1混凝土开裂损伤与结构的安全性和耐久性
混凝土结构设计中常见的问题及解决措施研究
混凝土结构设计中常见的问题及解决措施研究混凝土结构设计是现代建筑工程中一个不可或缺的环节。
它的本质是确保建筑结构在安全、美观、经济、环保等方面达到最佳综合效益。
然而，在混凝土结构设计过程中，也会遇到一些问题，比如强度不足、裂缝、开裂、变形等，这些问题的存在可能会对结构的安全和使用效果产生不利影响。
本文将从这些方面出发，探讨一下混凝土结构设计中常见的问题及其解决措施。
一、强度不足的问题及解决措施强度不足是混凝土结构设计中最常见的问题之一。
这主要是因为混凝土本身具有一定的缺陷，如气孔、微裂缝等，这些缺陷会影响混凝土的强度。
因此，在混凝土结构设计中，如何保证混凝土的强度是一个必须解决的问题。
解决强度不足问题的方法有很多种，其中最基本的方法是采用质量好的原材料。
优质的水泥和骨料是保证混凝土强度的关键，因此在选择原材料时应尽量选择质量好的产品。
同时，在施工中，应注意控制水泥掺量，以保证混凝土强度达到设计要求。
此外，还可以采用加固措施，如设置钢筋等，来增强混凝土的强度。
在混凝土设计中，为了尽量避免强度不足问题的出现，通常会在设计中留一定的余量，以确保混凝土的强度可以满足要求。
二、混凝土裂缝的问题及解决措施混凝土结构设计中，裂缝问题也是一个相对常见的问题。
混凝土裂缝的原因有很多，比如温度变化、荷载变化等。
然而，无论出现裂缝的原因是什么，它都会对结构的使用效果造成不利影响。
因此，如何解决混凝土裂缝问题是混凝土结构设计的一个重要方面。
解决混凝土裂缝的方法也有很多种。
其中最基本的方法是采用加固措施。
比如，在混凝土结构中设置钢筋，可以增加混凝土的抗裂性能，有效避免混凝土裂缝的出现。
另外，在混凝土设计中，还可以采用伸缩缝等措施来缓解混凝土中的内部应力，防止裂缝的发生。
此外，在施工过程中，应注意控制混凝土的浇注时间和浇注量等，以保证混凝土的质量，从而减少混凝土裂缝的出现。
三、混凝土变形的问题及解决措施在混凝土结构设计中，混凝土变形也是一个常见的问题。
钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性
在试验中量测这些值，就可求出η。
Ate—有效受拉面积，图9-6。
3. ζ——受压边缘混凝土平均应变综合系数
为了简化计算，直接给出：
（9－15）
最后的Bs的计算公式：
（9－16）
纯弯段内平均截面弯曲刚度
9.1.4 受弯构件的截面刚度B——考虑荷载长期作用的影响
考虑荷载长期作用的影响 后，截面弯曲刚度将降低，构件挠度将增大。
得：
解：（1）本题的关键：将多孔板截面换算成工字形截面。 换算条件：ⅰ. 形心位置不变； ⅱ. 面积不变； ⅲ. 对形心轴的惯性矩不变。
解出bh，hh
本题：
9.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 9.2.1 裂缝的出现、分布和开展 以轴心受拉构件为例 由此看来： 首批裂缝在混凝土抗拉强度较薄弱的截面产生，其次的裂缝将在裂缝间距≥2L的区段上产生，哪里最薄弱，哪里先出现裂缝。 但裂缝间距不会小于L，即稳定后的裂缝间距为：L～2L。
实际工程中：0.5～0.7Mu。
9.1.2 短期刚度Bs
（1）不考虑徐变影响 短期刚度
（2）引用平截面假定 指平均应变
而
∴有
计算短期刚度的思路：
由定义知：
由平截面假定知：
∴
（9－3）
∴ 导出εcm、εsm的计算公式，即可获得Bs的计算公式。
影响因素及其讨论：
（1） 为什么？
（2） 为什么？
【例题9-5】。。。。。。
【例题9-6】。。。。。。
9.3 钢筋混凝土截面延性
9.3.1 延性的概念
材料与截面
受拉
受压
脆性的
有延性的
构件截面
受弯正截面
第8章 钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性
裂缝的控制等级分为三级： 正常使用阶段严格要求不出现裂缝的构件，裂缝控制 等级属一级； 正常使用阶段一般要求不出现裂缝的构件，裂缝控制 等级属二级； 正常使用阶段允许出现裂缝的构件，裂缝控制等级属 三级。 钢筋混凝土结构构件由于混凝土的抗拉强度低，在正 常使用阶段常带裂缝工作，因此，其裂缝控制等级属于三 级。若要使结构构件的裂缝达到一级或二级要求，必须对 其施加预应力，将结构构件做成预应力混凝土结构构件。 试验和工程实践表明，在一般环境情况下，只要将钢 筋混凝土结构构件的裂缝宽度限制在一定的范围以内，结 构构件内的钢筋并不会锈蚀，对结构构件的耐久性也不会 构成威胁。因此，裂缝宽度的验算可以按下面的公式进行
宽度还需乘以荷载长期效应裂缝扩大系数τ l。对各种受力
构件，《规范》均取τ l=0.9×1.66≈1.5.这样，最大裂缝宽 度为
ω max = τ sτ lω m
安全、适用和耐久，是结构可靠的标志，总称为结构 的可靠性。 对于使用上需要控制变形和裂缝的结构构件，除了要 进行临近破坏阶段的承载力计算以外，还要进行正常使用 情况下的变形和裂缝验算。 因为，过大的变形会造成房屋内粉刷层剥落、填充墙 和隔断墙开裂及屋面积水等后果；在多层精密仪表车间 中，过大的楼面变形可能会影响到产品的质量；水池、油 罐等结构开裂会引起渗漏现象；过大的裂缝会影响到结构 的耐久性；过大的变形和裂缝也将使用户在心理上产生不 安全感。 此外，混凝土结构是由多种材料组成的复合人工材 料，由于结构本身组成成分及承载受力特点，在周围环境
Ψ＝ 1.1- 0.65ftk/(ρteσ sk)
(8-11)
式中ftk——混凝土抗拉强度标准值，按附表1-1采用。
为避免过高估计混凝土协助钢筋抗拉的作用，当按式 (8-11)算得的Ψ＜时，取Ψ=0.2；当Ψ=1.0时，取Ψ=1.0.对直 接承受重复荷载的构件，Ψ=1.0。 (2)最大裂缝宽度ωmax 由于混凝土的非匀质性及其随机性，裂缝并非均匀分 布，具有较大的离散性。因此，在荷载短期效应组合作用 下，其短期最大裂缝宽度应等于平均裂缝宽度ω m乘以荷载 短期效应裂缝扩大系数τ s。根据可靠概率为95％的要求， 该系数可由实测裂缝宽度分布直方图的统计分析求得：对 于轴心受拉和偏心受拉构件，τ s=1.9；对于受弯和偏心受 压构件已τ s=1.66。此外，最大裂缝宽度ω max尚应考虑在 荷载长期效应组合作用下，由于受拉区混凝土应力松弛和 滑移徐变裂缝间受拉钢筋平均应变还将继续增长；同时混 凝土收缩，也使裂缝宽度有所增大。因此，短期最大裂缝
