2.1建筑結構損傷原因概述建筑物是現(xiàn)代文明社會賴以生存和發(fā)展的條件，建筑物的安全則是人民生命財產(chǎn)安全的重要保證。但實際工程中的一些服役建筑，甚至某些新建筑都難免存在質(zhì)量缺陷和內(nèi)外損傷，這會影響建筑結構的耐久性，危及結構的安全。引起建筑結構損傷的原因很多，可以歸納人為因素和自然因素兩方面。人為因素所致結構損傷常見的有：工程設計的欠缺與錯誤，施工質(zhì)量差、偷工減料、使用低劣材料，建筑用地規(guī)劃錯誤，勘察工作失誤、未能發(fā)現(xiàn)重要隱患，相鄰場地施工引起建筑破壞，維修、保護不當，地下水抽取過渡引起建筑物傾斜或下沉，以及火災導致建筑物破壞等。自然因素導致結構損傷主要表現(xiàn)為：地震、水災、龍卷風、泥石流及山體滑坡等地質(zhì)災害、腐蝕性氣體等導致結構的損壞。2.1建筑結構損傷原因概述建筑物是現(xiàn)代文明社會賴以生存和發(fā)12.2混凝土結構損傷機理與危害混凝土結構是鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構和素混凝土結構的總稱，由于混凝土結構具有承載能力高、耐久性能較好等顯著優(yōu)點，在工程中得到廣泛應用。由于設計、施工、環(huán)境、使用維護等諸多原因，引起混凝土結構各種損傷破壞，降低其使用壽命。為了確保混凝土結構的安全工作并延長使用壽命，有必要了解其損傷機理及各相關影響因素。2.2.1混凝土的碳化

混凝土周圍環(huán)境和介質(zhì)中的CO2、SO2、Cl2、HCl等深入混凝土表面，與水泥石中弱堿性物質(zhì)發(fā)生反應從而使pH值降低，引起水泥石化學組成及組織結構發(fā)生變化，從而對混凝土的化學性能和物理性能產(chǎn)生明顯的影響，這一過程稱為混凝土的碳化。

碳化會導致混凝土堿度降低，減弱其對鋼筋的保護作用，可能導致鋼筋銹蝕，同時還會加劇混凝土的收縮，可能導致收縮裂縫的產(chǎn)生和加大。因此，混凝土碳化對鋼筋混凝土結構的耐久性有很大的影響。2.2混凝土結構損傷機理與危害混凝土結構是鋼筋混凝土結構、21.混凝土碳化的機理機理：混凝土是一個多孔體，在其內(nèi)部存在大小不同的毛細管、孔隙、氣泡，甚至缺陷?？諝庵械腃O2首先滲透到混凝土內(nèi)部充滿空氣的孔隙和毛細管中，與水泥水化過程中產(chǎn)生的氫氧化鈣(Ca(OH)2)和硅酸三鈣(3CaO·2SiO2·3H2O)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2·4H2O)等水化產(chǎn)物相互作用，形成碳酸鈣(CaCO3)。一般空氣中的CO2的濃度很低(其體積分數(shù)約為0.03％，工業(yè)車間稍高)，因而混凝土的碳化過程非常緩慢。混凝土的碳化速度主要取決于如下三個過程的速度：1)

化學反應過程速度2)CO2等的滲入速度3)Ca(OH)2等的擴散速度通常，上述三個過程中，CO2在混凝土中的擴散速度最慢，它決定了混凝土碳化過程的速度，此外，混凝土的碳化速度還與混凝土的含水量、溫度等因素有關。

1.混凝土碳化的機理機理：混凝土是一個多孔體，在其內(nèi)部存3

2.影響混凝土碳化的因素影響混凝土碳化的因素可分為周圍環(huán)境因素、材料組成因素和施工因素三大類。(1)周圍環(huán)境因素周圍環(huán)境因素主要是指周圍介質(zhì)的相對濕度、溫度及二氧化碳的濃度等。環(huán)境介質(zhì)的相對濕度直接影響混凝土的潤濕狀態(tài)和抗碳化能力。(2)材料組成因素包括：1)水泥用量2)水灰比3)粉煤灰取代量4)水泥品種此外混凝土的骨料品種、養(yǎng)護方法、施工質(zhì)量對混凝土的碳化也有影響，提高混凝土的質(zhì)量對提高其抗碳化性能十分重要。2.影響混凝土碳化的因素影響混凝土碳化的因4

3.混凝土碳化深度預測混凝土碳化是一個由表向內(nèi)擴展的過程，在非侵蝕介質(zhì)正常的大氣條件下，混凝土碳化深度隨時間變化規(guī)律可用下式計算：

(2-2)式中D—混凝土碳化深度(mm)；t—混凝土碳化齡期(d)；Kc—碳化速度系數(shù)，對輕集料混凝土Kc=4.18，對普通混凝土Kc=2.32。碳化深度(D)和碳化速度系數(shù)(Kc)是用來表征混凝土碳化特征的主要指標，稱之為碳化特征值。D和Kc越大，說明混凝土抗碳化性能越差，越易碳化。3.混凝土碳化深度預測混凝土碳化是一個由表向內(nèi)擴展52.2.2混凝土中的鋼筋腐蝕鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的耐久性及破壞影響極大，研究并解決鋼筋防銹問題是實際工程急切需要的。1.鋼筋腐蝕的機理

