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1、对处理建筑工程质量对处理建筑工程质量事故的认知事故的认知 河北省土木建筑学会建设工程诊治学术委员会河北省土木建筑学会建设工程诊治学术委员会 张国堂张国堂 有关建筑工程质量的概念有关建筑工程质量的概念 钢筋混凝土结构工程质量事故钢筋混凝土结构工程质量事故 砌体结构的工程事故砌体结构的工程事故 钢结构工程的质量事故钢结构工程的质量事故 地基基础的质量事故地基基础的质量事故 其它质量事故其它质量事故 综述综述 对处理建筑工程质量事故的认知对处理建筑工程质量事故的认知一、有关建筑工程质量的概念一、有关建筑工程质量的概念一、有关建筑工程质量的概念一、有关建筑工程质量的概念（一）质量特性（一）质量特性（一
2、）质量特性（一）质量特性 1 1、质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要、质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要、质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要、质量：反映产品或服务满足明确或隐含需要能力的特征和特性的总和能力的特征和特性的总和能力的特征和特性的总和能力的特征和特性的总和(ISO)(ISO)。2 2、建筑工程的特性：适用性、安全可靠性、耐、建筑工程的特性：适用性、安全可靠性、耐、建筑工程的特性：适用性、安全可靠性、耐、建筑工程的特性：适用性、安全可靠性、耐久性久性久性久性 （1 1）建筑物在正常使用时，具有良好的使用性能；）建筑物在正常使用时，具有良好的使用性能；）建筑物在正常使用时，
3、具有良好的使用性能；）建筑物在正常使用时，具有良好的使用性能；（2 2）建筑结构能承受正常施工、正常使用时可能）建筑结构能承受正常施工、正常使用时可能）建筑结构能承受正常施工、正常使用时可能）建筑结构能承受正常施工、正常使用时可能出现的各种作用；出现的各种作用；出现的各种作用；出现的各种作用；（3 3）建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够）建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够）建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够）建筑材料和构件在正常维护条件下具有足够的耐久性；的耐久性；的耐久性；的耐久性；（4 4）建筑物在偶然事件发生时及发生后，仍能保持）建筑物在偶然事件发生时及发生后，仍能保持）建筑
4、物在偶然事件发生时及发生后，仍能保持）建筑物在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性，不致安全失效，甚至倒塌。必须的整体稳定性，不致安全失效，甚至倒塌。必须的整体稳定性，不致安全失效，甚至倒塌。必须的整体稳定性，不致安全失效，甚至倒塌。（二）有关质量特性的概念（二）有关质量特性的概念（二）有关质量特性的概念（二）有关质量特性的概念 1 1、缺陷：由人为或自然的原因，使建筑物出现影、缺陷：由人为或自然的原因，使建筑物出现影、缺陷：由人为或自然的原因，使建筑物出现影、缺陷：由人为或自然的原因，使建筑物出现影响正常使用、承载力、耐久性响正常使用、承载力、耐久性响正常使用、承载力、耐久性响正
5、常使用、承载力、耐久性、稳定性的种种不稳定性的种种不稳定性的种种不稳定性的种种不足的统称。足的统称。足的统称。足的统称。分类：分类：分类：分类：轻微缺陷：不影响结构性能，只影响观瞻；轻微缺陷：不影响结构性能，只影响观瞻；轻微缺陷：不影响结构性能，只影响观瞻；轻微缺陷：不影响结构性能，只影响观瞻；中等缺陷：不影响结构承载力，影响使用功能；中等缺陷：不影响结构承载力，影响使用功能；中等缺陷：不影响结构承载力，影响使用功能；中等缺陷：不影响结构承载力，影响使用功能；严重缺陷：影响结构的承载力和稳定性。严重缺陷：影响结构的承载力和稳定性。严重缺陷：影响结构的承载力和稳定性。严重缺陷：影响结构的承载力和
6、稳定性。2 2、破坏：结构构件或构件截面在荷载、变形作用下、破坏：结构构件或构件截面在荷载、变形作用下、破坏：结构构件或构件截面在荷载、变形作用下、破坏：结构构件或构件截面在荷载、变形作用下承载和使用功能失效的协议标志。承载和使用功能失效的协议标志。承载和使用功能失效的协议标志。承载和使用功能失效的协议标志。分类：分类：分类：分类：截面破坏：构件的某个截面由于材料达到某个协截面破坏：构件的某个截面由于材料达到某个协截面破坏：构件的某个截面由于材料达到某个协截面破坏：构件的某个截面由于材料达到某个协 议议议议检验指标规定的某个应力或应变值所形成的破坏；检验指标规定的某个应力或应变值所形成的破坏；
