基于断裂力学的钢筋混凝土保护层锈胀开裂探讨
浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及防治措施
浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及防治措施内容提要：针对钢筋混凝土裂缝存在的普遍性，分析裂缝产生的原因，总结防治措施及处理方法，以保证建筑物的安全性、耐久性和稳定性。
关键词：钢筋混凝土、裂缝成因、防治措施。
随着我国经济的快速发展，建筑行业也得到了空前的发展，钢筋混凝土结构在建筑工程中的应用也越来越广泛。
在工程实践中可以发现，钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的，已经成为钢筋混凝土结构的一种特性长期存在并困扰着工程施工人员。
施工人员只能在工程实际施工过程中采取有效的措施，将裂缝产生的危害控制在允许的范围内。
一、钢筋混凝土结构裂缝的成因1）干缩裂缝：出现在混凝土浇筑完毕后的7天左右，水泥浆中的水分蒸发导致干缩裂缝的产生。
通常会影响混凝土的抗渗、锈蚀钢筋，影响钢筋混凝土的耐久性。
2）塑性收缩裂缝：混凝土在凝结之前，表面快速失水产生收缩导致裂缝的出现。
一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽，两侧细且长短不一，互不连贯状态。
较短的裂缝一般长20-30厘米，较长的裂缝可达2-3米，宽1-5毫米。
主要由于混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝强度很小，受高温或者大风天气的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时的混凝土强度又无法抵抗基本收缩，产生龟裂。
影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
3）温度裂缝：多发生在大体积混凝土表面或温度差变化较大的地区的钢筋混凝土结构中。
温度差使结构内部和外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土结构表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工的中后期。
4）沉陷裂缝：由于结构地基土质不均匀、松软，回填不实或者浸水而造成不均匀沉降所致。
5）缺少钢筋：箍筋和温度筋的缺少使混凝土产生裂缝，洞口拐角等应力集中处缺少加强钢筋。
6）钢筋保护层：钢筋保护层过薄，顺筋而裂。
钢筋混凝土桥梁裂缝及钢筋锈蚀原因探析
钢筋混凝土桥梁裂缝及钢筋锈蚀原因探析作者：朱德宏来源：《城市建设理论研究》2013年第05期摘要：钢筋混凝土桥梁的裂缝、钢筋锈蚀、耐久性一直是人们特别重视的问题之一，裂缝、钢筋锈蚀已成为混凝土结构耐久性破坏中的首要因素。
本文结合目前公路桥梁施工、老桥质量现状检测情况，从钢筋锈蚀、梁板裂缝产生的原因及对桥梁结构的影响，提出了实际工作中相应的有效预防措施。
关键词：钢筋混凝土钢筋锈蚀裂缝耐久性中图分类号：TU528.571文献标识码： A 文章编号：1概述钢筋混凝土由于其自身的优点在公路桥梁工程中已得到广泛的应用，混凝土构件裂纹、裂缝及钢筋锈蚀等病害也随之出现，并影响到钢筋混凝土构件的质量和耐久性。
因此查找、分析这些病害产生的原因十分必要。
钢筋混凝土结构是钢筋和混凝土两种材料的结合体，他们的物理、化学性质有很大的差异，在桥梁荷载、温度、湿度、大气等因素作用下各自发生或交替出现且相互影响的物理、化学变化，出现一些理化反应，进而出现桥梁构件开裂、钢筋锈蚀或者钢筋锈蚀引起构件开裂。
2桥梁构件裂缝产生的主要原因分析从我国公路桥梁现状来看，构件保护层设计厚度不足，施工过程中钢筋定位不精确，混凝土粗细集料材料质量不过关、配合比控制不合格、水泥外加剂质量和比例调配、混凝土振捣方法、钢筋保护层厚度施工控制、养护措施等因素，都是影响钢筋混凝土质量，产生早期裂缝、钢筋易锈蚀的因素。
大量的老桥质量状况检测资料表明，施工过程中未按设计及相关的标准、施工工艺未控制好，在上部结构疲劳、老化以及气候等因素影响下，只要梁体存在混凝土不密实、钢筋保护层较薄，则多数梁板就会出现裂纹、裂缝、白色析出物及渗水现象，潮湿的环境还会进一步加剧钢筋锈蚀，混凝土裂缝进一步扩大，最终影响到桥梁的承载能力和耐久性。
下面从以下三个方面谈谈构件出现裂缝和钢筋锈蚀的原因。
2.1钢筋保护层厚度较薄、钢筋易锈蚀在日常桥梁检测工作中，碰到箱梁或T梁底腹板的纵、横向裂缝（或裂纹）部位，对裂缝宽度、深度进行检测后，同时对钢筋保护层厚度进行检测；多数有裂缝的部位，钢筋保护层较薄，达不到设计要求。
浅谈钢筋混凝土中裂缝出现的原因处理
浅谈钢筋混凝土中裂缝出现的原因处理摘要：本文主要针对钢筋混凝土屋面井字梁裂缝产生的原因分析，提出了裂缝防治的改善屋面保温性能和构件加强的施工处理措施;对类似构件防止出现温度裂缝提出一些建议，具有一定的实用价值。
关键词：钢筋混凝土梁裂缝处理1 引言钢筋混凝土结构由于各种原因产生的裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且较为普遍，轻微者影响建筑物的美观，造成建筑物渗漏水;严重者降低建筑物结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性，甚至还会导致整体倒塌重大质量事故。
因此，正确分析钢筋混凝土结构裂缝产生原因，并且有针对性按照裂缝类型提出处理措施，是十分必要和迫切的。
现就多年来土建工程施工经验，以钢筋混凝土屋面井字梁裂缝为实例，分析裂缝产生原因及施工处理。
2 裂缝原因及处理某办公大楼1994年8月开工，1995年7月竣工交付使用，建筑面积1890m2，为一幢3层框架及部分砖混结构建筑。
基础采用钢筋混凝土梁板式基础，三层局部楼面及屋面为井字梁结构。
