第1个回答 2012-03-29
地下混凝土构筑物产生开裂的原因
混凝土出现渗漏时主要发生在结构的裂缝位置，（收缩、裂缝、施工缝、变形缝）。混凝土产生裂缝的主要原因为物理干收缩，其表现的主要形式：
1．1 混凝土的塑性收缩
塑性收缩发生在混凝土的塑性阶段，是由水泥与水的水化反应决定。
1．2 混凝土自身干燥收缩
混凝土的自身干燥、收缩发生在水泥硬化过程，是混凝土内部尚未完全水化的水泥颗粒继续反应时，消耗自由水的自身干燥收缩。
1．3 混凝土的干燥收缩
混凝土的干燥收缩发生在早期阶段，主要是因为混凝土中水分散失而导致的收缩，是造成混凝土收缩产生裂缝的主因。常规混凝土的干缩应变值一般为3ⅹ10-4 ，当水胶比为0.45时，混凝土的干缩应变值可控制在2ⅹ10-4。以混凝土龄期30天计算，其收缩应变计算值在40ⅹ10-6 。据资料报导：五年龄期的混凝土自身收缩值在100ⅹ10-6。由此可见建成后的混凝土在较长的时间内仍存在干燥收缩的问题。
1．4 混凝土的温度收缩
混凝土的温度收缩主要发生在混凝土初凝之后，建成后的混凝土构筑物需经历年季节变化；昼夜温差变化；气候温度变化影响。其产生收缩、最大值是在冬天或气候骤冷降温时的收缩，这时混凝土的收缩出现的裂缝较多、较宽，对混凝土的伤害最大。常规混凝土的线胀系数一般为1ⅹ10-5/℃；极限拉伸应变值为1ⅹ10-4～1.5ⅹ10-4。以混凝土浇筑温差值30℃计算，混凝土的收缩应变值3ⅹ10-4～6ⅹ10-4，当混凝土的极限拉伸值低于混凝土的收缩应变值时，混凝土就不可避免地产生开裂。
1．5 混凝土构筑物的约束收缩开裂
混凝土在出现自收缩的过程中受外部土体、围岩、结构柱、梁的约束，不能自由的或不能完全自由地进行收缩时，就会产生约束开裂。
1．6 混凝土的碳化收缩
混凝土的碳化收缩主要发生在混凝土成型后，随使用时间的延长，结构表层混凝土与空气中的CO2发生作用，当大气中的CO2气体进入混凝土的毛细孔与孔溶液中的Ca(OH)2发生反应生成CaCO3和水，使混凝土中的PH值下降至8.5-9时，混凝土发生碳化破坏。碳化发生后使混凝土表面“沙化”“剥蚀”，随碳化反应的发展由混凝土表面向内部深入、扩展。使混凝土表层钢筋表露出现锈蚀、膨胀、混凝土产生胀裂裂缝。
1．7 混凝土构筑物的沉降产生拉裂
混凝土构筑物因设计受力不够，施工质量把关不严或周边土体的失稳导致混凝土构筑物的不均匀沉降产生的拉裂缝。
1．8 混凝土机械力学损害
混凝土的机械力学损害阶段，发生在使用的过程中，受水或雨水的冲击冲蚀，导致混凝土表面蚀变，混凝土骨料裸露，此类损害作用在水利水电工程和水务工程中尤为突出。
1．9 混凝土的冻融破坏
混凝土在饱和水或潮湿的环境下，气候温度于零℃上下变化时，混凝土内的孔隙水结冰产生体积膨胀和溶蚀松驰的应力变化，使混凝土由表往内产生剥蚀破坏，混凝土出现崩裂掉块、骨料裸露或产生胀裂裂缝。
2. 混凝土构筑物渗漏影响产生的溶蚀与化学侵蚀破坏。
由于混凝土是含有固、液、气相的非均质多孔体系，当水或水中带有侵蚀性离子时，这些水在混凝土基体中流动的过程，就是对混凝土产生溶蚀和化学侵蚀破坏的过程。这过程中混凝土的水化物不断地被溶出流失。混凝土中Ca(OH)2被溶出，使水化硅酸钙与水化铝酸钙失去稳定性而水解溶析。当混凝土中的溶出物达到33%时，混凝土出现疏松破坏，结构强度下降。据资料报导，水在裂缝的流通，可使裂缝内周边的溶析物达50%，影响深度在30mm范围。
由于水分子具有良好的表面张力（0.072N/m），能对多孔相的混凝土进行润湿、渗透。这种润湿，渗透过程对混凝土具有潜在的破坏性且更具隐蔽性和严重性。当水含有侵蚀性离子时，在对混凝土产生溶蚀破坏的同时又产生化学侵蚀的破坏，更加速了混凝土病害的发展，使结构强度丧失。
混凝土的化学破坏还表现在碱骨料AAR反应与碱—碳酸盐的反应中。沿海城市地处于高含水地质环境，在进行地铁区间隧道工程施工中，据了解有些工程施工中日抽水量可达1000吨以上。由于地下水源补给充足持久，建成后的地铁车站、区间隧道产生渗漏引起的病害问题尤为突出。
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