1.3 混凝土裂缝的危害与影响
混凝土裂缝分为无害裂缝与有害裂缝。
1.无害裂缝
无危害裂缝是指对结构安全、耐久性、心理安全和艺术效果没有影响的裂缝,包括细微裂缝和对各种功能没有影响的裂缝。
(1)细微裂缝 混凝土内部只有在显微镜下才能看见的细微裂缝不会产生直接危害。一般认为,肉眼无法看见的宽度小于0.05mm的裂缝属于无害裂缝。
(2)对各种功能没有影响的裂缝 有些裂缝虽然清晰可见,但在结构安全方面是可接受的。如钢筋混凝土受弯构件在钢筋受力时,保护层混凝土已经开裂,结构设计计算时只要控制裂缝宽度即可。
当裂缝宽度小于国家标准允许的宽度,且对使用功能(渗水)没有影响,深度较浅,也不会加速碳化和锈蚀,即对耐久性没有影响;或被装饰遮住或不在室外环境裸露,也不会产生对心理安全及艺术效果表述的影响,这都属于无害裂缝。
国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中关于裂缝允许宽度的规定:
(1)普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为三级
一类环境裂缝允许宽度是0.3mm(0.4mm);括号中数值是一类环境时地区年平均相对湿度小于60%的受弯构件取值。也就是干燥地区允许宽度可更宽些。
二a、二b、三a、三b类环境裂缝允许宽度均为0.2mm。
(2)预应力混凝土结构
一类环境和二a类环境裂缝控制等级为三级。
一类环境裂缝允许宽度是0.2mm。
二a类环境裂缝允许宽度是0.1mm。
二b环境裂缝控制等级为二级,三a、三b类环境裂缝控制等级为一级时,都不允许出现裂缝。
(3)混凝土结构的环境类别
一类环境包括:室内干燥环境,无侵蚀性静水浸没环境。
二a类环境包括:室内潮湿环境,非严寒和非寒冷地区的露天环境,非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境,严寒和寒冷地区的冰冻线以下的与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。
二b类环境包括:干湿交替环境,水位频繁变动环境,严寒和寒冷地区的露天环境,严寒和寒冷地区的冰冻线以上的与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境。
三a类环境包括:严寒和寒冷地区冬季水位变动区域环境,受除冰盐影响环境,海风环境。
三b类环境包括:盐渍土环境,受除冰盐作用环境,海岸环境。
2.有害裂缝
有害裂缝是指影响结构安全、耐久性、使用功能、交付验收、心理安全和艺术效果的裂缝。很多裂缝或者说大多数裂缝属于有害裂缝。
(1)对结构安全有危害的裂缝 超出国家标准允许宽度的裂缝,如荷载作用下的构件断裂、预制构件尚未安装就在受拉区出现的裂缝等。
(2)对耐久性有危害的裂缝 所在环境类别不允许出现的会影响混凝土耐久性的裂缝,如会导致或加速钢筋锈蚀的裂缝,冻融裂缝,混凝土材质问题导致的严重龟裂,保护层过薄引起的裂缝、应力集中裂缝等。
(3)影响使用的裂缝 使用功能中规定不允许出现的裂缝,如导致渗漏的贯穿性裂缝。
(4)影响交付验收的裂缝 预制混凝土构件运到工地或安装前发现的裂缝。
(5)影响心理安全的裂缝 导致用户产生不安全感甚至恐惧感的裂缝。这类裂缝虽然对结构安全、耐久性和使用功能没有影响,但裂缝清晰可见,会产生使用者心理上的不安全感,例如多条并行的长裂缝。
(6)影响艺术效果的裂缝 有建筑艺术功能的清水混凝土、装饰混凝土墙板和装饰构件的可视裂缝、GRC墙板和装饰构件的可视裂缝。