1.古建筑結(jié)構(gòu)裂縫的成因
混凝土是 由水泥、骨料、水及一些氣泡組成的多相非均勻復合材料。由于各種材料的力學性能存在差異,在混凝土硬化過程中,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生粘著細微裂縫,包括骨料與水泥漿粘結(jié)面上裂縫、水泥漿裂縫和骨料自身裂縫。這些裂縫呈現(xiàn)不規(guī)則分布,一般情況下不貫通。微觀裂縫的存在是材料固有的物理性質(zhì),是不可以避免的。民用古建筑結(jié)構(gòu)中,一般認為寬度小于005毫米的裂縫無危害,故通常假定裂縫小于005毫米的結(jié)構(gòu)為無裂縫結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土構(gòu)件在使用過程中,鋼筋和混凝土一起承受荷載,兩者的彈性模量E不同,導致變形不同。如果混凝土承受的拉應力大于混凝土的抗拉強度,這些細微裂縫會相互貫通,裂縫寬度迅速增大,當裂縫寬度超過005二時,便產(chǎn)生了肉眼可以看見的宏觀裂縫。鋼筋混凝土可見裂縫的生和展開,是混凝土與鋼筋之間不能再保持變形協(xié)調(diào)而出現(xiàn)相對滑動的結(jié)果。
1.1 沉降
裂縫產(chǎn)生的原因是因為混凝土所使用的原材料受到外界的影響而產(chǎn)生的[2]。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土早期強度起來前,混凝土尚處在塑性狀態(tài),表面失水后產(chǎn)生裂縫,原因是混凝土塌落度過大所致。另外在施工過程中如果模板支設的不到位、支撐不牢靠時也會出現(xiàn)此類裂縫。
1.2 收縮
裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土澆筑后,早期強度表面沒有被及時覆蓋,混凝土表面水分蒸發(fā)過快所造成的。裂縫多在混凝土表面出現(xiàn),多半呈現(xiàn)出龜裂形狀。
1.3 溫度
產(chǎn)生的原因是由于混凝土澆筑后,混凝土內(nèi)部的水泥水化熱不容易散發(fā),造成混凝土的內(nèi)部溫度升高,表面散熱快,形成較大的內(nèi)外溫差,導致混凝土內(nèi)部與表面產(chǎn)生不同應力,造成表面出現(xiàn)裂縫。
1.4 施工質(zhì)量
在混凝土古建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、澆筑、運輸、安裝過程中,若工人操作不當,施工質(zhì)量不能滿足規(guī)范要求,可能產(chǎn)生各種裂縫,見的有。鋼筋混凝土保護層不符合規(guī)范要求,或是工人在綁扎鋼筋的時亂踩綁扎好的鋼筋,使承受負彎矩的鋼筋保護層加厚,導致構(gòu)件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。混凝土在澆筑過程中,由于混凝土振搗不密實、不均勻油現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞等現(xiàn)象,導致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫?;炷翑嚢?、運輸時間長,水分蒸發(fā)過多引起混凝土塌落度過低,在操作過程中再振搗速度慢,使混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。氣候原因,混凝土在澆筑完后氣溫變化,使混凝土早期受凍,使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋。在混凝土工程施工時,由于模板剛度不夠、支撐體系不穩(wěn),容易造成在澆筑混凝土時,因壓力的作用使得模板嚴重變形,使混凝土產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。混凝土工程施工后拆模過早,N度達不到拆模要求,使得混凝土構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
1.5 材料質(zhì)量
是由水泥 、砂子、石子、水及外加劑構(gòu)成[3]?;炷了捎迷牧系暮脡闹苯佑绊懙劫|(zhì)量。砂石含泥量超過規(guī)定,對于混凝土的耐久性有較大的影響,不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性,還會使混凝士干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。
如截面不夠、梁的跨度過大、高度偏小,或者由于計算錯誤,受力鋼筋截面偏小或板太薄、配筋位置不當、節(jié)點不合理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中,構(gòu)造處理不當,現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋,或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設置不當?shù)纫蛩鼐菀讓е禄炷灵_裂。