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钢筋混凝土裂缝修补技术 第一节　引起钢筋混凝土工程缺陷常见因素和主要表现 钢筋混凝土工程缺陷所涉及的方面广泛。按其形成先后，有以下4个主要方面： （1）材料选配不当 常见因素有水泥过期或品种选用不当；混凝土配比不良；水泥、骨料含过量有害物质；碱－骨料反应；外加剂使用当；水泥水化热过高；钢筋技术性能不良等。其中多数属化学性缺陷。 （2）施工违反操作规程 常见因素有搅拌、运输时间过长；振捣不良；浇筑速度过快；塑性混凝土下沉；施工缝接茬处理不好；初期养护不当，早期受冻；钢筋骨架构造不当（主箍筋配置、主箍筋间距、主筋搭焊接锚固、辅筋和预埋件问题等）；乱踩配筋致使保护层减小；模型板刚度不足；模板支架下沉或失稳；过早拆模等。其中多数属物理性缺陷。 （3）构件受力、变形使内应力超越材料强度 常见的受力有拉伸（中、偏拉）、压缩（中、偏压、局压）、弯曲（少筋、适筋、超筋）、剪切（少箍、适箍、超箍、冲切）、扭转等状态；常见的变形有因过大不均匀沉降、因收缩和温度变形受到约束等状态。它们所造成的缺陷均属物理性缺陷。 （4）环境因素影响 常见因素有环境的温湿度变化和差异；混凝土受腐蚀；钢筋受腐蚀；地震作用；火灾袭击或构件表面遭灼热等。其中有些属化学性缺陷，有些则是物理性缺陷。 因缺陷使钢筋混凝土工程呈现的现象有： （1）混凝土出现可见裂缝； （2）材料的强度降低；构件的承载力或截面刚度减小； （3）混凝土不密实、被溶蚀或剥落，影响耐入性； （4）钢筋出现锈斑、鳞落、减重甚至断裂。 其中最主要也是最普遍的表现是混凝土出现可见裂缝。其它现象最终的不利表现，也往往归结于出现不允许的裂缝。 2.3.1 钢筋混凝土构件产生裂缝的机理及其特征描述 就混凝土自身而言，产生裂缝的机理一般认为是因为混凝土材料（包括水泥石和粗细骨料）变形受约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故。 至于钢筋混凝土构件因受力、变形、某些环境因素影响而产生的裂缝，则一般可用“粘结－滑动”的机理加以解释。认为混凝土可见裂缝的发生和开展，是钢筋与混凝土间不能再保持变形协调而出现相对滑动的结果；裂缝宽度本质上是裂缝之间受拉混凝土拉伸变形和受拉钢筋拉伸变形之差。混凝土裂缝的性质和严重程度要在弄清下述特征后才能认识： （1）裂缝发生在构件上的部位，裂缝的数量和疏密程度，裂缝的分布状态； （2）裂缝的表面宽度和长度，以及裂缝的深度（指从表面到裂缝闭合处的深度，可用超声波量测）； （3）裂缝的走向（竖向、横向、纵向、斜向、沿钢筋方向……）； （4）裂缝的形状（上宽下窄、下宽上窄、枣核形、八字形……）； （5）裂缝是表面裂缝（仅出现在浅层表面）、深层裂缝（延伸至构件断面相当深度处），还是贯通裂缝（延伸至整个断面，将构件分离）？有否析出物（胶凝物、铁锈、其它化合物）？是否引起材料剥落（混凝土保护层，钢筋锈皮剥落等）？ （6）裂缝随时间发展（死缝指已被胶凝物封死的裂缝，稳定裂缝指不再随时间和环境变化而发展的裂缝，准稳定裂缝指长期以来基本不变化或变化缓慢的裂缝，不稳定裂缝指随外界因素变化而增长的裂缝）等。 上述6项特征描述中，最重要的是裂缝宽度，因为它直接影响混凝土对钢筋的保护能力，也即直接影响钢筋混凝土构件和结构的承载能力。而钢筋混凝土构件的裂缝宽度又与下列因素有关： （1）受拉钢筋直径愈粗，裂缝宽度愈大； （2）受拉钢筋若为光圆钢筋，比螺纹筋及其它变形钢筋的裂缝宽度大； （3）受拉钢筋的拉应力愈大，裂缝宽度愈大； （4）裂缝间距愈长，裂缝宽度愈大； （5）受拉钢筋的混凝土保护层愈厚，裂缝宽度愈大。 2.3.2 裂缝的宽度和裂缝宽度控制的概念 根据“粘结－滑动”理论，假设钢筋混凝土构件表面的裂缝宽度和受力钢筋处的裂缝宽度是相同的。这个假设与实际不符，实际上构件表面的裂缝宽，受力钢筋处的裂缝窄（图2.3）。 《混凝土结构设计规范》（GBJ10－89）求得的是最大裂缝宽度ωmax。实测表明，裂缝宽度有很大离散性，通常取最大裂缝宽度的超越概率为5%，也即算得的ωmax的保证率为95%。 我国规范的最大裂缝宽度限值是： （1）处于正常条件下的构件为0.3mm； （2）处于正常条件下的屋（托）架、重级工作制吊车梁，以及允许出现裂缝的一般预应力构件为0.2mm。 欧洲混凝土委员会（CEB）和国际预应力协会（CEB-FIP）1978年规定： （1）轻度暴露条件（居住及办公建筑内部）0.4mm； （2）中等暴露条件（室内高湿，正常室外，一般土中）0.2mm； （3）严重暴露条件（处于侵蚀性介质中）0.1mm。 美国混凝土学会224委员会对最大裂缝宽度限值： （1）干燥环境0.4mm； （2）冻结环境（加防冻剂）0.18mm； （3）潮湿空气、土壤中0.3mm； （4）贮水构筑物0.1mm。 限制裂缝宽度的理由是：①过宽的裂缝会