7、检验指标规定的某个应力或应变值所形成的破坏；检验指标规定的某个应力或应变值所形成的破坏；构件破坏：结构的某个构件达到某些协议指标所形构件破坏：结构的某个构件达到某些协议指标所形构件破坏：结构的某个构件达到某些协议指标所形构件破坏：结构的某个构件达到某些协议指标所形成的破坏。成的破坏。成的破坏。成的破坏。截面破坏不一定是构件破坏；构件破坏不一定是结截面破坏不一定是构件破坏；构件破坏不一定是结截面破坏不一定是构件破坏；构件破坏不一定是结截面破坏不一定是构件破坏；构件破坏不一定是结构破坏；构破坏；构破坏；构破坏；设计指标和协议指标是两个概念。设计指标和协议指标是两个概念。设计指标和协议指标是两个概念
8、。设计指标和协议指标是两个概念。如：受弯构件如：受弯构件如：受弯构件如：受弯构件3.3.倒塌：建筑结构在多种荷载和变形作用下，稳定倒塌：建筑结构在多种荷载和变形作用下，稳定倒塌：建筑结构在多种荷载和变形作用下，稳定倒塌：建筑结构在多种荷载和变形作用下，稳定 性和整体性和整体性和整体性和整体性完全丧失的表现。性完全丧失的表现。性完全丧失的表现。性完全丧失的表现。倒塌的规律性倒塌的规律性倒塌的规律性倒塌的规律性 结构承载力减弱结构承载力减弱结构承载力减弱结构承载力减弱 超越能承受的极限内力或极限变形超越能承受的极限内力或极限变形超越能承受的极限内力或极限变形超越能承受的极限内力或极限变形 稳定性和
9、整体性丧失稳定性和整体性丧失稳定性和整体性丧失稳定性和整体性丧失 薄弱部位先行突然破坏薄弱部位先行突然破坏薄弱部位先行突然破坏薄弱部位先行突然破坏 局部或局部或局部或局部或整体倒塌整体倒塌整体倒塌整体倒塌 倒塌可以避免：防微杜渐、亡羊补牢。倒塌可以避免：防微杜渐、亡羊补牢。倒塌可以避免：防微杜渐、亡羊补牢。倒塌可以避免：防微杜渐、亡羊补牢。设计指标设计指标不宜继续承载指标不宜继续承载指标破坏指标破坏指标变形变形L L0 0/200/200（250250）L L0 0/150/150（200200），），4545L L0 0/50/50裂缝裂缝0.30.30.5-0.70.5-0.71.51.5
10、 4、事故：建筑结构局部或整体临近破坏、破坏、倒塌统称质 量事故。安全事故级别如下表：特别重大特别重大事故事故重大事故重大事故较大事故较大事故一般事故一般事故质量问题质量问题死（人）死（人）3030以上以上101029293 39 9 3 3以下以下0 0重伤重伤100100以上以上50-10050-10010-5010-501010以下以下0 0经济损失经济损失（万元）（万元）1 1亿以上亿以上5000-15000-1亿亿100010005000500010010010001000二、钢筋混凝土结构工程质量事故（一）某水泥厂焙烧车间框架结构倒塌 1、概况 该车间为钢筋混凝土框架结构，进深9，
11、开间9和5，东侧4层高18，西侧6层高21.5（见简图见简图）。该车间1988年9月17日开工建设，1989年5月29日点火试生产，同年7月9日下午7时28分倒塌，造成死亡人数7人。重伤2人，轻伤5人的三级重大伤亡事故。2 2、倒塌现状分析、倒塌现状分析 突发性：没任何预兆，当班突发性：没任何预兆，当班1414名人员无一人幸免，名人员无一人幸免，距框架距框架2-32-3工人未能跑出，在工人未能跑出，在11.511.5高阳台处高阳台处6 6人，人，无一人下跳迹象。无一人下跳迹象。严重性：柱、梁、板全部落地，成一堆废墟。严重性：柱、梁、板全部落地，成一堆废墟。偏移小：基本散落在原垂直位置上，分析南
12、侧中偏移小：基本散落在原垂直位置上，分析南侧中柱首先破坏。柱首先破坏。3 3、存在问题、存在问题 设计（无证设计）设计（无证设计）经验算，梁端最大负弯距经验算，梁端最大负弯距198KN198KN，应配，应配 422422筋，实配筋，实配216216；设计未按框架计算，梁为简；设计未按框架计算，梁为简支实际结构形成机动体系；其它如箍筋配置等都支实际结构形成机动体系；其它如箍筋配置等都不规范。不规范。施工施工施工施工 混凝土强度低：取芯样梁最高混凝土强度低：取芯样梁最高混凝土强度低：取芯样梁最高混凝土强度低：取芯样梁最高13.8MPa13.8MPa，柱，柱，柱，柱3.18 3.18 MPaMPa、