第八章-钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性
1.混凝土收缩或温度变形受到约束； 2. 施工措施不当； 3. 基础不均匀沉降； 4. 钢筋锈蚀；
5.荷载作用；
1. 混凝土收缩或温度变形受到约束产生的裂缝
大体积混凝土水化过程 中发热量很大，内部温度较 高，混混凝凝土土体收积缩膨或胀温，度内变外 温化差时很，大体，积内会部发混生凝变土化膨，胀 受若到能外自部由已变硬形化则混不凝会土产的生约 束裂，缝使；构但件若表变面形混受凝到土约受束拉， 产则生会裂在缝混。凝对土于中杆产件生系拉统应，
无滑移理论
认为开裂后钢筋与混凝土之间仍保持可靠 粘结，无相对滑动；沿裂缝深度存在应变梯度 ，表面裂缝宽度与混凝土表面离钢筋的距离成 正比。可见，保护层越厚表面裂缝越宽。
裂缝综合理论
它综合了上述两种理论中影响裂缝宽度的
主要因素，并在统计回归的基础上建立了实用 的计算公式。裂缝综合理论也许称不上“理论 ”，实际上只是一种实用的计算方法。
5.荷载 产生的 裂缝
拉、弯、剪、扭、粘结等引起的裂缝
目前，只有在拉、弯状态下混凝土横向裂 缝宽度的计算理论比较成熟。这也是下面 所要介绍的主要内容
我国《规范》将裂缝控制等级分为三级
一级：严格要求不出现裂缝的构件。按荷载效应标准组合进行验算 时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；
二级：一般要求不出现裂缝的构件。按荷载效应标准组合验算时， 构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于轴心抗拉强度标准 值 ft k ；而按荷载效应准永久值组合验算时，构件受拉边
3. 跨高比
f S M kl02 B
l0越大，f越大。因此，我们可以做到在承载力计算前选定足够 的截面高度或较小的跨高比l0/h，配筋率又限制在一定范围内，
如果满足了承载力要求，计算挠度也必然满足
混凝土产生裂缝风险及防裂措施
混凝土产生裂缝风险及防裂措施混凝土开裂后，其性能与原状混凝土性能相差很大，尤其是对耐久性的影响更大，而混凝土渗透反过来又会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响结构的长期安全和耐久运行。
因此，探讨裂缝产生的原因和防止裂缝的出现就显得格外重要。
混凝土产生裂缝风险的原因很多，归纳起来主要包括3类：结构设计不合理引起的裂缝；混凝土自身性能（力学、变形及热学性能）引起的裂缝；外部环境因素和约束条件引起的裂缝。
防止混凝土产生裂缝的措施如下。
混凝土原材料的选择（1）掺和料的选择。
为更好地改善混凝土的抗裂性能，在混凝土的掺和料中优先选用I 级或Ⅱ级粉煤灰。
如果使用硅灰作为掺和料，其掺量不宜大于3%。
ensp;（2）水泥的选择。
应选择既能保证产品质量稳定、又具有大批生产能力的大型水泥厂生产的水泥。
其品种优先选择的顺序是低碱水泥、硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
对于不同用途、不同环境所使用的水泥，应根据设计要求决定。
ensp;（3）外加剂的选择。
外加剂的选择与气温的高低、场地的远近及混凝土运用的地方等有关系。
选择的外加剂要与水泥的化学性能相适应，如选择多种外加剂时，要看各种外加剂之间的化学性能是否相匹配。
ensp;（4）细骨料的选择。
混凝土中细骨料的选择即为砂的选择，要选择泥量、泥块含量符合要求及颗粒级配良好的细骨料。
当细骨料级配较差时，应用几种粒径不同的细骨料进行颗粒级配，从而达到良好的级配效果。
对于抗裂要求较高的混凝土，宜选取含泥量小于1.5%、含泥块量小于0.5%的中砂。
ensp;（5）粗骨料的选择。
即碎石等骨料的选择，要根据设计要求决定。
无论选择何种骨料，都应选择粒形好、空隙率小、针片状含量少、级配良好的粗骨料。
ensp;（6）在混凝土中掺入一定量的纤维和（或）阻裂的有机聚合物，可提高混凝土的抗裂性能。
配合比参数的选择（1）水泥用量。
在配置混凝土时，宜尽量降低水泥用量，只要其满足混凝土设计强度即可。
ensp;（2）水灰比。
钢筋混凝土构件变形、裂缝和耐久性
，此处 为换算截面对其重心轴的惯性矩， 为混
凝土的弹性模量。
图9.2 适筋梁
图9.3 抗弯刚度沿构件 跨度的变化
关系曲线图 9.2 变 形 验 算
9.2 变 形 验 算
裂缝出现以后(第Ⅱ阶段)：
裂缝出现以后，
曲线发生了明显的转折，出现了第一个转折点
()
。配筋率
越低的构件，其转折越明显。试验表明，尺寸和材料
202X
钢筋混凝土构件变形、 裂缝和耐久性
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教学提示：本章介绍钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算的主要内容。构件 的最大挠度根据截面抗弯刚度，用结构力学的方法计算；钢筋混凝土受弯构件 截面的抗弯刚度不为常数，考虑到荷载作用时间的影响，有短期刚度Bs和长期 刚度B的区别，且二者随弯矩的增加、配筋率的降低而减小。最大裂缝宽度的 计算公式是在平均裂缝间距和平均裂缝宽度理论计算值的基础上，根据试验资 料统计求得并乘以“扩大系数”后加以确定；该式为半经验性理论公式。混凝 土结构的耐久性应根据环境类别和设计使用年限进行设计。
Mk
Mkh0式中
sm cm
1
○ 9.2 变 形 验 算
根据材料力学中刚 度的计算公式和式 (9-3)，有 ○ ——荷按载效应标 准组合计算的弯矩 值。
2
裂缝截面处的应变 和 在荷载效应的标准组合下，裂 缝截面处纵向受拉钢筋重心处 拉应变 和受压区边缘混凝土的压应变 按下式计算：
9.2 变 形 验 算
04.
03.