于2000年3月发现⑦～⑩轴、A～D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。
在清除表面粉刷层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状，宽度约0.5～1mm，多为表面裂缝，基本未贯穿梁底，且大都分布在跨中区域，在LB梁_L的分布多于LAI及LA2梁，同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显错位。
2.1裂缝原因（1）该楼共设8个沉降观测点。
根据基础沉降观测结果，地下基础进行人工加强处理，并采用板式基础，沉降量均较小，最大沉降量10.4mm，最小沉降量9.3mm，最大差异沉降仅 1.1mm，故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。
（2）对梁进行回弹测得混疑土强度等级达到C20，符合原设计要求，故可排除梁混凝土强度等级不足引起梁开裂的可能。
（3）该井字梁结构系夏季施工，原定屋面做法为刚性防水层上用1：10水泥珍珠岩找坡，再做架空层隔热，而后考虑铝白色SBS具有反光、防漏的双重作用，而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。
基于混凝土断裂的钢筋锈胀力预测模型
通 常 情 况 下 ．水 泥 水 化 过 程 中产 生 的强 碱 性 环 境 会 使 钢筋 表面 钝 化 ， 而 起 到 保 护 钢 筋 的 作 用 。 然 而 ，使 用 环 境 进 中 侵 蚀 性 介 质 的 入 侵 ．将 会 使 钢 筋 表 面 的 强 碱 性 环 境 遭 到 破 坏 ．钢 筋 表 面 附 近 的 ｐ 值 降 低 ．从 而 造 成 钢 筋 表 面 的 钝 Ｈ 化 膜 溶 解 ．进 而 发 生 电 化 学 腐 蚀 从 混 凝 土 中 的 钢 筋 表 面 脱 钝 、钢 筋 锈 蚀 开 始 ，到 混 凝 土 保 护 层 开 裂 ．其 间 经 历 了
中 圈分 类 号 ： Ｕ ７ ． Ｔ ３５ ５
文 献 标 识码 ： Ａ
０ 引
言
了腐 蚀 过 程 。 一 般 认 为 ． 凝 土 保 护 层 从 开 裂 到 耐 久 性 失 混
效 所 需 的 时 间很 短 ．因 此 将 保 护 层 开 裂 作 为 耐 久 寿 命 终 结
的 标 志 ｌ 由此 可 见 ．研 究 保 护层 锈 胀 开 性 设 计 、 久 寿 命 预 测 、 修 加 固决 策 耐 维
第３ ４卷第 １ ２期
２ ０ 年１ ０ ８ ２月
水 力 发 电
文 章编 号 ：５ ９ ９ ４ ２ ０ １ — ０ ５ ０ ０ ５ — ３ ２（０ ８）２ ０ ４ — ３
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基于混凝 土断裂的钢 筋
锈 胀 力 预 测模 型
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（ 华 大学 ， 北 吉林 吉 林 １２ １ ） ３ ０ ３
钢筋混凝土中保护层锈胀的分析
１ 试 验 结果及 分 析 ＿ ３
图 ３ ４为保 护 层 厚度 分 别 为 ５ ｒｍ 和 ２ｍｍ 试 件 的几 个 和 ０ ａ ０ 典 型 观 测 点 数 据 。试 验 结 果及 检 测 过 程 发 现 ， 相 同 的 电流 密 在 度 的条件 下 ， 锈胀裂 缝扩展起 始阶段 变化梯度较 小 ， 到后期 而 变 化 梯 度 相 对 较 大 ， 但 整 体 上 可 用 线 性 规 律 描 述 裂 缝 扩 展 过 程 ； 护 层 厚 度 对裂 缝 宽 度度 的 影 响程 度 较 小 。 保
１ 试 验 研 究
１１ 试 验设 计及 材料 ．
试 件 为 ２ ０ ｍｘ ６ ｍ ６ ０ ２ ｍ ２ ０ ｍｘ ４ ｍｍ 和 １０ ｍｘ ２ ｍｍｘ ４ ｍ ｍ ２０ ８ ６０ ｍ 两 种 柱 构 件 ， 角 布 置 钢 筋 。 保 护 层 分 别 为 ５ ｍ 和 ２ ｒｍ 两 四 ０ｍ ０ ａ 种 ， 向钢 筋 直 径 为 １ｍｍ 的 Ⅱ级 钢 筋 ， 筋 直 径 为 ６ ｍ 的 Ｉ 纵 ２ 箍 ａ ｒ 级 钢筋 。 电流 密 度 为 ０２ ｍ ／ 如 图 １ 示 。 ． Ａｃ ２ ｍ， 所
图 １ 试 件 成 型
混 凝 土 制 备 采 用 华 兴 Ｐ ３ ． 泥 ； 配 良好 的河 砂 ： 米 Ｃ２ ５水 级 瓜 卵石 ， 粒径 为 ５ １ ｒ 连 续 级 配 。 筋 性 能 均 符 合 国家 标 准 。 其 － ０ ｍ， ａ 钢 混凝土配合 比及力学性能见表 Ｉ 。
表 １ 混凝 土配合 比及力学性 能
图 ２ 腐 蚀 现 场
通 电腐 蚀 每 天 随 机 监 测 电 路 电流 ， 间 隔 ２ ｈ断 电 １ 测 ３ ｈ检 裂 缝 扩 展情 况 ， 并沿 试 件 长 度 方 向均 匀 选 取 １ 检 测 点 ， 精 ２个 用 度 为 ００ｒｍ 的裂 缝 测 宽 仪 （ Ｊ Ｋ ２ 进 行 观 测 裂 缝 宽 度 并 记 ．ａ ２ ＤＣ 一） 录 。为了减少观测误差 ， 监测前先将湿 盐砂及盖布移走 ， 用干布 清洁并根据环境气候情况 自然晾干或用吹风机吹干。
开裂状态下锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的研究
开裂状态下锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的研究摘要:通过电化学腐蚀的方法进行了开裂状态下锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的试验研究。
根据试验数据，拟合出了裂缝宽度对钢筋混凝土梁抗弯刚度影响系数的计算公式。
还给出了锈蚀钢筋混凝土梁短期刚度的表达式。
其结果有益于完善和发展锈蚀钢筋混凝土梁的计算方法。
