Page 121 - 水库安全运行管理理论与模式研究

第四章 水工建筑物维修加固

观裂缝”。宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。一般工业与民用建筑物中，宽度小
于 0.05mm 的裂缝对使用（防水、防腐、承重）都无危险性。
2. 裂缝的产生

混凝土裂缝的产生可以由两类荷载引起：一类是外部荷载，如静载、动载等
引起的直接应力超过材料极限应力而引起的结构主应力或次应力裂缝；另一类主
要是由于混凝土变形引起的裂缝，由温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉降等引起
的裂缝。根据王铁梦教授的调查，后一种类型的裂缝占裂缝总量的 80%~85%，

占主导地位。
在无约束条件下，混凝土收缩本身并不会引起开裂，但当存在约束时（这种
约束通常是由结构的另一部分或底层引起的），收缩变形导致混凝土内部产生拉
应力，拉应力超过混凝土极限抗拉强度时混凝土产生裂缝，且由于应力集中的作

用，已经发生的裂缝可以在比开裂应力小得多的情况下延伸扩展，导致混凝土耐
久性下降，引起最终的结构破坏。在混凝土研究领域中，对其抗压强度的研究与
应用较为注重，规范、规程都把抗压强度作为控制工程质量的主要指标，然而绝
大多数的工程裂缝问题是抗拉强度和极限拉伸问题。

3. 裂缝类型及成因
混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水配制的胶结材浆体，将分散的砂、石
经搅拌黏结在一起的工程材料，硬结的混凝土含固相、液相、气相，是一种多元、
多相、非匀质水泥基复合材料。混凝土又是弹性模量较高而抗拉强度较低的材料，

在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗
拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇筑成型后，混凝土骨料对浆体收缩的
约束，使混凝土内部从一开始就产生了微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素
作用下，这些微裂缝就可能发展为肉眼可见的宏观裂缝。

混凝土开裂的原因多种多样，通常是混凝土体积变化时受到约束，或者由
于荷载作用时混凝土内产生过大的拉应力引起的。下面就常出现的几种裂缝进行
分析。
（1）塑性沉降裂缝

在新拌混凝土中，骨料颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体中，由于普通混凝
土的浆体密度低于骨料，因而骨料在浆体中有下沉趋势。而浆体中水泥颗粒密度
又大于粉煤灰并远大于水，从而使浆体中的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降与离

_ 109 _