以普通硅酸鹽水泥配制的密實混凝土未經(jīng)碳化的pH值一般可達13，這是因為混凝土在水化作用時，水泥中的氧化鈣生成氫氧化鈣，使混凝土孔隙中含有大量的OH-離子而呈現(xiàn)出高堿性環(huán)境。若無CL-存在，則鋼筋表面會形成一層由Fe2O3·nH2O或Fe3O4·nH2O組成的鈍化膜，其厚度為200～1000nm。鈍化膜能使陽極反應受到抑制，從而阻止了鋼筋的銹蝕。在鋼筋中的碳及其他合金元素的偏析，混凝土堿度差異、CL-濃度差異、裂縫處鋼筋表面氧化劇增而形成的氧濃度差異、加工引起的鋼筋內(nèi)部應力等情況下，都會使鋼筋各部位的電極電位不同而形成局部電池(陽極-陰極)，如圖2-1所示。一旦鋼筋的鈍化膜被破壞，在有水和氧氣存在的條件下，就會產(chǎn)生如下腐蝕電池反應2.2.2混凝土中的鋼筋腐蝕鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構及預6陽極(腐蝕端)：(2-3)陰極(非腐蝕端)：(2-4)溶液中的Fe2+和OH-結合生成氫氧化亞鐵，生成物進一步與水中的氧發(fā)生反應，生成氫氧化鐵(紅鐵銹)，即：

(2-5)(2-6)

隨著時間的推移，氫氧化鐵進一步氧化生成疏松的、易剝落的沉積物鐵銹(Fe2O3·Fe3O4·H2O)，鐵銹的體積可大到原來體積的2~4倍。鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土產(chǎn)生壓力，使混凝土沿鋼筋方向(順筋)開裂，進而使得保護層成片脫落，而裂縫及保護層的脫落又進一步導致鋼筋更劇烈的腐蝕。因此防止混凝土開裂是防止鋼筋銹蝕的關鍵措施。陽極(腐蝕端)：7圖2-1裂縫處鋼筋銹蝕的電化學過程圖圖2-1裂縫處鋼筋銹蝕的電化學過程圖8

2.影響鋼筋腐蝕的因素鋼筋銹蝕的影響因素可分內(nèi)在因素和外在因素兩大類。內(nèi)在影響因素是指混凝土的密實度、混凝土保護層厚度及其完好性、混凝土的內(nèi)部結構狀態(tài)、混凝土的液相組成(pH值、CL-含量)等；外在影響因素是指周圍介質(zhì)的腐蝕性、周期的冷熱交替作用、凍融循環(huán)作用等。pH值鋼筋銹蝕速度與混凝土液相中的pH值有密切關系。一般來說，當pH>10時，鋼筋的銹蝕速度很小；當pH<4時，鋼筋的銹蝕速度急驟增加。

pH值越大，堿性成分在鋼筋表面形成鈍化膜的保護作用越強，但當堿性成分被溶出并發(fā)生碳化作用，混凝土堿度減低，則鈍化膜將被破壞而引起鋼筋銹蝕。2.影響鋼筋腐蝕的因素鋼筋銹蝕的影響因素可分內(nèi)在因9

3)氧鋼筋銹蝕的先決條件是所接觸的水中含有溶解態(tài)氧，這是因為：氧在銹蝕過程中起到促進陰極反應的作用，支配著銹蝕的速度。例如，當海水浸入鋼筋表面時，即使氯化物中的氯離子破壞了鈍化膜，但只要氧達不到鋼筋表面，鋼筋銹蝕也不會發(fā)生。氧是以溶解態(tài)存在于海水中的，其擴散速度很慢。因此，浸沒在海水水下區(qū)的鋼筋混凝土結構，鋼筋不易銹蝕，而處于海面上的浪濺區(qū)的鋼筋混凝土結構，因有充足的氧，鋼筋就特別容易銹蝕。2)CL-含量混凝土中CL-含量對鋼筋銹蝕的影響極大，當混凝土中含有氯離子時，即使混凝土的堿度還較高，鋼筋周圍的混凝土還尚未碳化，鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。這是因為：CL-離子的半徑小，活性大，具有很強的穿透鈍化膜的能力，CL-離子吸附在膜結構有缺陷的地方，如位錯區(qū)或晶界區(qū)，使難溶的氫氧化鐵轉(zhuǎn)變成易溶的氯化鐵，致使鋼筋表面的鈍化膜局部破壞。鈍化膜破壞后，露出的金屬變成為活化的陽極。由于活化區(qū)小，鈍化區(qū)大，構成一個大陰極、小陽極的活化—鈍化電池，使鋼筋產(chǎn)生所謂的“坑蝕”現(xiàn)象。CL-通過兩種途徑進入混凝土。一是施工過程中添加的外加劑(含有氯鹽成份)；二是使用環(huán)境中CL-的滲透，如沿海地區(qū)。工程中，按照氯鹽占水泥重量的百分比將鋼筋的銹蝕分為輕度銹蝕(<0.4%)、中度銹蝕(0.4%～1.0%)和高度銹蝕(>1.0%)三種。3)氧2)CL-含量104)混凝土的密實性及保護層厚度混凝土對鋼筋的保護作用主要體現(xiàn)在兩個方面。一是混凝土的高堿性使鋼筋表面形成鈍化膜；二是保護層對外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等滲入的阻止作用。后者作用主要取決于混凝土的密實性及保護層厚度?；炷恋拿軐嵭栽胶?，內(nèi)部孔隙和毛細管道越小，有效地阻止外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等的滲入，從而加強了鋼筋的防腐蝕能力。混凝土的密實度主要與混凝土的水灰比有關，降低水灰比可提高鋼筋的抗腐蝕能力，因此，國內(nèi)外一般把混凝土的水灰比控制在0.4~0.45以下。增加混凝土保護層厚度可以顯著地推遲腐蝕介質(zhì)滲透到鋼筋表面的時間，也可提高對鋼筋銹蝕膨脹的抵抗力?；炷两Y構設計規(guī)范中給出了保護層的最小厚度取值，其與鋼筋混凝土結構種類、重要程度、所處環(huán)境、混凝土強度等級等有關。4)混凝土的密實性及保護層厚度混凝土對鋼筋的保護作用主要體11