关键词：钢筋混凝土梁，裂缝，锈蚀，刚度，刚度影响系数Abstract: through the electrochemical corrosion methods of cracking under the state of corroded reinforced concrete beam bending stiffness of the experimental research. According to the test data, fitting out of the crack width of reinforced concrete beam bending stiffness effect coefficient calculation formula. Back to out of corroded reinforced concrete beam and the expression of the short-term stiffness. The results are beneficial to the development and perfection of corroded reinforced concrete beam calculation method.Keywords: reinforced concrete beams, cracks, corrosion, rigidity, stiffness influence coefficients引言钢筋混凝土梁是钢筋混凝土结构中的重要受力构件，研究钢筋混凝土梁中的钢筋锈蚀以后对其各项性能的影响，是钢筋混凝土耐久性研究中十分重要的问题。
混凝土保护层锈胀裂缝扩展规律试验研究
构 的耐久性设计提供重要理论依据 ， 另一方面也为服役结构 的维护 ， 尤其是维修时间的选择提供重要参考。 目前国内外在理论分析和试验研究方面取得 的进展 中， 王海龙等基于断裂力学建立 了混凝土锈胀 开裂模型 ， 过引 通 入一些假设并考虑混凝土的软化特性 ， 出了混凝 土保 护层 提
０ 引盲
．
文献 标 志 码 ： Ａ
而到达钢 筋表面 ， 当氯 离子浓度达到一定值 时， 即使混凝土 内部 的 ｐ Ｈ值较高 ， 也会破坏钢 筋钝化膜 ， 钢筋表 面的钝 化
膜 破 坏 后 ，环 境 中 的 氧 气 和 水逐 渐透 过保 护 层 到 达 钢 筋 表 面， 发生 电化 学 腐 蚀 而 生 成 锈 蚀 产 物 ［。锈 蚀 产 物 的 化 学 成 ６ 】 分 十 分复 杂 ， 而且 随 着 环 境 的 改 变 而变 化 ， 献 ［ ］ 锈 蚀产 文 ５把 物 统 一 表 示 成 ｍ・ｅＯ ： ・ｅ Ｏ ， Ｈ ０ 并 给 出 了各 种 Ｆ （ Ｈ）ｎ Ｆ （ Ｈ） Ｐ・ ２ ， 锈 蚀 产 物 的体 积 膨胀 率 。 于混 凝土 在 浇筑 和 硬化过 程 中 ， 由 钢 筋 表 面形 成 一层 水 膜 ，使得 钢 筋 与 混凝 土 界 面处 的水 灰 比较
作为一种传统的结构形式，混凝土结构在土木工程领域 有着举足轻重的地位。 但是长期以来， 由于对沿海和道桥等在 环境或使用过程中存在大量氯离子的条件下的耐久性考虑不
足， 目前 已在 国内外 造成 相 当大 的 损失 。 因此 ， 何 提 高在 氯 如
离子侵蚀条件下混凝土的耐久性能 ， 是当前研究的热点问题 。 在 混凝 土 结 构耐 久 性 问题 中 ， 主要 的是 钢 筋 锈 蚀 。钢 最
・
设 计 与研 究 ・
基于断裂力学的钢筋混凝土保护层锈胀开裂探讨
基于断裂力学的钢筋混凝土保护层锈胀开裂探讨摘要：本文基于钢筋均匀锈蚀时混凝土的开裂实验现象建立了混凝土保护层开裂的计算模型，考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及混凝土界面中的原始裂纹与缺陷，裂纹在钢筋锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况，利用断裂力学和弹性力学得到了混凝土保护层开裂时钢筋膨胀力和均匀锈蚀率的理论预测模型。
分析了影响钢筋锈胀开裂的诸多因素，认为混凝土保护层厚度的增加、混凝土材料界面相的加强、混凝土断裂韧度的提高和钢筋直径的变小都有利于钢筋混凝土耐久性的提升。
关键词：混凝土保护层；钢筋锈蚀率；断裂力学；弹性力学；锈胀开裂1 研究背景钢筋混凝土结构的耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起的结构破坏。
在美国，因各种锈蚀造成的损失为700多亿美元，其中混凝土中钢筋锈蚀造成的损失约占40%。
钢筋锈蚀后其锈蚀产物的体积是原有体积的2-4倍，对钢筋周围的混凝土产生挤压，随着钢筋锈蚀程度的加剧，混凝土保护层受拉开裂。
保护层一旦开裂将会加速钢筋的锈蚀，进一步加剧裂缝的扩展导致结构破坏，严重影响混凝土结构的耐久性，因此研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。
现有的模型多以混凝土抗拉强度作为保护层开裂判断条件，很少考虑混凝土保护层中存在的初始裂纹和初始缺陷。
实际上，受干缩、温度等因素的影响，在承受荷载之前混凝土内部，特别是骨料和水泥砂浆界面上就存在着初始裂纹。
对于混凝土的开裂，断裂力学是一种有效工具。
国内曾尝试利用无限介质中的孔边双裂纹模型来预测钢筋锈蚀的膨胀力,但其裂纹构型和混凝土基体无限介质假设与实际保护层尺寸和锈胀开裂试验现象之间还存有差别。
本文以均匀锈胀开裂试验现象为依据根据保护层有限体中的应力分布和最终裂缝状态利用断裂力学和弹性理论建立混凝土保护层锈胀开裂时刻的锈胀力和临界锈蚀率预测模型。
2 模型的建立2.1 混凝土锈胀开裂的断裂模型研究海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀的物理模型时指出:当钢筋间距较大时,混凝土保护层沿顺钢筋方向胀裂；当保护层厚度较大时，混凝土保护层沿着平行于钢筋层面方向开裂。