13、2.42 MPa2.42 MPa；设计柱配筋设计柱配筋设计柱配筋设计柱配筋825825，实配，实配，实配，实配818818；箍筋间距箍筋间距箍筋间距箍筋间距350-400350-400；绑扎接头，搭接长度绑扎接头，搭接长度绑扎接头，搭接长度绑扎接头，搭接长度200200；L L=f fY Y/f/ft t d=1.2d=1.2300/1.27d30 d300/1.27d30 d L L=L L=30=301.21.2（1.41.4）=36=36（4242）d d 建设单位建设单位建设单位建设单位 14.514.5处增加处增加处增加处增加5t5t金属料仑；金属料仑；金属料仑；金属料仑；21.52
14、1.5处顶增处顶增处顶增处顶增10m10m3 3水箱。水箱。水箱。水箱。4 4、倒塌原因、倒塌原因、倒塌原因、倒塌原因 设计严重错误；设计严重错误；设计严重错误；设计严重错误；施工偷工减料，质量低劣。施工偷工减料，质量低劣。施工偷工减料，质量低劣。施工偷工减料，质量低劣。（二）某五金大厦钢筋混凝土梁开裂事故（二）某五金大厦钢筋混凝土梁开裂事故（二）某五金大厦钢筋混凝土梁开裂事故（二）某五金大厦钢筋混凝土梁开裂事故 1 1、概况、概况、概况、概况 某五金大厦为六层钢筋混凝土框架结构，建某五金大厦为六层钢筋混凝土框架结构，建某五金大厦为六层钢筋混凝土框架结构，建某五金大厦为六层钢筋混凝土框架结构，
15、建筑面积筑面积筑面积筑面积86008600多平方米，多平方米，多平方米，多平方米，19961996年主体工程完工后，年主体工程完工后，年主体工程完工后，年主体工程完工后，发现发现发现发现179179根梁出现裂缝，裂缝最大宽度根梁出现裂缝，裂缝最大宽度根梁出现裂缝，裂缝最大宽度根梁出现裂缝，裂缝最大宽度0.40.4。该工。该工。该工。该工程由某设计院设计，施工过程中，施工单位提出程由某设计院设计，施工过程中，施工单位提出程由某设计院设计，施工过程中，施工单位提出程由某设计院设计，施工过程中，施工单位提出梁配筋量偏小，设计单位未加重视。该工程直接梁配筋量偏小，设计单位未加重视。该工程直接梁配筋量偏
16、小，设计单位未加重视。该工程直接梁配筋量偏小，设计单位未加重视。该工程直接经济损失经济损失经济损失经济损失110110余万元。余万元。余万元。余万元。2 2、裂缝原因分析、裂缝原因分析、裂缝原因分析、裂缝原因分析 对混凝土强度进行检测，检测结果符合对混凝土强度进行检测，检测结果符合对混凝土强度进行检测，检测结果符合对混凝土强度进行检测，检测结果符合C30C30强度等强度等强度等强度等级要求；级要求；级要求；级要求；对框架结构重新复核计算发现；对框架结构重新复核计算发现；对框架结构重新复核计算发现；对框架结构重新复核计算发现；框架梁配筋严重不足，框架梁配筋严重不足，框架梁配筋严重不足，框架梁配筋
17、严重不足，6 6梁正筋梁正筋梁正筋梁正筋316316；计算中未调幅计算中未调幅计算中未调幅计算中未调幅 荷载有丢落情况荷载有丢落情况荷载有丢落情况荷载有丢落情况 原因：设计失误是造成开裂的主要原因施工单位原因：设计失误是造成开裂的主要原因施工单位原因：设计失误是造成开裂的主要原因施工单位原因：设计失误是造成开裂的主要原因施工单位垫层超厚（垫层超厚（垫层超厚（垫层超厚（6060厚做为厚做为厚做为厚做为130130厚）厚）厚）厚）3 3、教训：、教训：、教训：、教训：设计荷载要准确；设计荷载要准确；设计荷载要准确；设计荷载要准确；不要迷信计算机；不要迷信计算机；不要迷信计算机；不要迷信计算机；严格
18、设计程序，审图不可忽视。严格设计程序，审图不可忽视。严格设计程序，审图不可忽视。严格设计程序，审图不可忽视。（三）某钢厂西大门钢筋混凝土大梁开裂事故（三）某钢厂西大门钢筋混凝土大梁开裂事故1 1、概况、概况 某钢厂西大门为钢筋混凝土结构，四棵钢筋某钢厂西大门为钢筋混凝土结构，四棵钢筋混凝土柱，纵向柱距混凝土柱，纵向柱距21.221.2，梁高，梁高1.751.75，宽，宽0.350.35，该工程由某设计院设计，某建筑公司施工，该工程由某设计院设计，某建筑公司施工，19901990年完工，后发现两根梁均严重开裂，最大裂年完工，后发现两根梁均严重开裂，最大裂缝宽度缝宽度0.4-0.60.4-0.6，