——受压翼缘的加强 系数，。
——裂缝截面处受压 区高度系数；
——裂缝截面处内力 臂长度系数；
——压应力图形丰满 程度系数；
9.2 变 形 验 算
3) 平均应变 s m 和c m
裂缝对混凝土结构耐久性的影响
度 与 构造 钢 筋 相连 ，形 成钢 筋 串水 。⑤ 裂缝 的宽 度 大 于
性、 稳 定性 有危 害程 度 ． ．
施 工 中 出现 的 原 因更 是 多种 多样 的 。 工人 的 责任 心 和 技
未 严 格按 照设 计 图纸 施 工 ， 出现 设计 受 力 和 实 际 建 ０ ． ２ ａｍ， ｒ 且不能 自愈 。（ 裂缝密度呈网状 。⑦裂缝对结构安全 术 不 到位 ，
不恰 当 ， 造 成 混 凝 土 收 缩 增 大 产 生 裂缝 。⑧ 混凝 土 的粉 煤 灰 、
外加 剂选 择 不 当 ，掺 量 不符 合 要 求 ，增 加 混 凝 土 收 缩 产 生裂
图 １
缝 。④ 水 泥 等 级越 高 、 细度越细、 早 强度 提 高致 使 混 凝 土 开 裂 增大； 混 凝 土设 计 强 度 越 高 ， 脆 性越 大 ， 越 容 易 产 生裂 缝 。 ⑤ 混
筑 受 力 的差 值 ； 监 管人 员 不 负 责 ， 没有严格执 行监督职 责 ， 使 施 工 出现 纸 漏 ： 混 凝 土 的 搅拌 振 捣 不 密 实 ， 开 始 时 期 的保 养 不
１ 混凝 土 裂 缝 的 分 类
混凝 土 裂缝 是 建 筑施 工 中一 种 常见 问题 ，按 其 产 生 时 间
可以划分为两大类： ① 施工期 间出现的裂缝。 ②使 用期 间出现
的裂 缝 在 实 际 ＿ Ｔ － 程中． 裂 缝 一 般 发 生 在 施 工 阶段 ， 此 种 裂 缝 应 该 引起 人 们 注 意 按 其 成 因及 裂缝 大 小判 别 是 否 对 工 程 不 利． 又 可将 其 分 为有 害裂 缝 与 无 害裂 缝 两 种 。
突变 的 裂缝 。（ 对 结 构 中的 构 件施 加预 应 力 不 当 ， 造 成 裂缝 。
混凝土的强度与耐久性分析
混凝土的强度与耐久性分析在建筑领域，混凝土是一种广泛应用的重要材料。
无论是高楼大厦、桥梁道路，还是各类基础设施，混凝土都扮演着不可或缺的角色。
而混凝土的强度和耐久性则是衡量其质量和性能的关键指标，直接关系到建筑物的安全性、使用寿命以及维护成本。
混凝土的强度，简单来说，就是它抵抗外力破坏的能力。
这就好比一个人的力气大小，力气越大，就越能承受重负。
混凝土的强度主要取决于几个方面。
首先是原材料的质量。
水泥是混凝土中的胶凝材料，其品质和标号对强度起着基础性的作用。
高质量、高标号的水泥往往能赋予混凝土更高的强度。
骨料，也就是石子和沙子，它们的强度、粒径和级配也会影响混凝土的强度。
好比搭积木，积木的质量和大小搭配得好，搭出来的结构才更稳固。
其次是水灰比。
水灰比是指水和水泥的比例。
如果水加得太多，就像汤太稀了，混凝土的强度就会降低；相反，水太少又会导致搅拌不均匀，施工困难。
所以，合适的水灰比至关重要。
再者是施工工艺。
搅拌是否均匀、浇筑是否密实、振捣是否到位，都会影响混凝土内部的结构，从而影响强度。
就像做蛋糕，如果搅拌不均匀，烤出来的蛋糕可能会有孔洞，口感和质量都会大打折扣。
养护条件也是影响混凝土强度的重要因素。
混凝土在浇筑后需要一定的时间和条件来进行养护，以保证水泥充分水化，从而获得足够的强度。
如果养护不当，比如在混凝土还没有充分硬化时就受到风吹日晒或者过早承受荷载，强度就难以达到设计要求。
说完强度，再来说说耐久性。
耐久性指的是混凝土在使用过程中抵抗各种破坏因素的能力，通俗地讲，就是混凝土能“活”多久。
耐久性的影响因素众多。
其中，混凝土的渗透性是一个关键因素。
如果混凝土的孔隙率大、渗透性强，水分、氧气、氯离子等有害物质就容易侵入，从而导致钢筋锈蚀、混凝土劣化。
就像一个房子，如果墙壁有很多缝隙，雨水和潮气就容易渗进来，房子就容易损坏。
化学侵蚀也是影响耐久性的重要因素。
比如在一些工业环境中，混凝土可能会受到酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。
混凝土裂缝的判定及处理依据规范
混凝土裂缝的判定及处理依据规范1、GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范2、混凝土结构设计规范GB50010-20103、GB50367-2013混凝土结构加固设计规范4、混凝土结构工程施工规范 GB50666-2011混凝土裂缝及其修复混凝土裂缝是混凝土结构的主要病害之一 , 是一个相当普遍的技术问题, 工程的破坏与倒塌, 地下结构的渗漏, 都与混凝土结构裂缝发展有关。
混凝土结构裂缝会对混凝土结构产生以下主要影响: 钢筋锈蚀, 降低结构的耐久性; 降低结构的抗渗性, 甚至造成渗漏;降低结构的刚度, 增大变形; 加快混凝土结构碳化剥落, 降低结构抗疲劳能力; 混凝土结构冻融破坏; 裂缝的显现发展, 使人在心理上产生不安全感。
混凝土裂缝类型及形成原因一、结构性裂缝二、非结构性裂缝：塑性收缩裂缝干缩裂缝温度裂缝沉降裂缝化学反应引起裂缝结构性裂缝在正常荷载条件下, 由于结构承载力不够, 混凝土结构出现裂缝, 这种裂缝方向一般都与结构的最大拉应力方向垂直。
( 1) 混凝土强度不够引起的开裂由于设计、施工等原因, 或者结构荷载增加, 混凝土结构强度不能满足使用要求, 造成混凝土结构出现裂缝。
( 2) 结构刚度不够引起的裂缝混凝土结构刚度低, 变形量大, 结构的过大变形, 必然产生相对应的裂缝。
影响混凝土结构刚度的因素很多, 其中混凝土结构的截面尺寸对结构刚度影响最大。
( 3) 配筋率低引起的裂缝一般的受拉钢筋混凝土结构, 在拉应力作用下, 混凝土首先开裂退出工作, 钢筋承担全部拉力, 当混凝土结构配筋率低时, 因抗拉力不够, 结构变形增大, 加剧混凝土结构开裂。
( 4) 钢筋锚固长度不够引起开裂受拉筋必须有足够的锚固长度, 否则粘接力不够,产生钢筋滑移裂缝。
( 5) 预应力张拉引起的裂缝在混凝土结构施工完后, 进行后张拉施工, 由于施工顺序不对, 在混凝土结构内部产生附加弯矩, 造成结构出现裂缝。
关于结构工程安全性与耐久性的思考