钢筋混凝土楼板开裂的原因及处理对策探讨
钢筋混凝土楼板开裂的原因及处理对策探讨随着城市化进程的不断加速，建筑工程的数量和规模也在不断增加。
在这些建筑工程中，钢筋混凝土是目前应用最广泛的建筑材料之一。
在钢筋混凝土建筑中，楼板是承载楼层荷载最主要的构件。
然而，随着时间的推移，不少钢筋混凝土楼板发生开裂现象，影响着建筑的使用寿命和安全性。
本文将就钢筋混凝土楼板开裂的原因及处理对策进行探讨。
一、开裂的原因1.1 强度问题钢筋混凝土楼板的开裂问题与其强度有很大的关系。
常见的强度问题包括混凝土强度不足、钢筋接头强度不足、设计荷载超载等。
1.2 干缩变形另外，干缩变形也是导致钢筋混凝土楼板开裂的重要原因之一。
混凝土在硬化过程中不可避免地会发生干缩。
如果不能得到合理的控制，就会引发混凝土楼板的开裂现象。
1.3 温度变化温度变化也是导致钢筋混凝土楼板开裂的重要原因之一。
在温度周期变化的情况下，混凝土楼板受到的应变也会发生周期性的变化。
当周期运动的应变大小超过混凝土的既定极限值时，就会引发混凝土楼板的开裂。
二、处理对策2.1 强化结构设计针对钢筋混凝土楼板强度不足的问题，可以通过强化结构设计来加强楼板的承载能力。
具体来说，可以通过增加钢筋的数量和直径、改变构件截面形状等手段来提高构件的强度。
2.2 控制干缩变形对于由干缩变形引起的钢筋混凝土楼板开裂问题，可以采取加水养护、使用高强度混凝土和混凝土试块预应力等措施来减小混凝土的干缩变形，从而降低混凝土楼板的开裂风险。
2.3 整体预应力在钢筋混凝土楼板的设计中，如果能在整体层面上考虑预应力，就可以有效地控制温度变化所引发的应变变化幅度。
除此之外，对于已经发生开裂的混凝土楼板，也可以采用预应力技术来进行加固和补强，以延长楼板的使用寿命。
三、总结钢筋混凝土楼板开裂问题直接关系到建筑物的使用寿命和安全性。
针对开裂问题，需要进行深入的原因分析，结合实际情况采取相应的处理措施来降低开裂风险和延长楼板的使用寿命。
在这个过程中，结构设计、材料选用、施工标准等方面都需要得到充分的考虑和落实。
浅谈钢筋混凝土裂缝产生原因与防治措施
浅谈钢筋混凝土裂缝产生原因与防治措施混凝土裂缝是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，它已影响到人们正常的生活与生产。
本文就混凝土工程中常见的裂缝问题进行了深入探讨，并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。
标签：钢筋混凝土；建筑物；裂缝成因；防治措施；处理方案等一、混凝土裂缝形成原因分析1、塑性收缩裂缝：通常混凝土在终凝前后强度较小，受到高温或大风影响后，表面失水过快，导致毛细管产生较大的负压使得混凝土体积急剧收缩，而此时强度无法抵抗本身收缩，因此产生龟裂，这是混凝土裂缝最常见的原因之一。
2、沉降收缩裂缝：在结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水情况下，易造成建筑物不均匀沉降，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后地基承载力不均，致使混凝土结构产生沉降裂缝。
3、温度裂缝：温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大的地区。
混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，表面热量散失较快，而在混凝土内部具有较多水化热无法散失，导致内部温度急剧上升，这样在材料内外产生较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生拉应力。
当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
二、预防措施混凝土裂缝的存在影响着建筑物的工程质量，作为工程技术人员，一直都在致力于降低裂缝带来的危害，笔者从材料、配料、钢筋、模板、现场操作、设计多方面进行分析，希望对减少裂缝有所帮助。
1、材料选用：（1）、应选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
（2）、宜用表面粗糙、质地坚硬的石料；有害物质及粘土含量不超过标准规定。
（3）、宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较少的中砂。
（4）、采用减水剂等外加剂，改善混凝土工作性能，减少收缩。
2、配料：采用低水灰比、低用水量；施工过程中，禁止任意增加水泥用量；配制混凝土时，沙、石、水泥及水的计量应准确，搅拌应均匀，离析的混凝土必须重新拌匀后，方可浇筑。
浅析钢筋混凝土裂缝成因及控制措施
浅析钢筋混凝土裂缝成因及控制措施钢筋混凝土裂缝，是目前钢筋混凝土工程中较难克服的质量通病之一。
了解钢筋混凝土裂缝产生的原因，然后根据产生原因采取相应的控制措施，对治理钢筋混凝土裂缝具有现实意义。
标签钢筋混凝土；结构裂缝；裂缝控制在房屋的建设质量上，钢筋混凝土结构的裂缝问题，由于涉及到居住安全，消费者尤为敏感。
一旦房屋结构出现裂缝，消费者往往会向政府有关部门和开发企业投诉。
那些较严重的裂缝，会影响结构的安全度和使用寿命，给住户造成不安全感，给当地政府带来不良影响，给建筑商带来严重信誉损失和重大经济损失。
因此，研究钢筋混凝土结构裂缝问题，不仅有一定的社会意义，还有重大的经济意义。
本文结合多年的钢筋混凝土结构设计经验及对裂缝控制的研究，谈谈有关钢筋混凝土裂缝的成因、控制措施及处理方法。
1.裂縫产生的原因建筑结构混凝土强度等级日趋提高，习惯上认为强度等级越高越安全，就高不就低，提高强度等级没有坏处，但是迁就施工方便，采用高强度混凝土这是一个误导，导致水泥的标号增加、水用量增加、水泥用量增加、细料及粗骨料粒径偏小，砂率偏大等都会使钢筋混凝土产生裂缝。