概念：

在正常使用條件下，混凝土具有較好的耐久性。但在某些腐蝕性的介質(zhì)作用下，水泥石的各種水化產(chǎn)物會與介質(zhì)發(fā)生各種物理化學作用，導致混凝土的結構逐漸遭到破壞，強度下降以致全部潰裂，這種現(xiàn)象稱為混凝土的腐蝕。2.2.3混凝土的腐蝕1.混凝土腐蝕的機理混凝土腐蝕是一個很復雜的物理化學過程，其腐蝕的原因可能是單一的也可能是多種原因造成。按其侵蝕性介質(zhì)的性質(zhì)或腐蝕的原因可分為硫酸鹽腐蝕、海水腐蝕、酸腐蝕和堿腐蝕四種類型。(1)硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕，常指硫酸鈉、硫酸鎂等鹽腐蝕，其實質(zhì)上是膨脹性化學腐蝕。在一般的河水和湖水中，硫酸鹽含量不多。但在海水、鹽沼水、地下水及某些工業(yè)污水中常含有鈉、鉀、銨等的硫酸鹽，它們與水泥石中的氫氧化鈣及水化鋁酸鈣反應生成石膏和硫鋁酸鈣（常稱為“水泥桿菌”），其體積膨脹2.34~4.8倍，并同時產(chǎn)生內(nèi)應力，最終導致混凝土開裂破壞?；炷猎馐芰蛩猁}腐蝕的特征是表面發(fā)白，損害通常在棱角處開始，接著裂縫展開并剝落，混凝土成為一種易碎的松散狀態(tài)。概念：在正常使用條件下，混凝土具有較好的耐久性。但在12

(2)海水腐蝕由于海水的化學成分復雜多變，造成混凝土的腐蝕形式也是多樣化的。根據(jù)海洋工程結構與海水接觸部位不同，可將其分為以下幾種：1)建（構）筑物與海水不直接接觸部位，鋼筋易受海洋上空含大量漬鹽的潮濕空氣作用而銹蝕。2)在海水浪濺區(qū)，混凝土遭受海水干濕循環(huán)的作用，可能造成鹽類膨脹型的腐蝕，加速鋼筋的銹蝕。3)在潮汐漲落區(qū)，直接遭受海水沖刷、干濕循環(huán)、凍碰循環(huán)、浴蝕等綜合作用，混凝土往往受到最嚴重的腐蝕。4)長期浸泡在海水中的部分，易產(chǎn)生化學分解，造成混凝土腐蝕，但遭受凍碰破壞及鋼筋銹蝕較小。(3)酸腐蝕混凝土是堿性材料，在使用過程中常會受到酸性水的侵蝕。由于酸的種類不同，在反應過程中可能產(chǎn)生不同的鹽類，其腐蝕破壞速度取決于鈣鹽的溶解度。一般來說，生成物的溶解度很大時，其破壞速度也很大。例如鹽酸的CL-離子會侵蝕混凝土生成易于溶解的鈣鹽(CaCl2)，同時溶液中的CL-離子對鋼筋銹蝕也起著重要的加速作用，因此，鹽酸的侵蝕破壞作用也是極大的。(4)堿腐蝕固體堿如堿塊、堿粉等對混凝土無明顯的作用，而溶融狀堿或堿的溶液對混凝土有侵蝕作用。但當堿的濃度不大(<15%)、溫度不高(<50oC)時一般是無害的。堿對混凝土的侵蝕作用主要有化學侵蝕和結晶侵蝕兩種。(2)海水腐蝕13

2.混凝土腐蝕的防治措施根據(jù)以上腐蝕原因分析，可采取下列有效措施防止混凝土腐蝕。(1)根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種