关于结构工程安全性与耐久性的思考摘要：结构工程的安全性与耐久性关系到国计民生，建筑行业的快速发展不可必免地出现了盲目竞争，由此而引起建筑物整体质量差，坍塌事故最近几年来时有发生，给国家经济的发展和居民生活带来了严重影响。
我国土建结构工程较国外的发展来说，还有一段距离。
最近几年来，在经历了地震、泥石流等自然灾害后，土建结构工程的安全性与耐久引起更多人的关注，其安全性和耐久性得到重视，这也是土建工程在设计和施工过程中的重点工作。
由此可见，结构工程的安全性与耐久性必须要提高。
关键词：自然灾害安全性耐久性课题工程界亟待解决的问题之一是结构工程的安全性和耐久性，决定结构工程的设计和施工水准，主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构整体牢固性与结构的耐久性等方面，这些环节决定了结构工程的使命寿命，以及结构工程竣工后使用是否安全。
1.我国土建结构工程的现状建筑物与桥梁等这些土建结构工程之设计规范，比国外的同类规范低很多，设计的墨守成规，结构的方案、材料的选用、分析与计算和结构的构造上匀缺乏创新。
据调查表明，我国大多数的工业建筑物使用25年到30年后就得大修，在严酷环境下，建筑物的使用寿命仅为15到20年。
民用建筑的使用环境相对于公共建筑要较好些，大多数均可维持50年，甚至更多。
而我国南方雨水多，室外阳台和雨罩等构件，使用寿命仅有30年到40年。
桥梁和港口等工程之耐久性问题更为突出，这是因为钢筋混凝土的保护层过薄，密实性很差，致使这些工程建成以后不久就出现混凝土开裂和钢筋锈蚀等质量问题。
海港码头在使用约10年就会因混凝土钢筋剥落和开裂而大修。
2001年石家庄发生了故意的恶性爆炸的事件，因土炸药的爆炸造成一栋住宅楼的墙体局部被破坏，谁知竟导致整栋楼连续倒塌，这个事件表明我国房屋设计牢固性不足。
据专家的估计，我国基础设施工程的建设还可以延续20年，因为忽视结构工程的耐久性，我们还得“大修”20年，由其所形成的资金需求，是这些工程当初投资施工建设的若干倍。
裂缝与钢筋混凝土耐久性的关系
四、 钢筋 的 电化学腐蚀
在通 常的情况下 ， 钢筋 的电化学腐蚀 比较普遍而且危害较
大， 钢筋的电化学腐蚀第一种是析氢腐蚀 ：
而混凝土 ｑ０１ ０ ｒ ｌ．～ ．ａ ４ ｍ宽的裂缝 巾的水在Ｏ 会结 冰。显然 ， 裂
缝的存在不仅增大 混凝 土的孑 隙牢 ， 即饱 和水的含量 ， Ｌ 也 同时
在潮湿 的环境 中， 就变成水的通道。 混凝土 内部存在的 自南水 ， 混凝土存在裂缝 ， 就会被 吸人大量会被冻结成 冰 ， 而且体积 大约增加９ ％左右 ， 这 蚀得 以 发生 并 大 大 加 快 。 足以导致塑性极差 的混凝土破坏 。这 和裂缝 又有什么关系呢？ 事实足这样的 ， 一般的 自由水在０ 会结 冰 ， 混凝 土中的 自由 而 水结冰温度视毛细孔孑 径而定 。在 直径 ｌ ｎ Ｌ Ｏ ｍ的孔 巾 ， 到零 水要 下５ 才会结冰。商径３ ｎ ． ｍ的孑 【 ， ５ ＬＩ 水要到零下 ２ ℃才会结冰 ： Ｊ ０
凝土结构设 计规范》 Ｇ ５ ０ Ｏ ２ ０ ） ．４ ， 样判定也是 土表面的软化和分解： （ Ｂ ０ Ｉ－ ０ ２ 第３３ 条 这 ． 对高渗迓 性和开裂的混凝土主要是混凝
不 得 已 而 为 之 ， Ｉ 混 凝 土 干 缩 、 缩 、 度 变 化 、 一 料 反 『为 太 收 温 碱 集
部的整休涨裂。混凝土的裂缝形成一个硫酸盐进入的开 口， 加
种影响主要米 白两 个方 面 ，一方 面是 对混凝土本身物理侵蚀 、
化学侵蚀的影响 ， 方面是 对钢筋锈蚀速度 的影 响。 另一
一
、
物 理 侵 蚀
使， 阶段渗人的。渗人 的来 源除厂房和海水浸泡外 ， ［ ｝ Ｊ 最普遍 的
混凝土的物理侵蚀 主要就是重复冻融 ： 混凝土具有稠对 的 就是除雪 、 冰过程 中使用的氯盐 。氯离子 的侵蚀和化学侵蚀原
混凝土损害对工程结构耐久性的影响
第 ２ ５卷 第 ４湖 辽 宁 交 通 科 技
混 凝 土 损 害对 工 程 结 构 耐 久 性 的影 响
王 成 竹 房 明
（ 阳 市 公 路 规 划 设 计 院 ， 阳 １０ １ ） 沈 沈 １ ０ １
尤 勇
（ 宁 省 交 通 科 学 研究 院 ， 阳 １０ １ ） 辽 沈 １０ ５
渣、 粉煤 灰 水泥 混凝 土 比硅 酸 盐 水泥 混 凝 土碳 化快 ，
混凝 土 的抗 渗 性是 指 混凝 土抵 抗 压力 水 的渗 透 能 力 。我 们 知道 几 乎所 有对 混 凝 土 和钢筋 的侵蚀 作 用 都需 要水 作 介 质 ， 混 凝 土 的 耐 久 性 与 水 和 其 它 而 有 害化 学 液体 流 人 内部 的数 量 、 围等 有 关 ， 然 ， 范 显 混 凝 土抗渗 性 越 好 、 耐久 性就 高 。 其
响结 构耐 久性 的 因 素很 多 ， 括 结 构 的设 计 施 工 质 包 量 ， 凝 土材 料 的 自身 特 征 ， 构 所处 环境 ， 构 的 混 结 结
防护条 件 等 。而 能 引起 混凝 土 结 构 损坏 或破 坏 。 从
使 ｐ 值 降 低 到 ８ ， 将 使 混 凝 土失 去对 钢 筋 的 Ｈ ～９ 这 保护作用 ， 混凝 土 内部 的钢 筋 开 始 腐蚀 。
测、 旧结构 的鉴定 评 估 和 加 固修 复 将 成 为我 们 的重
要工作。 １ 影 响 结 构 耐 久 性 的 因 素
混 凝 土 的碳化 是 指混 凝 土 中 的 成分 （ 要 是 Ｃ 主 ａ
（ ｏＨ） ） ２ 与渗 透进 混凝 土 中 的二 氧 化碳 （ Ｏ ） Ｃ ２ 和其 它
抗冻 性 。
１３ ． 混 凝 土 的 碳 化
混凝土裂缝(5篇)
混凝土裂缝(5篇)混凝土裂缝(5篇)混凝土裂缝范文第1篇【关键词】混凝土裂缝施工一、混凝土的裂缝混凝土内消失的裂缝按深度的不同，分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝进展为深层裂缝，最终形成贯穿裂缝。
它切断了结构的断面，可能破坏结构的整体性和稳定性，其危害性是较严峻的；而深层裂缝部分地切断了结构断面，也有肯定危害性；表面裂缝一般危害性较小。
但消失裂缝并不是肯定地影响结构平安，它都有一个最大允许值。