1.1塑性收缩裂缝塑性收缩裂缝是指混凝土在凝结之前表面因失水较快而产生的收缩。
塑性收缩裂缝一般在干热和大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短互不连贯状态。
较短的裂缝一般宽1～5㎜，长20～30㎜。
其产生主要原因为混凝土在终凝强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝强度低时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土的体积急剧收缩而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有混凝土的凝结时间、水灰比、温度、环境、风速、相对湿度等。
1.2 干缩裂缝干缩裂缝多产生在混凝土养护结束后的一段时间，水泥桨中水分的蒸发产生干缩且这种收缩是不可逆的。
干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0. 05～0. 2 mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。
钢筋混凝土结构裂缝问题的分析研究
纲要混凝土是一种非均质脆性资料，由骨料、水泥石以及此中的气体和水构成。
在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，因为各样资料变形不一致，相互拘束而产生初始应力，造成在混凝土内出现微裂痕。
这种微细裂痕的散布不规则且不连结，在荷载或应力作用下，裂痕开始扩展，并渐渐相互贯穿，进而出现较大的肉眼可见的裂痕，称为宏观裂痕，即往常所说的裂痕。
钢筋混凝土工程是现代建筑常有的工程工程，在建筑结构中起主要作用。
钢筋混凝土结构开裂后，其性能的改变严重影响结构的长久安全和持久运行，直接影响整个工程的质量与使用寿命。
本文剖析了混凝土结构裂痕产生的原由，并究其原由提出了预防举措和办理方法。
要点词混凝土结构；裂痕成因；预防举措；办理方法第1章绪论钢筋混凝土结构裂痕研究的意义和目的跟着我国公民经济的高速增添 , 促进了建筑业的快速、连续的发展。
混凝土因其取材宽泛 , 价钱便宜 , 抗压强度高 , 可浇注成各样形状 , 并且耐火性好 , 不简单风化 , 且保养花费低 , 成为此刻世界建筑结构中使用最宽泛的建筑资料之一。
而跟着商品混凝土的出生，因为其施工方便快捷，性能稳固，质量靠谱，劳动强度低，生产效率高，同时又可减少噪音，保护环境等综合长处，更是把混凝土推向了一个巅峰。
可是 , 大批的工程和实践理论剖析表示 , 钢筋混凝土构件基本上都是带裂痕工作的 , 不过有些裂痕很细 , 甚至肉眼看不见 ( 缝宽 <0.5mm>,一般对结构的使用无大的危害 , 同意其存在。
有些裂痕在使用荷载或外界物理及化学因素作用下 , 不停产生和发展惹起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀 , 使钢筋混凝土强度和刚度遇到削弱 , 持久性降低 , 严重时甚至发生垮塌事故 , 危害结构的正常使用 , 一定加以控制 , 所以研究商品混凝土裂痕产生的原由及预防举措是特别重要而急迫的。
开裂发生的原由可能是原资料的选用与配合比的选择不妥、施工方法和举措有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。
钢筋混凝土结构均匀锈胀开裂力学分析
钢筋混凝土结构均匀锈胀开裂力学分析钢筋锈蚀会导致剩余钢筋与混凝土的粘结力减弱已经产生膨胀锈蚀物质进一步劣化混凝土结构，对开裂过程结构的锈蚀率与锈胀力的时程变化规律的了解是当前科研重点，能有助于对钢筋混凝土结构的劣化机理及维修加固提供理论价值。
标签：钢筋混凝土结构；锈胀开裂；力学行为分析1 引言现有的理论分析难以量化地表述钢筋锈蚀的过程，试验条件很难模拟出构件的真实的情况，因此集中于混凝土锈蚀的结构弹塑性理论分析和有限元的程序分析的方法。
有许多文献对钢筋混凝土的开裂分析有细致有限元的分析，如采用电化学方法加速锈蚀混凝土构件，采用试验的方法测试混凝土构件保护层锈胀时期的锈蚀率，但是采集的数据数量较少且数据的稳健性难以保证。
在试验的基础上采用有限元程序针对试验构件，讨论了各个因素对混凝土保护层开裂时刻钢筋锈蚀率的影响。
2 混凝土锈胀开裂分析方法2.1 混凝土本构模型混凝土本构模型主要是为了形象的表达混凝土在各种轴应力作用下的应力应变之间的关系，目前研究最常见的是非线性弹性和弹塑性的本构关系。
为了便于钢筋混凝土的数值计算，常采用受压弹塑性与受拉弹性开裂模型以表述其非线性行为。
结构单元用梁单元、杆单元、壳单元和实体单元等。
通过软件数值模拟可以得到各个时间段结构的受压屈服面和受拉破坏面塑性屈服区、受力或位移云图。
钢筋混凝土具有明显的非线性，采用一般的简化分析方法难以表征其实际情况。
2.2 开裂准则开裂是混凝土病害最常见的现象之一，对混凝土结构的安全性及使用性能影响极大。
为研究混凝土开裂对结构的受力影响，采用数值模拟的方法进行仿真计算分析，其中混凝土的裂纹与开裂后的性状在有限元软件中模拟是数值分析的关键。
基于损伤弹性理论可知，裂纹后期的损伤行为是拉伸作用导致的。
其中拉伸作用主要包括后继破坏本构关系与断裂能开裂准则。
在进行理论分析时劣化的混凝土开裂模型由受压应力面确定，而受压及受拉屈服面均以等效静水压力和等效偏应力代替，其受力表达式为式（1）：2.3 混凝土本构关系及参数的选取混凝土本构关系主要表达混凝土在在各种轴力作用下应力应变的关系。
探讨钢筋混凝土裂缝的成因以及防治
探讨钢筋混凝土裂缝的成因以及防治摘要：钢筋混凝土裂缝问题是土木工程中普遍存在的问题。
许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的，必须十分重视裂缝的成因、预防和处理。