19、裂缝形式见图示，厂方认为非常，裂缝形式见图示，厂方认为非常危险。危险。2、调查了解情况 混凝土设计强度C20；结构计算，梁按简支计算；拆模时间，70%设计强度标准值拆模（大于 8m 应为100%）；设计图纸节点配筋按刚结节点配筋；梁为反梁。3、原因分析从裂缝形态分析基本是剪切裂缝 剪切破坏分三类剪切破坏分三类:斜拉破坏（斜拉破坏（33），特征），特征 ：下边缘先出，上延形：下边缘先出，上延形成临界斜裂缝成临界斜裂缝(弯剪裂缝弯剪裂缝-少筋少筋)；剪压破坏（剪压破坏（13 13 ），特征：出现数条，其中上），特征：出现数条，其中上延形成一条临界斜裂缝延形成一条临界斜裂缝(适筋适筋)；斜压破坏（斜
20、压破坏（11），特征：出现若干多大致平行的），特征：出现若干多大致平行的腹剪裂缝腹剪裂缝(超筋超筋)。剪切是一个极为复杂的问题，与以下多种因素有剪切是一个极为复杂的问题，与以下多种因素有关关 剪跨比大小；剪跨比大小；剪跨比大小；剪跨比大小；构件截面形状；构件截面形状；构件截面形状；构件截面形状；截面尺寸效应；截面尺寸效应；截面尺寸效应；截面尺寸效应；混凝土的强度；混凝土的强度；混凝土的强度；混凝土的强度；混凝土的骨料咬合力；混凝土的骨料咬合力；混凝土的骨料咬合力；混凝土的骨料咬合力；箍筋用量和强度；箍筋用量和强度；箍筋用量和强度；箍筋用量和强度；纵向钢筋配筋配率；纵向钢筋配筋配率；纵向钢筋配筋
21、配率；纵向钢筋配筋配率；纵向钢筋的销栓作用；纵向钢筋的销栓作用；纵向钢筋的销栓作用；纵向钢筋的销栓作用；纵筋的切断与弯起；纵筋的切断与弯起；纵筋的切断与弯起；纵筋的切断与弯起；加载方式；加载方式；加载方式；加载方式；荷载种类；荷载种类；荷载种类；荷载种类；轴向力及预应力；轴向力及预应力；轴向力及预应力；轴向力及预应力；支座约束条件等。支座约束条件等。支座约束条件等。支座约束条件等。计算理论：计算理论：计算理论：计算理论：拉杆拱模型；拉杆拱模型；平面比拟桁架模型；平面比拟桁架模型；变角桁架模型；变角桁架模型；拱拱梳状齿模型；梳状齿模型；极限平桁理论。极限平桁理论。原因分析原因分析原因分析原因分析
22、:从裂缝形态及截面形状和结点性质分析；从裂缝形态及截面形状和结点性质分析；梁上部竖直特征，说明由负弯距产生；梁上部竖直特征，说明由负弯距产生；多条裂缝出现，说明为斜压破坏；多条裂缝出现，说明为斜压破坏；上反梁为间接加载助长了裂缝开裂；上反梁为间接加载助长了裂缝开裂；斜压破坏承载力主要取决于混凝土强度斜压破坏承载力主要取决于混凝土强度，板参于板参于工作保证了梁不会坍塌；工作保证了梁不会坍塌；该工程十年后进行了处理，至今完好使用。该工程十年后进行了处理，至今完好使用。（四）氯离子含量超标引起的质量事故（四）氯离子含量超标引起的质量事故（四）氯离子含量超标引起的质量事故（四）氯离子含量超标引起的质量
23、事故1 1、概述、概述、概述、概述 19991999年河北省某县水泥厂生产一种水泥，在烧结熟年河北省某县水泥厂生产一种水泥，在烧结熟年河北省某县水泥厂生产一种水泥，在烧结熟年河北省某县水泥厂生产一种水泥，在烧结熟料时，用氯化钠激发活性，该项目还是一个科研料时，用氯化钠激发活性，该项目还是一个科研料时，用氯化钠激发活性，该项目还是一个科研料时，用氯化钠激发活性，该项目还是一个科研推广项目，由于生产材料控制不严造成氯盐含量推广项目，由于生产材料控制不严造成氯盐含量推广项目，由于生产材料控制不严造成氯盐含量推广项目，由于生产材料控制不严造成氯盐含量严重超标，造成两幢厂房（机械厂），两幢框架严重超标，
24、造成两幢厂房（机械厂），两幢框架严重超标，造成两幢厂房（机械厂），两幢框架严重超标，造成两幢厂房（机械厂），两幢框架结构、几家构件厂出现质量事故。首先发现的是结构、几家构件厂出现质量事故。首先发现的是结构、几家构件厂出现质量事故。首先发现的是结构、几家构件厂出现质量事故。首先发现的是一家构件厂预应力空心楼板出厂时冷拉低碳钢丝一家构件厂预应力空心楼板出厂时冷拉低碳钢丝一家构件厂预应力空心楼板出厂时冷拉低碳钢丝一家构件厂预应力空心楼板出厂时冷拉低碳钢丝就已经锈蚀，保护层偏小的，已顺筋开裂，两幢就已经锈蚀，保护层偏小的，已顺筋开裂，两幢就已经锈蚀，保护层偏小的，已顺筋开裂，两幢就已经锈蚀，保护层偏小
25、的，已顺筋开裂，两幢厂房，一幢已拆除，另一幢加固处理，框架结构厂房，一幢已拆除，另一幢加固处理，框架结构厂房，一幢已拆除，另一幢加固处理，框架结构厂房，一幢已拆除，另一幢加固处理，框架结构也相应进行加固处理，造成重大经济损失也相应进行加固处理，造成重大经济损失也相应进行加固处理，造成重大经济损失也相应进行加固处理，造成重大经济损失300300万以万以万以万以上，水泥厂相应倒闭。上，水泥厂相应倒闭。上，水泥厂相应倒闭。上，水泥厂相应倒闭。2 2、钢筋锈蚀已引起世界关注、钢筋锈蚀已引起世界关注、钢筋锈蚀已引起世界关注、钢筋锈蚀已引起世界关注 19841984年美国年美国年美国年美国57.557.5