处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度小于0.3mm；处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度小于0.2mm。
对于地下或半地下结构，混凝土的裂缝主要影响其防水性能。
一般当裂缝宽度在0.1-0.2mm时，虽然早期有稍微渗水，但经过一段时间后，裂缝可以自愈。
如超过0.2-0.3mm，则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而快速加大。
所以，在地下工程中应尽量避开超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。
如消失这种裂缝，将大大影响结构的使用，必需进行化学灌浆加固处理。
大体积混凝土施工阶段还会产生温度裂缝，一方面是混凝土内部因素：由于内外温差而产生的；另一方面是混凝土的外部因素：结构的外部约束和混凝土各质点间的约束，阻挡混凝土收缩变形，混凝土抗压强度较大，但受拉力却很小，所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时，即会消失裂缝。
这种裂缝的宽度在允许限值内，一般不会影响结构的强度，但却对结构的耐久性有所影响，因此必需予以重视和加以掌握。
二、产生裂缝的主要缘由分析1.水泥水化热水泥在水化过程中要释放出肯定的热量，特殊是大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。
这样混凝土内部的水化热无法准时散发出去，以至于越积越高，使内外温差增大。
单位时间混凝土释放的水泥水化热，与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关，并随混凝土的龄期而增长。
由于混凝土结构表面可以自然散热，实际上内部的最高温度，多数发生在浇筑后的最初3-5天。
1混凝土开裂损伤与结构的安全性和耐久性
混凝土开裂损伤与结构的安全性和耐久性混凝土是建筑和土木工程中最常用的材料之一。
然而，随着时间的推移，混凝土的质量会逐渐下降，产生各种问题，例如开裂、腐蚀和结构失稳等。
其中最常见的问题就是开裂损伤，这种问题在混凝土结构中经常出现，其会对结构的安全性和耐久性产生影响。
混凝土开裂的形成原因混凝土开裂发生的原因主要包括以下几个方面：混凝土的干缩裂缝混凝土在干燥的过程中，会因为内部水分的蒸发而产生干缩现象，从而导致混凝土的收缩，进而产生干缩裂缝。
这种裂缝虽然通常不影响混凝土的结构完整性，但对混凝土的耐久性产生一定的影响。
温度裂缝温度是引起混凝土开裂的另一种主要因素。
当混凝土在某些温度下时会发生热胀冷缩，产生温度裂缝。
这种裂缝通常与混凝土的材料和施工方式有关。
负载裂缝在混凝土负荷超过其承载能力时，会产生负载裂缝。
这种裂缝不仅会对混凝土的结构完整性产生影响，而且对整个混凝土结构的安全性产生潜在危险。
冻融裂缝在低温条件下，混凝土会受到冻融的影响，这时会使内部的水膨胀，导致混凝土内部产生压力，并最终破坏混凝土结构。
这种情况下产生的裂缝被称为冻融裂缝。
混凝土结构的安全性混凝土结构的安全性对于建筑和土木工程至关重要。
为了确保混凝土结构的重要性和可靠性，必须采取适当的措施来防止混凝土开裂和其它损伤。
设计时考虑混凝土的开裂问题在混凝土结构的设计阶段，应考虑混凝土开裂的潜在风险。
例如在大体积的混凝土结构中，可以增加混凝土的一些措施，以避免负面的影响。
实现弹性应力控制弹性应力控制是处理混凝土开裂的有效方法。
建筑和土木工程的提高可以通过使用一定的技术和方法来利用与弹性应力相关的方程式。
这种应力分析可以帮助工程师了解混凝土结构中任何点的压力和应力水平，以便确定在混凝土结构中减少开裂的最佳措施。
做好混凝土的施工质量管理混凝土的施工质量管理是确保混凝土结构安全性的关键因素之一。
通过定期检查混凝土结构的开裂情况和其它损伤，以及对损伤的及时修补等举措的实施都有助于确保混凝土结构的安全性。
混凝土裂缝对结构强度和耐久性的影响分析
混凝土裂缝对结构强度和耐久性的影响分析摘要：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1、混凝土耐久性的影响因素1.混凝土的抗渗性混凝土的抗渗性，指混凝土抵抗压力水渗透的能力。
混凝土阻碍液体向其内部流动的能力越好，混凝土的抗渗性越好。
混凝土的耐久性与水和其它有害化学液体流入其内部的数量、范围等有关，因此抗渗性能高的混凝土，其耐久性就高。
2.混凝土的冻融破坏当结构处于冰点以下环境时，部分混凝土内空隙中的水将结冰，产生体积膨胀，过冷的水发生迁移，形成各种压力，当压力达到一定程度时，导致混凝土的破坏。
混凝土的抗冻性能与混凝土内部的气孔结构和气泡含量多少密切相关。
气孔越少越小，破坏作用就越小，封闭气泡越多，抗冻性就越好。
影响混凝土抗冻性的因素，除了气孔结构和含气量外，还与混凝土的饱和度、水灰比、混凝土的龄期、集料的空隙率及其间的含水率有关。
3.混凝土的碳化混凝土的碳化，是指混凝土中的Ca（OH）2与空气中的CO2起化学反应，生成中性的碳酸盐CaCO3。
未碳化的混凝土呈碱性，混凝土中钢筋保持钝化最低（临界）碱度是PH值为11.5，碳化后的混凝土PH值为8.5～9.5。
碳化使混凝土的碳度降低，同时，增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量，使混凝土对钢筋的保护作用减弱。
当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。
钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积比原来膨胀2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。
裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内，从而加速了碳化和钢筋的锈蚀。
建筑工程施工中的常见质量问题有哪些
建筑工程施工中的常见质量问题有哪些在建筑工程施工过程中，由于各种因素的影响，常常会出现一些质量问题。