本文分析了钢筋混凝土裂缝的成因并提出了防治措施，得出了一些结论，可供广大同行工程技术人员交流。
关键词：钢筋混凝土；建筑物；裂缝；防治0 前言随着我国城市建设事业的快速发展，钢筋混凝土在城市建设工程中被广泛应用，钢筋混凝土的建筑物出现裂缝也较为普遍。
对于一般钢筋混凝土构件，在使用荷载作用下，截面的拉应力常常是大于混凝土的抗拉强度的，因而在正常使用状态下，构件总是带裂缝工作的。
裂缝的存在，不仅会影响工程质量的整体外观形象，而且会降低抗渗和抗冻能力，并会导致钢筋锈蚀，影响结构物的耐久性。
因此，研究裂缝产生的原因及其防治措施，能更好地防治建筑物裂缝，提高建筑工程质量。
1 钢筋混凝土建筑物裂缝成因造成钢筋混凝土建筑物开裂、渗水的原因较为复杂，涉及的因素很多，大致可分为三类：温差过大引起的温度裂缝；荷载过大引起的变形裂缝；混凝土干缩引起的变形裂缝。
1.1 温度裂缝温度裂缝一般是由于大气温度变化、周围环境温度太高或者大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。
有关研究表明，当混凝土内外温差10℃时，冷缩值为0.01%，如果混凝土内外温差20℃～30℃时，其冷缩值为0.02%～0.03%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以当其大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
1.2 荷载裂缝荷载裂缝是建筑物在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。
一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。
产生的主要原因是结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足、地基沉降不均匀等。
1.3 干缩裂缝干缩裂缝一般是由于材料缺陷引起的。
研究表明，水泥加水后变成水泥硬化体，绝对体积减小，毛细孔缝中水溢出产生毛细压力，使得混凝土产生毛细收缩，由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%～0.2%，混凝土的干缩值为0.04%～0.06%，而混凝土的极限拉伸值只有0.01%～0.02%，所以当其大于混凝土的极限拉伸值由此产生混凝土裂缝。
混凝土保护层锈胀开裂研究进展
混凝土保护层锈胀开裂研究进展
郑颖颖;徐亦冬
【期刊名称】《混凝土》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】钢筋锈蚀引起混凝土保护层锈胀开裂被认为是钢筋混凝土结构耐久性失效最主要原因之一，国内外学者就此过程开展了大量的研究工作。
结合最新研究成果，对钢筋锈蚀引起混凝土保护层锈胀开裂研究所用的理论、试验和数值模拟方法做出评述。
针对当前研究中存在的问题进行了总结和展望，并提出了多尺度数值方法应用于钢筋锈蚀引起混凝土保护层开裂问题。
【总页数】6页(P26-31)
【作者】郑颖颖;徐亦冬
【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400000; 浙江大学宁波理工学院土木与建筑工程学院，浙江宁波 315100;重庆交通大学土木建筑学院，重庆400000; 浙江大学宁波理工学院土木与建筑工程学院，浙江宁波 315100
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.01
【相关文献】
1.基于断裂理论的混凝土保护层锈胀开裂研究 [J], 王小平;邓林
2.基于有限元模拟的混凝土保护层锈胀开裂研究 [J], 王小平;邓林;曹海
3.钢筋组合方式对混凝土保护层锈胀开裂影响 [J], 程旭东;苏巧芝;向恩泽;梁晓岑;
王子栋;张如林;黄思凝
4.不同保护层厚度混凝土锈胀开裂的有限元分析 [J], 吴昊;李强;童晶;陆超辉;刘欣谊;谢宁
5.混凝土保护层不均匀锈胀开裂研究 [J], 王小平;肖官衍;邢凯峰;邓林
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关于钢筋混凝土结构中裂缝问题的探讨
关于钢筋混凝土结构中裂缝问题的探讨关键词：钢筋混凝土工程现代建筑论文发表毕业论文职称论文钢筋混凝土工程是现代建筑常见的工程项目，在建筑结构中起主要作用。
本文首先分析了模板工程施工和钢筋制作与安装，其次，阐述了混凝土的浇筑方法。
同时，就严格控制混凝土施工行为，并采取积极措施防治混凝土裂缝的产生进行了深入的探讨，具有一定的参考价值。
1.前言钢筋混凝土工程是现代建筑常见的工程项目，在建筑结构中起主要作用。
钢筋混凝土工程质量的好坏，直接影响整个工程的质量与使用寿命。
所以，加强建筑工程钢筋混凝土施工质量管理就显得尤为重要。
2.模板工程施工2.1模板安装要点模板及其支架在安装过程中，必须设置防倾覆的临时固定设施。
竖向模板和支架的支承部份，当安装在基土上时应加设垫板，且基土必须坚实并有排水措施。
对湿陷性黄土，必须有防水措施；对冻胀性土，必须有防冻融措施。
现浇钢筋混凝土梁、板，当跨度＞4m时，模板应起拱；当设计无具体要求时．起拱高度宜为全跨长度的l／1000-3／1000。
现浇多层房屋和构筑物，应采取分层分段支模的方法，安装上层模板及其支架应符合下列规定：1）下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力或加设支架支撑，2）上层支架的立校应对准下层支架的立柱，并铺设垫板；3）当采用悬吊模板、衍架支模方法时，其支撑结构的承载能力和刚度必须符合要求。
2.2柱模板施工要点安装模板前基面要抄平，井掸出纵模中心线和四周边线。
对通排柱模板，宜先安装两端柱模板，校正固定，然后拉通线校正中间各柱模板。