26、万座桥梁，一半以上出现钢筋锈蚀万座桥梁，一半以上出现钢筋锈蚀万座桥梁，一半以上出现钢筋锈蚀万座桥梁，一半以上出现钢筋锈蚀破坏，破坏，破坏，破坏，40%40%承载力不足，必须修复加固，当年修承载力不足，必须修复加固，当年修承载力不足，必须修复加固，当年修承载力不足，必须修复加固，当年修复费复费复费复费5454亿美元。亿美元。亿美元。亿美元。19981998年报道，美国钢筋混凝土腐蚀破坏修复费，一年报道，美国钢筋混凝土腐蚀破坏修复费，一年报道，美国钢筋混凝土腐蚀破坏修复费，一年报道，美国钢筋混凝土腐蚀破坏修复费，一年需要年需要年需要年需要25002500亿美元，其中桥梁修复费用亿美元，其中桥梁修复
27、费用亿美元，其中桥梁修复费用亿美元，其中桥梁修复费用15501550亿美亿美亿美亿美元。（相当于桥梁初建费用的元。（相当于桥梁初建费用的元。（相当于桥梁初建费用的元。（相当于桥梁初建费用的4 4倍）倍）倍）倍）英国修复费用每年英国修复费用每年英国修复费用每年英国修复费用每年5050亿英镑。亿英镑。亿英镑。亿英镑。世界上一些国家的腐蚀损失，平均占国民生产总世界上一些国家的腐蚀损失，平均占国民生产总世界上一些国家的腐蚀损失，平均占国民生产总世界上一些国家的腐蚀损失，平均占国民生产总值的值的值的值的2%-4%2%-4%，其中与钢筋有关的占，其中与钢筋有关的占，其中与钢筋有关的占，其中与钢筋有关的占4
28、0%40%。北京西直门立交桥仅使用北京西直门立交桥仅使用北京西直门立交桥仅使用北京西直门立交桥仅使用1919年。年。年。年。海港水工钢筋混凝土构筑物钢筋腐蚀破坏严重，海港水工钢筋混凝土构筑物钢筋腐蚀破坏严重，海港水工钢筋混凝土构筑物钢筋腐蚀破坏严重，海港水工钢筋混凝土构筑物钢筋腐蚀破坏严重，19881988年调查破坏占年调查破坏占年调查破坏占年调查破坏占62%62%。3 3、钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构破坏的特征、钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构破坏的特征、钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构破坏的特征、钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构破坏的特征 混凝土顺筋开裂混凝土顺筋开裂混凝土顺筋开裂混凝土顺筋开裂“握裹力握裹力
29、握裹力握裹力”下降或丧失下降或丧失下降或丧失下降或丧失 钢筋断面损失钢筋断面损失钢筋断面损失钢筋断面损失 钢筋应力腐蚀断裂（未见明显腐蚀，突然断裂应力钢筋应力腐蚀断裂（未见明显腐蚀，突然断裂应力钢筋应力腐蚀断裂（未见明显腐蚀，突然断裂应力钢筋应力腐蚀断裂（未见明显腐蚀，突然断裂应力使钢筋产生微裂，腐蚀沿裂缝深入，应力与腐蚀使钢筋产生微裂，腐蚀沿裂缝深入，应力与腐蚀使钢筋产生微裂，腐蚀沿裂缝深入，应力与腐蚀使钢筋产生微裂，腐蚀沿裂缝深入，应力与腐蚀相应促进）相应促进）相应促进）相应促进）4 4、钢筋锈蚀原因、钢筋锈蚀原因、钢筋锈蚀原因、钢筋锈蚀原因 一般主要是电化学腐蚀一般主要是电化学腐蚀一般主
30、要是电化学腐蚀一般主要是电化学腐蚀 腐蚀电池基本条件腐蚀电池基本条件腐蚀电池基本条件腐蚀电池基本条件 阴极、阳极、电位差阴极、阳极、电位差阴极、阳极、电位差阴极、阳极、电位差 离子通路（电解质）离子通路（电解质）离子通路（电解质）离子通路（电解质）电子通路电子通路电子通路电子通路 微电池作用（通常腐蚀）微电池作用（通常腐蚀）微电池作用（通常腐蚀）微电池作用（通常腐蚀）阳极反应阳极反应阳极反应阳极反应 Fe-2e FeFe-2e Fe+阴极反应阴极反应阴极反应阴极反应 OO2 2+2H+2H2 2O+4e 4OHO+4e 4OH-综合反应综合反应综合反应综合反应 2Fe+O2Fe+O2 2+2H
31、+2H2 2O=2FeO=2Fe（OHOH）2 2 （伴有电流）（伴有电流）（伴有电流）（伴有电流）FeFe（OHOH）2 2 FeO FeO 或或或或 FeFe3 3 O O4 4 、FeFe2 2 O O3 3 （铁锈）（铁锈）（铁锈）（铁锈）铁锈较元素铁体积增大铁锈较元素铁体积增大铁锈较元素铁体积增大铁锈较元素铁体积增大2.562.56倍倍倍倍CLCL-对钢筋的锈蚀作用对钢筋的锈蚀作用对钢筋的锈蚀作用对钢筋的锈蚀作用 破坏钝化膜破坏钝化膜破坏钝化膜破坏钝化膜 钝化膜：在高碱性环境生成的包裹在钢筋表面钝化膜：在高碱性环境生成的包裹在钢筋表面钝化膜：在高碱性环境生成的包裹在钢筋表面钝化膜：在
