混凝土是當(dāng)代土木工程中應(yīng)用最廣、用量最大的一種建筑材料。它是由膠凝材料,顆粒狀集 料(也稱為骨料),水,以及必要時加入的外加劑和摻合材料按一定比例配制,經(jīng)均勻攪拌, 密實成型,養(yǎng)護硬化而成的一種人工石材。 混凝土具有原料來源豐富,方便就地取材,避免遠(yuǎn)距離運輸,價格低廉,生產(chǎn)工藝簡單,施 工方便的特點,因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高,可與鋼筋進行良好 的匹配,耐久性能好,強度等級范圍可根據(jù)設(shè)計需要進行調(diào)整等特點。 但是,由于混凝土的這種由多種材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料,使得混凝土結(jié)構(gòu)中不可避 免的存在著裂縫。混凝土裂縫已經(jīng)成為困擾建筑業(yè)多年的質(zhì)量通病,嚴(yán)重危害混凝土結(jié)構(gòu)的 安全[49],并且成為結(jié)構(gòu)損傷達到危險程度的集中體現(xiàn)[50]。實際情況中,混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件 通常都是帶裂縫工作的[51]。對于這部分不可避免的,對結(jié)構(gòu)的安全性能不造成影響的裂縫, 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范作了明確的規(guī)定,允許某些結(jié)構(gòu)存在一定寬度范圍內(nèi)的裂縫。但是 這些裂縫的存在和擴展容易造成使用者的不安全感,會在一定程度上影響建筑物的外觀正常 使用。 混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因復(fù)雜多樣,但主要可以歸結(jié)為兩大類,即結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性 裂縫。結(jié)構(gòu)性裂縫主要是由于外荷載過大,而結(jié)構(gòu)承載力不足所引起的裂縫;非結(jié)構(gòu)性裂縫 則主要是由于變形過大引起的裂縫:如溫度變化、濕度變化、混凝土收縮、結(jié)構(gòu)不均勻沉降、 以及施工過程中由于操作不當(dāng)引起的裂縫等等。 混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的存在和發(fā)展會對整體結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生嚴(yán)重的危害?;炷两Y(jié)構(gòu)中裂縫的存 在,一方面會加速混凝土的碳化。裂縫的存在使得空氣在混凝土中的滲透速度加快,深度加 大,尤其在相對潮濕的環(huán)境中,空氣中的二氧化碳會與水泥中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使 混凝土的堿性降低,導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋失去鈍化膜的保護,引起鋼筋的銹蝕,鋼筋銹蝕產(chǎn)生的銹 蝕物體積膨脹,又會加速混凝土裂縫的擴張,從而形成惡性循環(huán),影響結(jié)構(gòu)的安全。另一方 面,混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的存在會大大降低鋼筋混凝土材料的承載能力,影響結(jié)構(gòu)的整體強度及整體穩(wěn)定性,減少結(jié)構(gòu)的使用壽命。 實際工程中,混凝土內(nèi)部的裂縫在某些作用下會發(fā)生突然的變化,造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生力學(xué)間 斷面,引起結(jié)構(gòu)的突然失效。為了避免有害裂縫的出現(xiàn)和擴展,需要對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫進 行檢測及監(jiān)測,及時掌握混凝土結(jié)構(gòu)的健康狀況,從而確保結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量安全,保障使用者 的生命財產(chǎn)安全。