这些问题不仅会影响建筑的使用功能和安全性，还可能导致工期延误和成本增加。
下面我们就来详细了解一下建筑工程施工中的常见质量问题。
一、地基与基础工程质量问题1、地基不均匀沉降这是地基基础工程中较为常见的问题。
可能是由于地质勘察不准确、设计不合理、施工过程中未按照规范操作等原因导致。
地基不均匀沉降会引起建筑物倾斜、开裂，严重的甚至会影响建筑物的结构安全。
2、基础承载力不足基础的设计和施工未能满足建筑物的荷载要求，导致基础无法承受上部结构的重量。
这可能会使基础出现下沉、开裂等现象。
3、桩基础施工质量问题例如桩身倾斜、断裂、桩底沉渣过厚等。
桩基础施工质量问题会影响桩的承载能力，从而影响整个建筑物的稳定性。
二、混凝土工程质量问题1、混凝土强度不足可能是由于原材料质量不合格、配合比不当、搅拌不均匀、养护不到位等原因造成。
混凝土强度不足会降低结构的承载能力和耐久性。
2、混凝土裂缝混凝土裂缝产生的原因较为复杂，可能是由于温度变化、收缩、荷载作用、施工工艺不当等。
裂缝会影响混凝土的耐久性和防水性能，严重的裂缝还可能影响结构的安全性。
3、混凝土蜂窝、麻面、孔洞这通常是由于混凝土振捣不密实、模板拼接不严密、脱模剂使用不当等原因引起。
这些缺陷会影响混凝土的外观质量和耐久性。
三、砌体工程质量问题1、砌体裂缝可能是由于地基不均匀沉降、温度变化、砌体材料质量不合格、施工操作不当等原因导致。
砌体裂缝会影响建筑物的整体性和稳定性。
2、砌体砂浆饱满度不足砂浆饱满度不足会降低砌体的抗压强度和抗剪强度，影响砌体的整体性和稳定性。
3、砌体组砌方法不当例如通缝、瞎缝、错缝不符合要求等，会削弱砌体的承载能力和稳定性。
四、钢筋工程质量问题1、钢筋材质不合格使用了劣质的钢筋材料，其强度、韧性等性能无法满足设计要求，从而影响结构的安全性。
2、钢筋加工尺寸偏差钢筋的弯曲、切断、焊接等加工过程中尺寸不符合设计要求，会影响钢筋的受力性能和安装质量。
混凝土裂缝的危害、原因分析及处理方法
混凝土裂缝的危害、原因分析及处理方法山西一建集团有限公司混凝土裂缝是常见的混凝土结构工程施工质量通病，对结构的安全性、适用性、耐久性有决定性影响。
混凝土裂缝控制分三个等级（1）构件不出现拉应力；（2）构件虽有拉应力，但不超过混凝土的抗拉强度（3）允许出现裂缝，但裂缝宽度不得出现允许值。
前两种情况只有预应力构件才能达到，在房建行业中不常见。
本文将对第三种情况进行进行详细说明。
一、混凝土裂缝的危害对结构安全性的危害混凝土结构物裂缝发生后，其本身的刚度、抗剪强度、抗拉强度、抗弯折强度都会降低，并可能导致结构受力构件发生应力重分配，使受力构件中和轴偏移，造成局部应力的集中，进一步加剧构件的破坏。
裂缝严重时，可能会发生脆性破坏而造成安全事故。
所以混凝土裂缝对结构安全性会产生危害。
对结构适用性的危害对水池、结构顶板、地下室外墙等直接接触水环境的部位，混凝土裂缝会严重影响钢筋混凝土结构的自防水性能。
如果混凝土裂缝持续发展，会破坏掉聚氨酯涂膜防水层或卷材防水层，进而平破坏建筑物的整体防水性能。
所以混凝土裂缝对结构的适用性会产生不利影响。
对耐久性的危害裂缝对耐久性的影响，最主要的是加速混凝土的碳化，使钢筋腐蚀速度变快，并因漏水、渗水，造成发霉、渗斑而使得钢筋锈蚀膨胀，保护层剥落，破坏受力性能，缩短结构的使用年限。
二、混凝土裂缝的原因分析荷载引起的裂缝混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小、或外部作用力过大。
温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
谈钢筋混凝土结构裂缝的危害-文档
谈钢筋混凝土结构裂缝的危害引言引言裂缝可以说是混凝土建筑物的“多发病”和“长发病”，而且随着结构服役时间的增长，裂缝的数目和宽度有逐渐增大的趋势。
而产生裂缝的原因众多，大致可划分为荷载引起的裂缝、温度变化引起的裂缝、收缩引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、施工材料质量以及施工工艺引起的裂缝等。
工材料质量以及施工工艺引起的裂缝等。
1.1.裂缝的危害裂缝的危害裂缝的危害混凝土由骨料、水泥、水分以及存留其中的气体组成的非均质脆性材料。
在温度、湿度变化的条件下质脆性材料。
在温度、湿度变化的条件下,,混凝土硬化产生体积变形变形,,由于各组分材料的线膨胀系数不同由于各组分材料的线膨胀系数不同,,使各种材料变形不一致,产生相互约束应力产生相互约束应力,,骨料与水泥粘结面或水泥本身之间出现肉眼看不见的微细裂缝肉眼看不见的微细裂缝((微观裂缝微观裂缝),),),且分布不规则、不连贯。
但且分布不规则、不连贯。
但在荷载作用下或进一步温差、干缩情况下在荷载作用下或进一步温差、干缩情况下,,这些裂缝开始扩展这些裂缝开始扩展,,其长度、宽度及数量均有所增加宽度及数量均有所增加,,并逐渐互相贯通并逐渐互相贯通,,出现肉眼可见的缝宽大于等于0.03 mm~0.05 mm 的裂缝。
的裂缝。
在一般工业与民用建筑中在一般工业与民用建筑中,,宽度小于等于0.05 mm 的裂缝对使用无多大危害使用无多大危害,,且微细裂缝在混凝土中是不可避免的。
因此,GBJ 10-89混凝土结构设计规范规定混凝土结构设计规范规定,,按结构所处条件的不同按结构所处条件的不同,,除对裂缝有严格要求的构件外除对裂缝有严格要求的构件外,,对一般构件允许存在一定宽度的裂缝裂缝,,应对宽度进行验算应对宽度进行验算,,对最大宽度允许存在一定宽度的裂缝对最大宽度允许存在一定宽度的裂缝,,应进行宽度验算应进行宽度验算,,由最大宽度允许值控制。
过宽的裂缝对结构有较大的危害较大的危害,,主要表现在如下几方面：主要表现在如下几方面：1.1冰冻的影响冰冻的影响混凝土有了裂缝混凝土有了裂缝,,水可渗入水可渗入,,当气温降到当气温降到--2℃以下时2℃以下时,,水分就会结成冰会结成冰,,结成冰的水分膨胀结成冰的水分膨胀,,会导致沿裂缝边缘散裂。
混凝土早期收缩、开裂对结构耐久性的影响
再者 ，由于泵送工艺和混凝土路 面真 空吸水工艺的广泛 运用 ，以及 易于浇捣 、加快施工速度 和缩短工期的需要，混 凝土拌合物逐渐从干硬 向塑性转变，坍落度 由 ０ ０ｌ ～２ Ｉ Ｉ Ｉ ｎ增大