32、高碱性环境生成的包裹在钢筋表面的铁的氧化物。研究认为其中有的铁的氧化物。研究认为其中有的铁的氧化物。研究认为其中有的铁的氧化物。研究认为其中有si-osi-o键，对钢筋有键，对钢筋有键，对钢筋有键，对钢筋有很强的保护能力。很强的保护能力。很强的保护能力。很强的保护能力。CLCL-破坏混凝土的碱性环境，使酸性化，当破坏混凝土的碱性环境，使酸性化，当破坏混凝土的碱性环境，使酸性化，当破坏混凝土的碱性环境，使酸性化，当PH11.5PH11.5时，钝化膜开始不稳定，当时，钝化膜开始不稳定，当时，钝化膜开始不稳定，当时，钝化膜开始不稳定，当PH9.88PH9.88时，时，时，时，钝化膜生成困难或不能生成
33、，钝化膜逐渐破坏。钝化膜生成困难或不能生成，钝化膜逐渐破坏。钝化膜生成困难或不能生成，钝化膜逐渐破坏。钝化膜生成困难或不能生成，钝化膜逐渐破坏。形成形成“腐蚀电池腐蚀电池”CLCL-破坏钝化膜处的钢筋为阳极，蚀化膜为阴极，破坏钝化膜处的钢筋为阳极，蚀化膜为阴极，形成微电池，产生形成微电池，产生“坑蚀坑蚀”CLCL-的阳极去极化作用（催化作用）的阳极去极化作用（催化作用）Fe-2e=FeFe-2e=Fe+Fe+2CL-=Fe CL Fe+2CL-=Fe CL2 2 Fe CL Fe CL2 2+2 OH+2 OH-=Fe=Fe（OHOH）2 2+2CL+2CL-CL CL-不消耗，不断将不消耗，
34、不断将FeFe+“搬运搬运”出去，不使其在阳出去，不使其在阳极堆集，加速了腐蚀进程。极堆集，加速了腐蚀进程。降低混凝土电阻降低混凝土电阻 由于由于CLCL-.Na.Na+.CA.CA+离子参与，电阻降低，提高腐离子参与，电阻降低，提高腐蚀进度。蚀进度。（五）混凝土现浇楼板裂缝事故（五）混凝土现浇楼板裂缝事故（五）混凝土现浇楼板裂缝事故（五）混凝土现浇楼板裂缝事故1 1、概述、概述、概述、概述 近几年来，混凝土薄壁型构件裂缝问题反映近几年来，混凝土薄壁型构件裂缝问题反映近几年来，混凝土薄壁型构件裂缝问题反映近几年来，混凝土薄壁型构件裂缝问题反映强烈，引起了工程界和社会各界的广泛关注，河强烈，引起
35、了工程界和社会各界的广泛关注，河强烈，引起了工程界和社会各界的广泛关注，河强烈，引起了工程界和社会各界的广泛关注，河北省反映也很强烈，石家庄这几年反映最大的有北省反映也很强烈，石家庄这几年反映最大的有北省反映也很强烈，石家庄这几年反映最大的有北省反映也很强烈，石家庄这几年反映最大的有两个小区，两个小区，两个小区，两个小区，20012001年一个小区年一个小区年一个小区年一个小区1313幢住宅楼，每幢的现幢住宅楼，每幢的现幢住宅楼，每幢的现幢住宅楼，每幢的现浇楼板都有开裂现象，开裂最多的浇楼板都有开裂现象，开裂最多的浇楼板都有开裂现象，开裂最多的浇楼板都有开裂现象，开裂最多的5 5幢楼房间楼板幢
36、楼房间楼板幢楼房间楼板幢楼房间楼板开裂比例达开裂比例达开裂比例达开裂比例达50-70%50-70%，20042004年又一个小区，由于楼年又一个小区，由于楼年又一个小区，由于楼年又一个小区，由于楼板开裂问题，有板开裂问题，有板开裂问题，有板开裂问题，有100100多户告状，这两个小区处理裂多户告状，这两个小区处理裂多户告状，这两个小区处理裂多户告状，这两个小区处理裂缝问题，经济损失均在缝问题，经济损失均在缝问题，经济损失均在缝问题，经济损失均在5050万以上。万以上。万以上。万以上。裂缝造成的影响如下：裂缝造成的影响如下：裂缝造成的影响如下：裂缝造成的影响如下：对承载力和安全的影响对承载力和安
37、全的影响对承载力和安全的影响对承载力和安全的影响 对观感质量的影响对观感质量的影响对观感质量的影响对观感质量的影响 对使用功能的影响对使用功能的影响对使用功能的影响对使用功能的影响 对耐久性的影响对耐久性的影响对耐久性的影响对耐久性的影响2 2、混凝土收缩裂缝的特征、混凝土收缩裂缝的特征、混凝土收缩裂缝的特征、混凝土收缩裂缝的特征 混凝土结构的裂缝，除受力裂缝以外，混凝土结构的裂缝，除受力裂缝以外，混凝土结构的裂缝，除受力裂缝以外，混凝土结构的裂缝，除受力裂缝以外，80%-80%-90%90%的裂缝属于混凝土收缩裂缝，因此，有必要的裂缝属于混凝土收缩裂缝，因此，有必要的裂缝属于混凝土收缩裂缝，