为抵抗新浇混凝土的侧压力，必须设置柱箍，柱箍可选用工具式柱箍或用四根方木互相搭接钉牢，柱箍应有初始应力，柱箍断面和间距应计算确定。
为方便拆模，梁柱连接处的梁模板宜缩短2-3mm，并锯成小斜面。
2.3墙模板施工要点立模前应基面抄平，弹出墙中心线和两边线，选择一边先装挡、横挡及斜撑，钉侧板在顶部．用线锤吊直、拉线找平、撑牢钉实。
待钢筋绑扎完毕后，冉立另一边侧模。
关于钢筋混凝土裂纹的思考
关于钢筋混凝土裂纹的思考【摘要】实验和研究表明：钢筋混凝土结构的使用性能和适用性能与裂纹及其发展有着直接关系，裂纹的存在会影响材料的力学性能，比如锈蚀钢筋、降低混凝土材料强度，而且对混凝土结构的宏观力学性能也有不利影响。
【关键词】钢筋混凝土；裂纹；强度钢筋混凝土（reinforced concrete），工程上常被称为砼，是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料。
广泛应用于房屋建筑工程、交通土建工程、水利工程和其他工程。
一、钢筋混凝土的发展钢筋混凝土结构的发展，大体上分为三个阶段。
第一阶段是从钢筋混凝土发明到二十世纪初。
这一阶段采用的钢筋混凝土的强度都比较低，混凝土结构主要用来建造中小型楼板、梁、拱和基础等构件。
计算理论主要是弹性理论，设计方法采用容许应力法。
第二阶段是从二十世纪初到第二次世界大战前后。
这一阶段混凝土和钢筋的强度有所提高，预应力混凝土结构的发明和应用使钢筋混凝土被用于建造大跨度的空间结构。
在计算理论上开始考虑材料的塑形，开始按破损阶段计算结构的破坏承载力。
第三阶段是从二战以后至今。
随着高强混凝土和高强钢筋的出现，预制装配式混凝土结构、高效预应力混凝土结构、泵送商品混凝土以及各种新的施工技术等开始广泛地应用于各类工程，如超高层建筑、大跨度桥梁、高速铁路、地铁工程、跨海隧道和高耸结构等。
在计算理论上已过渡到充分考虑混凝土和钢筋苏醒的极限状态设计理论，在设计方法上已经过渡到以概率论为基础的多系数表达的设计。
钢筋混凝土虽然已经应用于各种领域，虽然已经成为现代最主要的工程材料之一，但是混凝土也有其缺陷性。
混凝土结构内部裂纹的形成和发展，会对钢筋混凝土材料的强度、耐久性产生重要影响，也会影响构件的刚度和抗剪能力，会降低构件的承载能力。
但是大多数的钢筋混凝土结构和构件都是处于带裂纹工作的阶段，不带裂纹工作的构件是很少的。
这就需要工程技术人员和研究人员研究如何最小程度的减小和减少裂纹，甚至消除构件中的裂纹，从而提高混凝土的工作性能，使工程结构更加安全可靠。
浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及处理措施
浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及处理措施摘要：钢筋混凝土结构出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至于完全丧失其使用功能。
因此，探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其补救措施是很有必要的。
本文介绍了产生原因，并论述了治理裂缝的具体方法，以供参考。
关键词：混凝土结构；裂缝成因；处理方法Abstract: The reinforced concrete structure crack is a very common phenomenon, and this is not only a great impact on the appearance of structures; at the same time for the use function of the structures and durability influence, serious when a threat to the safety of structures, and even completely lost its function. Therefore, to discuss the cracking of the reinforced concrete structure causes and prevention measures and their remedial measures is very necessary. This paper introduces the reasons, and discusses the management of cracks in the concrete method for your reference.Key Words: Concrete structure; Crack is presented; Processing method中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：引言在现在，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。
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基于断裂力学的钢筋混凝土保护层锈胀开裂探讨摘要：本文基于钢筋均匀锈蚀时混凝土的开裂实验现象建立了混凝土保护层开裂的计算模型，考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及混凝土界面中的原始裂纹与缺陷，裂纹在钢筋锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况，利用断裂力学和弹性力学得到了混凝土保护层开裂时钢筋膨胀力和均匀锈蚀率的理论预测模型。
分析了影响钢筋锈胀开裂的诸多因素，认为混凝土保护层厚度的增加、混凝土材料界面相的加强、混凝土断裂韧度的提高和钢筋直径的变小都有利于钢筋混凝土耐久性的提升。
关键词：混凝土保护层；钢筋锈蚀率；断裂力学；弹性力学；锈胀开裂
