵向裂缝（2）温度变化和收缩作用引起的裂缝（3）地基不均匀沉降引起的裂缝（4）冻融循环作用、碱骨料反应、盐-酸类反应引起的裂缝各类裂缝的成因与特点第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性非结构裂缝原因分析◆混凝土结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件。◆除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会引起拉应力，从而产生裂缝。◆结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时，并不立即产生裂缝，而

5、是当拉应变达到极限拉应变etu时才出现裂缝。◆硬化后的混凝土极限拉应变约为150×10-6，即10m长的构件，产生1.5mm的很小受拉变形即会产生裂缝。◆由于混凝土材料的不均匀性，裂缝首先在强度最小的位置发生。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。◆不同龄期的混凝土，其裂缝断面状况有较大差别。龄期很短的混凝土，裂缝断面较为光滑，两裂缝不能完全闭合。而充分硬化后的混凝土，裂缝断面则呈不规则较为锋锐状态，两断面可以闭合。第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性材料原因水泥异常凝结引起的

6、裂缝受风化的水泥，其品质很不安定。混凝土浇筑后达到一定强度前，在凝结硬化阶段会产生如图所示的短小的不规则裂缝。随着水泥品质的改善，这种裂缝目前较少见到。1、水泥方面第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性水泥水化热水泥用量在300kg/m3左右时，温度上升为30~40℃左右。第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性①②③④在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件表面还产生放热，使得构件温度经上升后再下降。第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性构件的最小尺寸大于800mm时，通常可认为是大体积混凝土。对于大体积混凝土，内

7、部温度较大，构件外周温度较低，内外温差很大，引起内外混凝土膨胀变形差异。内部混凝土膨胀受到外部混凝土的变形约束，而使构件表面产生裂缝。这种裂缝在构件表面通常呈直交状况。第7章钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性大型构件与小尺寸构件共同组成的结构（如基础梁与薄墙板、大尺寸梁与薄楼板等），以及梁柱框架结构中均可能因温差的影响产生裂缝。骨料方面混凝土下沉和泌水混凝土浇筑后，在凝结过程中会产生下沉和泌水，下沉量约为浇筑高度的1%。当下沉受到钢筋或周围混凝土的约束也会产生裂缝。施工原因(a)材料混合不均匀(b)长时间搅拌(c)快速

8、浇筑(d)先后浇筑时差过长混合材料不均匀：由于搅拌不均匀，材料的膨胀性和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。长时间搅拌：混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。施工原因(a)材料混合不均匀(b)长时间搅拌(c)快速浇筑(d)先后浇筑时差过长浇筑速度过快：当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