表2.1各種水泥抗化學腐蝕性能比較2.混凝土腐蝕的防治措施根據(jù)以上腐蝕原因分析，可采取14

(2)提高混凝土密實性和抗?jié)B性由于各類侵蝕性介質(zhì)都是通過混凝土的孔隙、毛細管進入混凝土內(nèi)部的，因此提高混凝土密實性和抗?jié)B性是阻止侵蝕介質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部的有效措施。因此，我國有關標準通過規(guī)定在不同侵蝕性等級中混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，以保證混凝土的密實性和抗?jié)B性。(3)增加混凝土保護層厚度混凝土的腐蝕容易引起鋼筋的銹蝕，而鋼筋銹蝕則引起混凝土開裂，這必將使混凝土的腐蝕加劇。為了防止這個惡性循環(huán)的產(chǎn)生，我國相關規(guī)范規(guī)定：混凝土除了應有足夠的密實性外，還應保證鋼筋具有最小的保護層厚度。(4)摻用火山灰質(zhì)等活性摻合料若在混凝土中摻入適量火山灰質(zhì)等活性摻合料(如火山灰、粉煤灰等)，這些活性摻合料與氫氧化鈣結合形成難溶的化合物，可提高混凝土的抗腐蝕能力。但火山灰的摻入可能會妨礙鋁酸鈣的水化作用，因此國外有關規(guī)范規(guī)定，在一些抗硫酸鹽腐蝕的重要結構中，不允許采用粉煤灰與抗硫酸鹽水泥混合使用。(5)混凝土表面處理在混凝土硬化初期，采用人工碳化、表面壓實抹光、熱瀝青涂層或加做飾面層等方法處理混凝土的表面，對防止或減小混凝土溶蝕型的腐蝕效果都是有效的。在可能的條件下，對重要部位采用浸漬混凝土，其效果將更好。(2)提高混凝土密實性和抗15

2.2.4混凝土的堿-骨料反應

堿-骨料反應主要是指水泥中的堿(Na2O、K2O)與骨料中活性二氧化硅發(fā)生化學反應，在骨料表面生成復雜的堿-硅酸凝膠，吸水后體積膨脹(體積可增加3倍以上)，從而導致混凝土產(chǎn)生膨脹開裂而破壞的現(xiàn)象。堿-骨料反應的機理

混凝土發(fā)生堿-骨料反應必須具備以下3個條件：(1)水泥石中堿含量高。水泥中堿含量按(Na2O+K2O)%計算值大于0.6%。(2)砂、石骨料中含有活性二氧化硅成分，含活性二氧化硅成分的礦物有蛋白石、玉髓、鱗石英等。(3)混凝土工程的使用環(huán)境必須有足夠的濕度，空氣中相對濕度必須大于80%，或直接與水接觸，在無水或濕度較低的環(huán)境下，混凝土不可能發(fā)生堿-骨料反應。2.2.4混凝土的堿-骨料反應16

2.影響堿-骨料反應的主要因素

(1)水泥的含堿量堿-骨料反應引起的膨脹值與水泥石的Na2O含量緊密相關，一般來說，堿含量越高，膨脹量越大。(2)混凝土的水灰比水灰比對堿-骨料反應的影響是錯綜復雜的。水灰比增大，混凝土的孔隙率增大，各種離子的擴散及水的移動速度加大，會促使堿-骨料反應的發(fā)生。但從另一方面看，混凝土水灰比大其空隙量大，又能減小空隙水中堿液濃度，因而減緩堿-骨料反應。在通常的水灰比范圍內(nèi)，隨水灰比減小，堿-骨料反應的膨脹量有增大的趨勢，當水灰比為0.4時，膨脹量最大。(3)反應性骨料的特性混凝土及砂漿的堿-骨料反應膨脹量與反應性骨料本身的特性有關，其中包括骨料的礦物成分及粒度、骨料用量等。一般來說，增加骨料含量會使堿-骨料反應膨脹量加大，粒度過大或過小都能使反應膨脹量大為減小。(4)混凝土孔隙率混凝土及砂漿的孔隙也能減緩堿-骨料反應時膠體吸水產(chǎn)生的膨脹壓力。因而隨空隙量增加，反應膨脹量減小，特別是細孔減緩效果更好。(5)環(huán)境溫濕度的影響當空氣中相對濕度低于80%，且外界不供給混凝土水分時，混凝土不能發(fā)生堿-骨料反應，這說明環(huán)境濕度對混凝土堿-骨料反應是否發(fā)生有明顯的影響。2.影響堿-骨料反應的主要因素173.防止堿-骨料反應的措施

在實際工程中，為抑制堿-骨料反應的發(fā)生，可采取以下方法：(1)采用低堿水泥(含堿量<0.6%)，降低混凝土總的含堿量；(2)盡量不用可能引起堿-骨料反應的骨料；(3)在混凝土配合比設計中，盡量降低單位水泥用量，從而進一步控制混凝土的含堿量。當摻入外加劑時，必須控制外加劑的含堿量，防止其對堿-骨料反應的促進作用；(4)摻入火山灰質(zhì)活性混合材料降低混凝土的堿性，減小膨脹值；(5)改善混凝土結構的施工及使用條件。問題:堿-骨料反應在生活中有哪些體現(xiàn)？3.防止堿-骨料反應的措施在實際工程中，為抑制182.2.5混凝土的凍融破壞