中图分类号：tu37文献标识码：a文章编号：
1 研究背景
钢筋混凝土结构的耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起的结构破坏。
在美国，因各种锈蚀造成的损失为700多亿美元，其中混凝土中钢筋锈蚀造成的损失约占40%。
钢筋锈蚀后其锈蚀产物的体积是原有体积的2-4倍，对钢筋周围的混凝土产生挤压，随着钢筋锈蚀程度的加剧，混凝土保护层受拉开裂。
保护层一旦开裂将会加速钢筋的锈蚀，进一步加剧裂缝的扩展导致结构破坏，严重影响混凝土结构的耐久性，因此研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。
现有的模型多以混凝土抗拉强度作为保护层开裂判断条件，很少考虑混凝土保护层中存在的初始裂纹和初始缺陷。
实际上，受干缩、温度等因素的影响，在承受荷载之前混凝土内部，特别是骨料和水泥砂浆界面上就存在着初始裂纹。
对于混凝土的开裂，断裂力学是一种有效工具。
国内曾尝试利用无限介质中的孔边双裂纹模型来预测钢筋锈蚀的膨胀力,但其裂纹构型和混凝土基体无限介质假设与实际保护层尺寸和锈胀开裂试验现象之间还存有差别。
本文以均匀锈胀开裂试验现象为依据根据保护层有限体中的应力分布和最终裂缝状态利用断裂力学和弹性理论建立混凝土保护层锈胀开裂时刻的锈胀力和临界锈蚀率预测模型。
2 模型的建立
2.1 混凝土锈胀开裂的断裂模型
研究海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀的物理模型时指出:当钢筋间距较大时,混凝土保护层沿顺钢筋方向胀裂；当保护层厚度较大时，混凝土保护层沿着平行于钢筋层面方向开裂。
根据均匀锈胀开裂的试验现象，假设内部混凝土界面上有钢筋锈胀力作用,保护层中有裂纹出现,初始裂纹与径向的夹角为,具体特征如图1所示。
现利用断裂力学来建立混凝土保护层的锈胀开裂分析模型。
图1所示裂纹的起裂准则为
式中：kⅰc为混凝土的ⅰ型断裂韧度；kⅰc为混凝土的ⅱ型断
裂韧度。
裂纹的ⅰ、ⅱ型应力强度因子为
式中：为作用在裂纹面上的等效正应力，是和函数；为关于倾斜角度和裂纹长度、钢筋中心到锈胀后混凝土与锈胀物之间界面距离、钢筋中心到混凝土保护层外缘距离的函数，；为等效剪切应力，是和函数；为与、、和有关的函数。
由式（1）及式（2）可得：给定值，当时，取得最小值，即此时的方位角为最易开裂的裂纹方位角，即在此方位角下裂纹扩展需要的膨胀力最小。
因此对于混凝土开裂时钢筋锈胀力的讨论宜采用如图2所示的裂纹构型。
对于普通混凝土，骨料和水泥砂浆之间的界面为混凝土中的薄弱环节，现有研究认为可假设混凝土开裂先沿界面发展，当界面裂纹发展到一定长度后受水泥砂浆的束缚而停止扩展，随着荷载增加，满足一定的开裂扩展准则后，裂纹失稳扩展、串接而形成宏观裂缝。
对于图2所示结构界面裂纹开始发生扩展的条件为式中：由权函数法可得裂纹的应力强度因子，为混凝土界面相的断裂韧度。
此时所得的膨胀力认为是混凝土开始发生开裂的初始临界力，当界面裂纹发展到一定长度后，受水泥砂浆的束缚裂纹停止扩展，此时可得到其应力强度因子。
随着荷载的增加,当满足如下的开裂准则时混凝土中的裂纹发生失稳扩展:
式中：为混凝土的断裂韧度。
3 影响因素分析
3.1 混凝土保护层厚度的影响
图5为钢筋临界锈蚀率与混凝土保护层厚度之间的关系图。
由图可以看出，随着保护层厚度的增加，混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率增大，这与现有的试验结果一致。
说明适当增加混凝土保护层厚度有利于钢筋混凝土结构的耐久性。
3.2界面裂纹长度的影响
由图6可以看出，随着界面裂纹长度的增加，混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小，说明良好的混凝土界面有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。
3.3界面裂纹长度的影响
由图7可以看出，随着锈蚀产物膨胀率的增加，混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小。
3.4 钢筋直径的影响
由图8可以看出，随着钢筋直径的增加，混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率减小，说明在一定的保护层厚度条件下选择小直径的钢筋有利于钢筋混凝土结构的耐久性。
3.5 混凝土断裂韧度的影响
由图9可以看出，随着混凝土材料断裂韧度的增加，混凝土保护层胀裂时刻所需的钢筋锈蚀率增加，说明选择高性能高强混凝土材料有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。
4 结论
混凝土材料的开裂总和裂纹的扩展有关，以均匀锈胀开裂现象为依据，利用断裂力学和弹性理论得到了混凝土保护层开裂时钢筋的膨胀力和均匀锈蚀率预测模型，其不仅考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况，还考虑了混凝土界面中的原始裂纹和缺陷，及其在锈蚀膨胀作用下的起裂、扩展情况更为符合工程实际。
对影响因素的计算分析表明，混凝土强度的提高、界面相的合理加强及混凝土保护层厚度的增大都有利于钢筋混凝土结构耐久性的提升。
在一定的保护层厚度条件下，钢筋直径的变小对提升钢筋混凝土结构的耐久性有利。
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作者简介：
金凤伟（1984，男，助理工程师，主要从事施工管理工作，中国馆水利水电第五工程局有限公司）
杨万华（1984，男，助理工程师，主要从事经营管理及施工管理工作，中国水利水电第五工程局有限公司
李锐（1985，男，助理工程师，主要从事工程施工管理及工程测量工作，中国水利水电第五工程局有限公司。