38、因此，有必要的裂缝属于混凝土收缩裂缝，因此，有必要在这方面深入认识。混凝土收缩分类可分为七种，在这方面深入认识。混凝土收缩分类可分为七种，在这方面深入认识。混凝土收缩分类可分为七种，在这方面深入认识。混凝土收缩分类可分为七种，裂缝的产生往往是综合因素形成，从表观裂缝特裂缝的产生往往是综合因素形成，从表观裂缝特裂缝的产生往往是综合因素形成，从表观裂缝特裂缝的产生往往是综合因素形成，从表观裂缝特点可分为三类：点可分为三类：点可分为三类：点可分为三类：沉降收缩裂缝：顺筋裂缝，宽沉降收缩裂缝：顺筋裂缝，宽沉降收缩裂缝：顺筋裂缝，宽沉降收缩裂缝：顺筋裂缝，宽1-2 1-2，发生在终，发生在终，发生在终，
39、发生在终凝前凝前凝前凝前 塑性收缩裂缝：无规则，龟纹状、放射状。宽塑性收缩裂缝：无规则，龟纹状、放射状。宽塑性收缩裂缝：无规则，龟纹状、放射状。宽塑性收缩裂缝：无规则，龟纹状、放射状。宽0.5-20.5-2，发生在终凝前后，发生在终凝前后，发生在终凝前后，发生在终凝前后 干缩裂缝：约束条件不同，形态各异，有的呈无干缩裂缝：约束条件不同，形态各异，有的呈无干缩裂缝：约束条件不同，形态各异，有的呈无干缩裂缝：约束条件不同，形态各异，有的呈无规则状，薄壁构件规则状，薄壁构件规则状，薄壁构件规则状，薄壁构件(板板板板)的缝上大下小，大都分布的缝上大下小，大都分布的缝上大下小，大都分布的缝上大下小，大都
40、分布在与长边平行的中间，有的产生在角部，裂缝宽在与长边平行的中间，有的产生在角部，裂缝宽在与长边平行的中间，有的产生在角部，裂缝宽在与长边平行的中间，有的产生在角部，裂缝宽度一般小于度一般小于度一般小于度一般小于0.40.4，一般产生在浇筑后，一般产生在浇筑后，一般产生在浇筑后，一般产生在浇筑后3 3个月之内。个月之内。个月之内。个月之内。3 3、收缩裂缝种类、收缩裂缝种类、收缩裂缝种类、收缩裂缝种类 沉降收缩沉降收缩沉降收缩沉降收缩 混凝土浇筑后，在重力及其主外力作用下，骨料混凝土浇筑后，在重力及其主外力作用下，骨料混凝土浇筑后，在重力及其主外力作用下，骨料混凝土浇筑后，在重力及其主外力作用
41、下，骨料下沉，水泥浆上升，沉降过程中受钢筋阻挡，上下沉，水泥浆上升，沉降过程中受钢筋阻挡，上下沉，水泥浆上升，沉降过程中受钢筋阻挡，上下沉，水泥浆上升，沉降过程中受钢筋阻挡，上部混凝土产生拉应力，当超过混凝土张力时，即部混凝土产生拉应力，当超过混凝土张力时，即部混凝土产生拉应力，当超过混凝土张力时，即部混凝土产生拉应力，当超过混凝土张力时，即形成裂缝。形成裂缝。形成裂缝。形成裂缝。塑性收缩塑性收缩塑性收缩塑性收缩 混凝土浇筑后（一般混凝土浇筑后（一般混凝土浇筑后（一般混凝土浇筑后（一般415h415h），水泥水化反应激烈），水泥水化反应激烈），水泥水化反应激烈），水泥水化反应激烈，分子链逐渐形
42、成，出现泌水和水分急剧蒸发的，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发的，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发的，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发的现象，引起失水收缩（凝缩），其量级很大，可现象，引起失水收缩（凝缩），其量级很大，可现象，引起失水收缩（凝缩），其量级很大，可现象，引起失水收缩（凝缩），其量级很大，可达达达达1%1%左右，产生无规则龟裂。左右，产生无规则龟裂。左右，产生无规则龟裂。左右，产生无规则龟裂。干燥收缩干燥收缩干燥收缩干燥收缩 混凝土硬化后，水泥石由于失水引起的收缩，混混凝土硬化后，水泥石由于失水引起的收缩，混混凝土硬化后，水泥石由于失水引起的收缩，混混凝土硬化后，
43、水泥石由于失水引起的收缩，混凝土中的水可分为化学结合水、层间水、吸附水凝土中的水可分为化学结合水、层间水、吸附水凝土中的水可分为化学结合水、层间水、吸附水凝土中的水可分为化学结合水、层间水、吸附水和毛细孔水，失水主要指毛细孔水，干燥收缩危和毛细孔水，失水主要指毛细孔水，干燥收缩危和毛细孔水，失水主要指毛细孔水，干燥收缩危和毛细孔水，失水主要指毛细孔水，干燥收缩危害最大。国外害最大。国外害最大。国外害最大。国外2020年干缩资料，半个月完成年干缩资料，半个月完成年干缩资料，半个月完成年干缩资料，半个月完成20-25%20-25%，3 3个月完成个月完成个月完成个月完成50-60%50-60%，一
44、年完成，一年完成，一年完成，一年完成75-80%75-80%。化学收缩化学收缩化学收缩化学收缩 水泥水化反应过程引起的混凝土的体积变小水泥水化反应过程引起的混凝土的体积变小水泥水化反应过程引起的混凝土的体积变小水泥水化反应过程引起的混凝土的体积变小C3AC3A（铝酸三钙）、（铝酸三钙）、（铝酸三钙）、（铝酸三钙）、C4AFC4AF（铁铝酸四钙）、（铁铝酸四钙）、（铁铝酸四钙）、（铁铝酸四钙）、C3SC3S（硅酸三钙）、（硅酸三钙）、（硅酸三钙）、（硅酸三钙）、C2SC2S（硅酸二钙）、依次对收（硅酸二钙）、依次对收（硅酸二钙）、依次对收（硅酸二钙）、依次对收缩作用减小。缩作用减小。缩作用减小。