混凝土受凍融作用破壞的主要原因是混凝土微孔隙中的水在溫度正負交替作用下形成冰脹壓力和滲透壓力聯(lián)合作用的疲勞應力。這種疲勞應力會使混凝土產(chǎn)生了由表及里的剝蝕破壞，從而降低混凝土強度，影響建筑物安全使用。1.混凝土凍融破壞的機理混凝土是由水泥砂漿及粗骨料組成的毛細孔多孔體。在拌制混凝土時為了獲取施工時必要的和易性，加入的拌合水常比水泥水化所需的水多，當混凝土硬化后，多余的水便以游離水的形式留在混凝土中形成連通的毛細孔，并占有一定的體積。當游離的自由水遇冷結冰會發(fā)生體積膨脹，形成膨脹擠壓應力，引起混凝土內(nèi)部結構的破壞。一般正常情況下，毛細孔中的水解凍并不致于使混凝土內(nèi)部結構遭到嚴重破壞。但當混凝土處于飽水狀態(tài)(含水量達到91.7%極限值)時，且水因過冷使混凝土毛細孔壁同時承受膨脹壓力及滲透壓力作用，如壓力產(chǎn)生的應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會開裂。在反復凍融循環(huán)作用后，混凝土中的損傷會不斷擴大，裂縫也會相互貫通，其強度也逐漸降低，最后甚至完全喪失，使混凝土結構由表及里遭受破壞。2.2.5混凝土的凍融破壞混凝土受凍融作用破壞192.影響混凝土抗凍性的主要因素(1)水灰比水灰比直接影響混凝土的孔隙率及孔結構。隨著水灰比的增大，不僅開孔總體積增加，而且平均孔徑也增大，因而混凝土的抗凍性必然降低。(2)含氣量含氣量也是影響混凝土抗凍性的主要因素，特別是摻入引氣劑形成的微細氣孔對提高混凝土抗凍性尤為重要。因為這些互不連通的微細氣孔在混凝土受凍初期能使毛細孔中的凈水壓力減小，起到減壓作用。此外，在混凝土受凍結冰過程中這些孔隙可阻止或抑制水泥漿中微小冰體的生成。(3)混凝土的飽水狀態(tài)混凝土的凍害與其孔隙的飽水程度緊密相關。一般認為含水量小于孔隙總體積的91.7%就不會產(chǎn)生凍結膨脹壓力，91.7%該數(shù)值被稱為極限飽水度，混凝土處于完全飽水狀態(tài)，其凍結膨脹壓力最大?；炷恋目箖鲂圆粌H受其內(nèi)部孔結構、水飽和程度等因素的影響，還與混凝土受凍齡期、水泥品種及骨料質(zhì)量、外加劑及摻合料等因素有關。2.影響混凝土抗凍性的主要因素(1)水灰比203.提高混凝土抗凍性的措施提高混凝土抗凍性的措施主要有三方面：(1)摻用引氣劑或減水劑及引氣型減水劑；(2)嚴格控制水灰比，提高混凝土密實性；(3)加強早期養(yǎng)護或摻入防凍劑防止混凝土早期受凍。3.提高混凝土抗凍性的措施提高混凝土抗凍性的措施主要有三方212.2.6混凝土的裂縫1．混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因由于混凝土的組成材料和微觀構造的不同以及所受外界影響的不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復雜，它對結構功能的影響也是不同的。產(chǎn)生裂縫的原因主要有以下幾方面：(1)大體積混凝土水化熱引起的裂縫(2)混凝土的塑性收縮裂縫 (3)混凝土塑性塌落引起的裂縫(4)混凝土干縮引起的裂縫(5)外界溫度變化引起的裂縫(6)不均勻沉陷引起的裂縫(7)鋼筋腐蝕引起的裂縫(8)荷載作用引起的裂縫2.2.6混凝土的裂縫1．混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因由于混凝土222.裂縫對結構造成的危害裂縫的出現(xiàn)給結構帶來了一系列的劣化影響。(1)慣穿性裂縫改變了結構的受力模式，降低了混凝土的整體穩(wěn)定性，有可能使結構的承載能力受到威脅。(2)對于擋水結構及地下結構，貫穿性裂縫會引起滲漏，嚴重時影響結構的正常使用。非貫穿性裂縫會由于滲透水壓力的作用而使得裂縫呈不穩(wěn)定發(fā)展趨勢，促使貫穿性裂縫出現(xiàn)。此外滲透水的凍融作用還會導致結構發(fā)生凍融破壞。(3)在預應力橋梁結構中，裂縫的出現(xiàn)使結構的剛度降低，變形增加，超過規(guī)定的允許范圍，結構無法正常使用；裂縫對動力機械及精密儀器的基礎也有不利影響。(4)裂縫的開展使結構在偶然荷載(如地震)作用下易于破壞，降低了結構的安全度。(5)過寬的裂縫會導致結構耐久性下降。2.裂縫對結構造成的危害裂縫的出現(xiàn)給結構帶來了一系列的劣化232.3砌體結構損傷機理及其危害2.3.1砌體結構的裂縫砌體結構的開裂現(xiàn)象較為普通，它們除了影響建筑物的美觀和正常使用外，還可以降低結構的剛度、穩(wěn)定性和整體性，甚至威脅結構的承載能力，嚴重時會引起倒塌事故。為了防止或減少裂縫的產(chǎn)生，有必要對其主要原因進行分析。1.沉降裂縫沉降裂縫主要指墻體因地基的不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。該類裂縫常見的有以下幾種：(1)斜裂縫

(2)窗間墻上水平裂縫(3)豎向裂縫(4)單層廠房與生活間連接墻處的水平裂縫以上各種裂縫往往是在結構建成后不久出現(xiàn)，裂縫的嚴重程度隨著時間的推移逐漸發(fā)展。2.3砌體結構損傷機理及其危害2.3.1砌體結構的裂縫砌242.溫度裂縫