到 １０ ｍ甚至更大 。虽然 因减水剂对水泥有较强烈 的分散作 ８ｍ
用 ，水灰 比可 以保持不变或有所 降低 ，但 拌合物的匀质性和 稳定性仍然 明显变差 ，在运输 、浇筑 和振捣过程以及成型后 都容 易出现离析 、沉 降、泌水现 象，从而在骨料与水泥浆的 界面 ，或者钢筋与混凝土 的界面 形成薄弱的过渡区，混凝土 硬化后 ，尤其在这 一区域 ，易形成大量孔 隙与微裂缝 。 以上 因素一旦造成混凝土稳 定性 和匀质性下降，将使得 混凝土 的抗弯拉强度也 同时下降。尽 管混凝土抗压强度 提高 的同时抗拉强度也有所增 加，但 增加的幅度要明显小得 多。 高强混凝土 比普通 混凝 土的开裂 时间明显提前的事实表 明：
【 摘 要 】混凝土初期 收缩变形 受约束产生很 大的弹性拉应 力得不到松弛 ， 易产 生开裂 ， 容 严重地影响处 于侵蚀性环境 下， 混凝土结构的耐久性和安全性。文章分析 了混凝土早期 收缩 、开裂的原 因， 出了 提 在设计 、施工 、材料等环节严格把关 ，抑制 混凝土早期收缩、开裂的现 象。
发生变化的，尤其在水化初期 ，混凝土 的热膨胀系数变化显 著。使用活性高 、粉磨细度大的水泥 配制水灰 Ｌ－ Ｌ￣的混凝土， ｆ 尤其是掺有硅灰的高强混凝土 ，早期 自生收缩变形显著 。受
约束条件下 ，收缩应变引起的弹性拉应力和粘弹性 引起 的应 力松弛作用相叠加，是大多数混凝土结构发生开裂的实质 。 收缩变 形大小仅 是导致混凝土开裂 的一方面 因素 ，混凝 土的开裂敏感性还取决于其弹性模量 、粘性松弛、抗拉强度、 受约束程度 ，以及发生收缩变形过程时这些参数 的大 小。早
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第1章混凝土开裂损伤与结构的安全性和耐久性混凝土是当今世界上用量最大、用途最广泛的工程材料。
在土木、水利与建筑工程，海洋及港湾建设工程，交通运输与铁路工程，甚至航空航天工程，都有混凝土应用的实例。
混凝土材料为人类的文明与建设，作出了巨大的贡献。
我国是世界上混凝土生产与应用最多的国家。
2004年，我国水泥的产量达到了94亿t；混凝土的产量约20亿m3。
在我国，建造了大量的高层与超高层建筑，钢筋混凝土铁路桥、公路桥、跨海大桥，海港码头及航空港等。
混凝土结构的安全性和耐久性，对我国人民来说尤为重要。
混凝土是一种人造石材，应具有类似天然石材的耐久性。
但试验和应用证明：混凝土结构在使用过程中，受土壤中、水中及空气中有害介质的侵蚀，或混凝土材料本身有害成分的物理、化学作用，会产生劣化；宏观上会出现开裂、剥落、膨胀、松软及强度下降等，严重影响了混凝土结构的使用寿命，甚至会发生结构破坏、倒塌，造成人员伤亡和经济损失。
混凝土结构的过早劣化开裂与破坏，也是资源与能源的巨大损失，给环境带来了污染。
混凝土的开裂，是混凝土结构劣化病变的宏观体现，也会进一步引起其他病害的发生与发展。
因此，要了解混凝土开裂的原因与机理；了解混凝土结构开裂与安全性、耐久性的关系；以便采取措施抑制裂缝的发生与发展。
1．1钢筋混凝土建筑物的劣化现象钢筋混凝土建筑物的劣化，一般来讲，是由以下8个方面造成的。
开裂、漏水、强度劣化、大挠度、中性化、钢筋腐蚀、冻害与表面劣化等。
如表1－1所示。
但是，在这些劣化现象中，如中性化是造成钢筋腐蚀劣化的原因，但混凝土本身还没有发生直接劣化现象。
而大挠度变形以及漏水等其他方面的原因，会造成混凝土结构物出现劣化现象；此外，开裂与强度劣化、钢筋腐蚀等，和混凝土本身的劣化现象混杂在一起，这些现象的相互关系如图1－1所示，是相当复杂的。
因此，推论各种劣化现象的原因以及由此而引起的修补和补强也就变得复杂了。
因此，钢筋混凝土结构物是由混凝土和钢筋组成的，钢筋混凝土结构的劣化，可以认为是其组成材料劣化的结果。
这样对劣化原因的推定，对维修、补强的方法，也可比较明快地选定。
从上述观点出发，钢筋混凝土结构的劣化，可以分成混凝土的劣化和钢筋的劣化。
如果把混凝土开裂作为混凝土劣化的代表，而钢筋的劣化以腐蚀为代表的话，那么这两种劣化现象的原因及其相互关系如图1－2所示。
1．2混凝土的开裂1.2.1三混凝土结构开裂渐增的原因表示混凝土劣化征兆最一般的现象是开裂。
自古以来对抑制混凝土开裂就有许多研究。
关于混凝土发生开裂的原因、开裂现象的详细分析，如表12所示。
其原因可以列举出40项以上。
这些原因对裂缝发生的综合影响是复杂的。
即使是现在，对裂缝发生的抑制与防止，还没有一个十分有效的方法，由于种种原因混凝土结构的开裂依然呈现出渐增的趋势。
1．混凝土浇灌方法伴随着混凝土泵送施工，必须是塑性、流动性混凝土，同时也带来砂率和单方混凝土用水量增大，其结果是耐久性降低，裂缝增加。
2．骨料的质量下降为了抑制骨料质量下降而带来的混凝土强度和和易性下降，要增加水泥用量，同时也带来混凝土裂缝增多。
此外，由于使用具有碱活性的骨料，混凝土也由于膨胀而发生开裂。
这也使得混凝土开裂增多。
3．保护层厚度不够由于保护层厚度不够，碳化到达钢筋的时间变短了，混凝土中氯化物增加以及由外部浸人的氯化物增加，内部钢筋的生锈膨胀而导致发生开裂的现象也在增加。
4．不同沉降与过我由于结构物不同部位的沉降与过载，而导致的结构裂缝也在呈增加趋势。
1．2．2钢筋混凝土结构物与建筑物的收缩开裂与荷载作用开裂钢筋混凝土结构物与建筑物发生的裂缝，对不同结构部位所发生裂缝的位置以及裂缝的形态来看，可以估计到裂缝发生的主要原因。
裂缝一般是在混凝土受拉应力集中的部位发生。
混凝土的抗拉强度低，只有抗压强度的1/10左右。
在窗户、出入口、换气口等开口部位的四个角，由于收缩最容易产生开裂。
周边受约束较大的墙面；长向构件受约束力虽小，但受拉应力集中的部位，也会开裂。
如图1－3～图1－8所示。
1.2.3环境条件的作用对混凝土结构弓I发的开裂我国西部地区，气候条件特殊，冷热温差悬殊，干旱少雨，相对湿度低；混凝土结构在浇筑成型过程中，水分从混凝土表面迅速蒸发，如果养护不善，表面产生龟裂，如图1－10所示。
风蚀使混凝土表面在风沙的强力磨耗下，产生麻面，如图1－11所示。
西部地区气温低、温差大；昼夜之间温差更大。
一天之内，、可能出现多次冻融循环。