45、缩作用减小。C3AC3A含量对收缩影响最大，其体积含量对收缩影响最大，其体积含量对收缩影响最大，其体积含量对收缩影响最大，其体积减小可达减小可达减小可达减小可达23%23%。碳化收缩碳化收缩碳化收缩碳化收缩 空气中空气中空气中空气中CO2CO2与水泥水化物发生化学反应引起的收与水泥水化物发生化学反应引起的收与水泥水化物发生化学反应引起的收与水泥水化物发生化学反应引起的收缩，一般发生在后期（缩，一般发生在后期（缩，一般发生在后期（缩，一般发生在后期（56d56d以后）。以后）。以后）。以后）。自收缩自收缩自收缩自收缩 由于水化反应消耗混凝土内部结构中毛细由于水化反应消耗混凝土内部结构中毛细由于水
46、化反应消耗混凝土内部结构中毛细由于水化反应消耗混凝土内部结构中毛细 孔水引孔水引孔水引孔水引起的收缩。起的收缩。起的收缩。起的收缩。水灰比大，自收缩很小；水灰比大，自收缩很小；水灰比大，自收缩很小；水灰比大，自收缩很小；水灰比小，自收缩占比例大；水灰比小，自收缩占比例大；水灰比小，自收缩占比例大；水灰比小，自收缩占比例大；总之，自收缩占整个收缩比例不大。总之，自收缩占整个收缩比例不大。总之，自收缩占整个收缩比例不大。总之，自收缩占整个收缩比例不大。温度收缩温度收缩温度收缩温度收缩 由温度引起的混凝土收缩。由温度引起的混凝土收缩。由温度引起的混凝土收缩。由温度引起的混凝土收缩。以上前三类为主的裂
47、缝常见，混凝土硬化后的收以上前三类为主的裂缝常见，混凝土硬化后的收以上前三类为主的裂缝常见，混凝土硬化后的收以上前三类为主的裂缝常见，混凝土硬化后的收缩以第三类为主。缩以第三类为主。缩以第三类为主。缩以第三类为主。4 4、两个实例、两个实例、两个实例、两个实例 1).1).石家庄市某办公楼，地下石家庄市某办公楼，地下石家庄市某办公楼，地下石家庄市某办公楼，地下2 2层，地上层，地上层，地上层，地上1313层，框层，框层，框层，框架剪力墙结构，混凝土设计强度等级架剪力墙结构，混凝土设计强度等级架剪力墙结构，混凝土设计强度等级架剪力墙结构，混凝土设计强度等级C35C35，19991999年年年年5
48、 5月月月月9 9日日日日19991999年年年年5 5月月月月1111日浇筑日浇筑日浇筑日浇筑5 5层顶，混凝土两天不层顶，混凝土两天不层顶，混凝土两天不层顶，混凝土两天不上强度，后梁、板均出现不同程度裂缝，裂缝宽上强度，后梁、板均出现不同程度裂缝，裂缝宽上强度，后梁、板均出现不同程度裂缝，裂缝宽上强度，后梁、板均出现不同程度裂缝，裂缝宽度在度在度在度在0.10.350.10.35范围内，经现场对混凝土强度检范围内，经现场对混凝土强度检范围内，经现场对混凝土强度检范围内，经现场对混凝土强度检测，主梁测，主梁测，主梁测，主梁37.4MPa,37.4MPa,次梁次梁次梁次梁36.8 MPa,36
49、.8 MPa,现浇板现浇板现浇板现浇板35.8 MPa,35.8 MPa,均符合设计要求均符合设计要求均符合设计要求均符合设计要求.产生裂缝原因产生裂缝原因产生裂缝原因产生裂缝原因:混凝土收缩产生的裂缝混凝土收缩产生的裂缝混凝土收缩产生的裂缝混凝土收缩产生的裂缝.2).2000 2).2000年年年年1010月月月月市在三个工程中市在三个工程中市在三个工程中市在三个工程中,商品混凝土出商品混凝土出商品混凝土出商品混凝土出现几天不上强度现象现几天不上强度现象现几天不上强度现象现几天不上强度现象,几天后现浇板出现裂缝几天后现浇板出现裂缝几天后现浇板出现裂缝几天后现浇板出现裂缝.原因原因原因原因:缓
50、凝剂的应用及外加剂与水泥的相容性缓凝剂的应用及外加剂与水泥的相容性缓凝剂的应用及外加剂与水泥的相容性缓凝剂的应用及外加剂与水泥的相容性.5 5、处理收缩裂缝的认知、处理收缩裂缝的认知、处理收缩裂缝的认知、处理收缩裂缝的认知 收缩值大于收缩值大于收缩值大于收缩值大于400400，约束存在，收缩裂缝就有可能产，约束存在，收缩裂缝就有可能产，约束存在，收缩裂缝就有可能产，约束存在，收缩裂缝就有可能产生生生生 水泥强度越高（细度越大），混凝土收缩值越大水泥强度越高（细度越大），混凝土收缩值越大水泥强度越高（细度越大），混凝土收缩值越大水泥强度越高（细度越大），混凝土收缩值越大 水灰比影响混凝土的抗裂性