溫度裂縫是指在溫度作用下因墻體與屋蓋、樓蓋變形不協(xié)調(diào)而在墻體上出現(xiàn)的裂縫，或者在溫度作用下墻體本身因過大的收縮變形而產(chǎn)生的裂縫。該類裂縫較為普遍，最典型的裂縫有以下幾種的類型：

(1)房屋頂層墻上的“八”字形裂縫；

(2)女兒墻角裂縫，女兒墻根部的水平裂縫；

(3)沿窗邊(或樓梯間)貫穿整個房屋的豎直裂縫；

(4)較空敞高亮大房間窗口上下水平裂縫等。

產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因是磚混建筑、單層廠房及多層框架等結構中磚砌體材料和鋼筋混凝土材料的膨脹系數(shù)和收縮率不同。當環(huán)境溫度變化時，各自產(chǎn)生不同的變形，因此當建筑物一部分結構發(fā)生變形，而又受到另一部分結構的約束時，其結果必然在結構內(nèi)部產(chǎn)生應力。如超過砌體的抗拉能力時，就會在墻上出現(xiàn)裂縫。2.溫度裂縫

溫度裂縫是指在溫度作用下因墻體與屋蓋、樓253.受力裂縫在不同的受力情況下，磚砌體的裂縫形態(tài)的主要特征如下：(1)軸心受壓或小偏心受壓時，墻、柱裂縫走向一般是豎直的；(2)大偏心受壓時，可能出現(xiàn)水平方向裂縫；(3)裂縫常出現(xiàn)在墻、柱下部1/3處（但上下端局部承壓強度不夠除外），裂縫寬度0.1~0.3mm不等，呈現(xiàn)中間寬，兩端細的特點。磚砌體受力后產(chǎn)生裂縫的原因比較復雜，設計斷面過小，穩(wěn)定性不夠，結構構造不良，磚及砂漿強度低等均可能引起開裂。3.受力裂縫264.建筑構造不合理的建筑構造措施也會造成磚墻裂縫的產(chǎn)生。最常見的是在擴建工程中，新舊建筑磚墻如沒有適當?shù)臉嬙齑胧┒鼋ǔ烧w，其結合處往往會產(chǎn)生裂縫。其它如圈梁不封閉，變形縫設置不當?shù)染赡茉斐纱u墻局部裂縫。5.施工質(zhì)量磚墻在砌筑中由于組砌方法不合理，重縫、通縫多等施工質(zhì)量差等問題，在混水墻往往容易出現(xiàn)無規(guī)則的裂縫。另外，留腳手眼的位置不當、斷磚集中使用、磚砌平拱中砂漿不飽滿等也易引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。6.相鄰建筑的影響對與已有建筑鄰近的新建建筑施工過程中，由于開挖、排水、打樁等都可能影響原有建筑地基基礎及上部結構，從而造成墻砌體的開裂。此外還因新建工程對舊建筑地基應力的影響，使舊建筑的不均勻沉降而造成砌墻等處產(chǎn)生裂縫。4.建筑構造272.3.2砌體結構的變形1.沿墻面的變形沿墻面水平方向的變形稱為傾斜，沿墻面垂直方向的變形稱為彎曲。(1)由于施工不良造成的傾斜磚墻在砌筑中由于組砌方法不合理，灰縫厚薄不均勻，砌筑砂漿的質(zhì)量不符合規(guī)范規(guī)定等施工問題，往往會使墻體出現(xiàn)傾斜變形。(2)由于地基不均勻沉降造成的傾斜由于地基不均勻沉降造成的傾斜一般有以下兩種情況：地質(zhì)均勻而荷載(主要是恒載與活載)不均勻所造成的傾斜，以及荷載均勻但地質(zhì)不均勻所造成的傾斜。(3)由于橫墻側(cè)向剛度不足造成的傾斜橫墻由于高度大于寬度或開洞太多而導致側(cè)向剛度不足時，在水平荷載作用下的側(cè)移超過規(guī)范規(guī)定的允許值，且磚砌體呈現(xiàn)彈塑性變形特性，在外荷載取消后，約30%的側(cè)移不消失。2.3.2砌體結構的變形1.沿墻面的變形28(4)沿墻平面的彎曲

由于施工不良造成沿墻平面的彎曲原因同上，由于基礎不均勻沉降造成的彎曲原因如下：

1)如果荷載不均勻或地質(zhì)不均勻，均有可能導致房屋的彎曲，包括向上或向下的彎曲。

2)即使荷載與地質(zhì)均為均勻，但是如果是高壓縮性的地基，也會產(chǎn)生使房屋向下彎曲的沉降。這是由于地基應力的擴散，導致房屋縱向中點下地基的實際應力為最大而愈向兩端愈小?；字悬c下地基受到比附近更大的壓應力，因而中點的沉降也必然比附近大，造成基礎呈圓弧的向下彎曲，也帶來上層建筑相同的彎曲變形。(4)沿墻平面的彎曲