在反复低温冻融作用下，混凝土桥墩剥蚀开裂，如图1－12a、b所示。
特殊的气候条件和生态环境，给混凝土施工也带来了困难；混凝土结构在服役过程中又受到严酷的环境作用。
因此，提高混凝土结构承载力，控制裂缝的发生与发展，对保证混凝土结构的安全性、耐久性更显事要。
碳化使混凝土中钢筋失去碱性保护而发生锈蚀，使混凝土开裂，如图1－13所示。
钢筋混凝土结构物遇到火灾时，由于温度迅速上升和干燥，发生网状细小裂缝的同时，在梁和柱发生几乎是等距离的粗大裂缝。
而且有部分的爆裂剥落，如图1－14所示。
混凝土结构受到酸、盐类的化学作用时，混凝土的表面受到侵蚀，大多数在钢筋位置发生开裂，混凝土表面部分剥落，如图1－15所示。
我国西部地区，盐碱地上的混凝土结构，受硫酸盐等侵蚀，从根部开裂发展到“断根”，如图1－16、图l－17所示。
氯化物渗透扩散进入钢筋混凝土结构，使钢筋锈蚀，保护层开裂，如图1－18所示。
沿海的钢筋混凝土桥梁，更容易受到Cl－的腐蚀开裂。
如图1－19、图l－20所示。
除了外部的氯离子通过扩散渗透进入混凝土结构内部，造成钢筋锈蚀，混凝土开裂以外，还有混凝土施工应用过程中带进的氯离子对混凝土结构造成的开裂破坏。
例如使用海砂配制混凝土，往往使混凝土中Cl－含量超标，造成钢筋腐蚀，混凝土开裂。
如图1－21所示。
该超高层建筑2000年时才投入使用，不可能由于中性化使钢筋锈蚀，也不可能由其外部Cl－的渗透扩散而造成钢筋锈蚀，只有内部存在Cl－才能解释，即是由于使用海砂造成的。
我国沿海地区的部分钢筋混凝土桥梁，运行使用不到10年，钢筋严重锈蚀，混凝土保护层开裂，有的成片剥落，虽经修补，但2～3年后又开裂剥落，致使有些桥梁被宣布无法修补，需要重新建造。
桥梁过早损伤破坏，以至失效重建，会给社会带来很严重的影响。
桥梁倒坍或危桥不能通车，交通中断，运输不畅，不仅经济损失，也会带来民怨，影响党和政府在人民心目中的形象。
混凝土结构的开裂，导致过早损伤破坏，也造成资源的大量浪费，使有用的资源迅速转化成建筑垃圾，造成环境污染。
以每延米混凝土结构桥梁的重量为20t来计算；全国公路危桥据保守估计约有3232451延米，总计约700万t钢筋混凝土材料将变为建筑垃圾，不仅造成资源损失、交通运输损失、资金损失，而且给环境也带来了严重污染。
据统计，我国1999年一年内因混凝土结构开裂损伤劣化，以及各种腐蚀造成结构的破坏，其损失约为（1800～3600）亿元。
因各种侵蚀和结构劣化损伤，修补费用往往是初期建设费用的2～3倍。
1.2.4国外混凝土结构开裂、劣化的情况在国外，如在日本，也出现过混凝土结构开裂、突然破坏的情况。
例如，新干线的混凝土隧道，由于混凝土受硫酸盐侵蚀开裂，使用不到10年，出现了大面积的剥蚀开裂现象，导致突然破坏，发生了砸在行走列车上的重大事故。
这引起了日本建筑业界的重视，开始全面调查混凝土结构物的开裂损伤与劣化问题。
日本于1999年调查了钢筋混凝土的土木结构物2344件（除隧道外），并将其劣化程度分成5级，如表13所示。
将调查结果分成不同劣化程度的件数，按程竣工年头划分所占件数的比例如图1－22所示。
1964年及其以前建造的结构物，劣化度为III、IV、V级的占调查总件数的10％；这时正好迎接东京奥运会，主要是因抢工，施工质量无保证而造成的；到了1985年，劣化度II级以下的建筑物占总调查数量（件数）已经降到 10％以下，而且没有劣化度III、IV和V 级的件数。
说明当时工程的施工质量好转，抗劣化性能得到提高。
混凝土结构的开裂与损伤劣化，与施工质量的关系很大。
日本在经济高速发展时期的1974年竣工的结构物1140件，现在调查发现，II级以上劣化程度的已达403件，约占35％。
说明该时期的施工只图速度快，对质量注意不够。
由图1－23可见，劣化的原因是混凝土质量低劣（蜂窝麻面、冷接缝、开裂等）和配筋不良（露筋、铁锈汁）等引起的。
说明了确保混凝土浇筑密实，保护层厚度符合要求等施工精度十分重要。
在劣化原因中，碱骨料反应有22件，盐害引起的有33件，但在1986年后，两者造成的劣化现象消除了。
由图1－2可见，钢筋混凝土结构的劣化是由混凝土劣化和钢筋劣化造成的。
但这两方面的劣化构与混凝土的开裂有关。
由于混凝土的开裂，使碱骨料反应、冻害、中性化、氯离子扩散渗透等进一步发展，促进了其他病害的发生与发展。
混凝土的开裂与钢筋锈蚀是一种相互关联的劣化现象。
1．3混凝土开裂原因的分析混凝土是由水泥浆将砂、石粘结起来而成的多相复合材料。
混凝士的收缩开裂，主要是由水泥浆的收缩开裂所造成。
例如：以315g水泥，相对密度（相对于水）为 3.15，与 200cm3水拌合成水泥净浆（w/c=0.64），初始体积为100＋200=300cm3。
假定1cm3的水泥完全水化后产生2cm3的水化物体积；则水泥净浆在不同水化程度时，毛细管孔体积不同，即使100％水化，还有33％的毛细孔，如图1－24所示。
造成水泥石收缩开裂。
对不同水灰比的水泥净浆，达到相同的某一水化程度时，水泥的固体水化产物相同，但毛细孔体积不同。
例如水灰比为0.7、0.6、0.5和0.4的四种水泥浆体，假定其水化程度均为 100％，完全水化水泥的固体计算体积均为 200cm3；但不同水灰比的硬化水泥石中，毛细孔的体积不同，分别为 120cm3（总体积的37％）、 88cm3（总体积的 30％）、57cm3（总体积的 22％）和 26cm3（总体积的11％），如图1－25所示。
虽然不同水灰比的水泥浆中，毛细孔的体积不同，但都会产生收缩。
收缩值也因水灰比而异。
水化的水泥浆体暴露于相对湿度低于100％的环境时，将开始失水收缩。
如果硬化水泥浆体试件在收缩过程中发生约束，将会产生收缩应力，如果此应力大于硬化水泥浆体试件的抗拉强度，则会发生开裂，如图126所示。
由上述可见，水泥水化物将砂、石粘结成为混凝土。
当混凝土中的硬化水泥浆失去毛细孔里静水张力所保持的水及失去硅酸钙凝胶内的物理吸附水时，就会导致混凝土的收缩变形。
在混凝土收缩的过程中，有约束的条件下，就会造成混凝土的开裂。
据估算完全干燥的硬化水泥浆体于缩率可达 10，000×10－6，实际已测得值为4，000×10－6；混凝土中的骨料可认为不收缩，故混凝土实测的手缩率大约在（200～1000）×10－6的范围内。