由于施工不良造成沿墻平面的彎曲原因292.出墻面的變形垂直于墻面的變形被稱為“出墻面變形”，產(chǎn)生該變形的原因大致有以下幾種(1)由于墻身剛度不足所引起的變形高厚比過大，超過規(guī)范規(guī)定的允許值1)非承重墻：向水平面投視時可見其向外彎曲，向豎直面投視時可見其向外傾斜2)承重墻：尤其是端部承重墻，水平投視可見其向外彎曲，豎直面投視也可見其向外彎曲；3)當縱墻缺少與樓蓋的水平拉結時，在風力作用下會產(chǎn)生向外的傾斜。(2)框架填充墻與排架圍護墻的出墻面變形1)框架填充墻此墻的穩(wěn)定性依靠兩側(cè)的拉結筋與上下頂聯(lián)接，要求預埋在柱內(nèi)的插筋位置必須在灰縫處。此處在砌到梁底時不允許與下面一樣平砌，而應斜側(cè)砌與斜立砌，并使磚角上下頂緊。2)排架圍護墻依靠從排架柱頂預埋錨固筋的伸出，與圍護墻加強聯(lián)系。同時，承墻梁必須裝配成連續(xù)梁，其上下間距也不宜大于4.0m。(3)由于出墻面強度不足所引起的變形一般情況下，由于出墻面強度不足所引起的變形多發(fā)生在外墻與偏心受壓墻，無論側(cè)視或俯視，均可見出墻面的彎曲，且大多向外彎曲。此外，施工不良、地基不均勻沉降等也易引起出墻面變形的產(chǎn)生。2.出墻面的變形垂直于墻面的變形被稱為“出墻面變形”，產(chǎn)生302.3.3造成砌體承載力不足的原因1.設計方面因設計造成砌體承載力不足的原因主要表現(xiàn)有：采用的截面偏小，使用的磚和砂漿強度等級偏低，鋼筋混凝土大梁支座處未設置梁墊，把大梁布置在門窗洞上面但沒有設置托梁，以及砌體的高厚比等構造不符合規(guī)范規(guī)定等。2.施工方面磚的質(zhì)量不合格。(2)砂漿強度偏低。(3)灰縫砂漿飽滿度不夠。(4)組砌不合理。(5)隨意打洞或留洞位置不適當。2.3.3造成砌體承載力不足的原因1.設計方面2.施312.4鋼結構的損傷機理及其危害2.4.1鋼結構的穩(wěn)定問題鋼材具有高強、質(zhì)輕、力學性能好等優(yōu)點，是一種很好的建筑材料。由于鋼材質(zhì)輕高強，與普通的鋼筋混凝土結構、砌體結構相比，在承受外力相同的條件下，鋼結構構件具有截面輪廓尺寸小、構件細長和板件柔薄的特點。因此對于承受壓應力的構件或板件，如果考慮不周或處理不當，很容易使鋼結構發(fā)生整體失穩(wěn)或局部失穩(wěn)破壞。1.影響鋼結構構件整體失穩(wěn)的主要原因(1)構件設計的整體穩(wěn)定不滿足(2)構件的各種初始缺陷(3)構件受力條件的改變(4)施工臨時支撐體系不夠2.4鋼結構的損傷機理及其危害2.4.1鋼結構的穩(wěn)定問題1322.導致鋼結構構件局部失穩(wěn)的主要原因(1)構件局部穩(wěn)定不滿足在鋼結構構件，特別是組合截面構件的設計中，當規(guī)定的構件局部穩(wěn)定的要求不滿足時，如工形、槽形等截面翼緣的寬厚比和腹板的高厚比大于限值時，易發(fā)生局部失穩(wěn)。(2)局部受力部位加勁構造措施不合理

在構件的局部受力較大部位，如支座、較大集中荷載作用點，沒有設置支承加勁肋，而使外力直接傳給較薄的腹板容易產(chǎn)生局部失穩(wěn)。構件運輸單元的兩端以及較長構件的中間如果沒有設置橫隔，容易出現(xiàn)局部失穩(wěn)破壞。(3)吊裝時吊點位置選擇不當在吊裝過程中，由于吊點位置選擇不當會造成構件局部較大的壓應力，從而導致局部失穩(wěn)。所以鋼結構的設計圖紙應詳細說明正確的起吊方法和吊點位置。2.導致鋼結構構件局部失穩(wěn)的主要原因(1)構件局部穩(wěn)定不332.4.2鋼結構的疲勞破壞問題疲勞破壞的機理及其影響因素在持續(xù)反復荷載作用下，鋼材內(nèi)部及其外表的薄弱點如(有雜質(zhì)和損傷處)附近形成應力集中，使鋼材在很小的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生較大的應變，于是在該處首先出現(xiàn)微小裂紋，隨著荷載繼續(xù)作用微裂紋不斷擴展，當擴展到一定程度時，該截面上的應力超過鋼材晶粒格間的結合力而發(fā)生脆斷，這是鋼材的疲勞破壞機理。破壞前不出現(xiàn)明顯的變形或局部的縮頸，沒有明顯預兆，屬于脆性破壞。鋼材的疲勞破壞與疲勞強度與荷載循環(huán)次數(shù)、以及構件表面情況、焊縫表面情況、應力集中、殘余應力、焊縫缺陷因素有關，與鋼材本身的強度關系不大。2.疲勞破壞的防治對鋼結構的疲勞破壞有效預防措施是：把好選材關，選用優(yōu)質(zhì)鋼材，注意制作過程，精心使用，定期檢查。2.4.2鋼結構的疲勞破壞問題疲勞破壞的機理及其影響因素2342.4.3鋼結構的脆性斷裂問題1.脆性破壞的機理及其影響因素脆性斷裂是由于結構內(nèi)部存在著不同類型和不同形式的裂紋，在荷載和惡劣環(huán)境作用下，裂紋擴展到臨界尺寸時發(fā)生的斷裂。脆性斷裂本質(zhì)上是裂紋處存在尖銳的應力集中而引起的破壞。有時盡管荷載很小，甚至沒有外荷載作用，脆性斷裂破壞也會發(fā)生。影響鋼材脆性斷裂的因素可分為外部因素和內(nèi)部因素，外部因素一般是指低溫、腐蝕及反復荷載等；而內(nèi)部因素則是鋼材本身的缺陷、設計不合理以及施工質(zhì)量差等。2.脆性破壞的防治鋼結構脆性破壞由于具有急劇性，造成的危害相當大，應極力避免這樣的事故發(fā)生。而避免鋼結構脆性斷裂的關鍵在于選擇合適的材料，精心施工，定期檢查和及時采取有效措施。2.4.3鋼結構的脆性斷裂問題1.脆性破壞的機理及其影響352.4.4鋼結構的防火與防腐問題1.鋼結構防火應根據(jù)相關規(guī)范規(guī)定的防火等級，采取相應的防火措施使建筑結構能滿足相應防火標準的要求。在防火標準要求的時間內(nèi)，應使鋼結構的溫度不超過臨界溫度550oC，以保證結構的正常承載能力。必要時需要根據(jù)防火時間來選擇合適的防火構造措施。常用的防火措施有：將鋼結構構件埋于絕熱材料中(多用于柱)，用預制絕熱板材粘結或釘固于鋼構件外面，以及用灰漿絕熱材料直接噴涂于鋼構件表面形成防火墻(用于隱蔽的梁)等。2.鋼結構防腐蝕鋼材和外部介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的損壞過程稱為腐蝕，又叫鋼材銹蝕。鋼材銹蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種?；瘜W腐蝕是指大氣或工業(yè)廢氣中含有的氧氣、碳酸氣、硫酸氣或非電介質(zhì)液體與鋼材表面作用(氧化作用)產(chǎn)生氧化物引起的銹蝕。電化學腐蝕是指鋼材內(nèi)部含有的其他金屬雜質(zhì)具有不同電極電位，在與電介質(zhì)或水、潮濕氣體接觸時，產(chǎn)生源電池作用，使鋼材腐蝕。絕大多數(shù)鋼材銹蝕是電化學腐蝕或化學腐蝕與電化學腐蝕同時作用形成，其腐蝕速度與環(huán)境濕度、溫度及有害介質(zhì)濃度有關。2.4.4鋼結構的防火與防腐問題1.鋼結構防火362.5地基基礎損傷機理及其危害

任何建筑物都建在地層上，因此，建筑物的全部荷載都由它下面的地層來承擔，受建筑物影響的那一部分地層稱為地基；建筑物向地基傳遞荷載的下部結構稱為基礎。一般來說，基礎可分為淺基礎(埋置深度小于或相當于基礎底面寬度，一般認為小于5m)和深基礎兩類。開挖基坑后可以直接修筑基礎的地基，稱為天然基礎。那些不能滿足要求而需要事先進行人工處理的基礎，稱為人工基礎?；A按3737其變形特性可分為柔性基礎和剛性基礎；按基礎形式可分為獨立基礎、聯(lián)合基礎、條形基礎、筏形基礎、箱形基礎、樁基礎、地下連續(xù)墻基礎等。

地基基礎是保證建筑物安全和滿足使用要求的關鍵。因此，其設計必須滿足地基承載力以及整體穩(wěn)定性要求，不產(chǎn)生滑動破壞；建筑物基礎沉降不超過地基變形允許值，保證建筑物不因地基變形發(fā)生損壞或影響正常使用。2.5地基基礎損傷機理及其危害任何建筑物都建371.地基失穩(wěn)結構物作用在地基上的荷載超過地基承載力，地基將產(chǎn)生剪切破壞。破壞時基礎四周地面出現(xiàn)明顯隆起現(xiàn)象，稱為整體剪切破壞。若四周地面略有隆起，稱為局部剪切破壞。假如完全沒有隆起跡象，則稱為沖切剪切破壞。地基產(chǎn)生剪切破壞將引起結構物破壞甚至倒塌。2.土坡失穩(wěn)建造在土坡上或土坡頂以及土坡趾附近的建筑物會因土坡滑動產(chǎn)生破壞。造成土坡滑動的外界不利因素很多，如坡上加載、坡趾取土、雨水滲流等因素都會降低土層界面強度促使局部土體滑動，土坡失穩(wěn)坍塌很容易造成嚴重的工程事故，不僅危及邊坡上的建筑物，還會危及坡頂和坡腳附近的建筑物安全。3.軟弱地基軟土一般抗剪強度較低、壓縮性較高、透水性能差。在軟土地基上修建建筑物，如果不進行地基處理，當建筑物荷載較大時，軟土地基就有可能出現(xiàn)局部剪切破壞甚至整體滑動。此外，軟土地基上建筑物的沉降和不均勻沉降較大，沉降穩(wěn)定歷時較長，會造成建筑物開裂或嚴重影響使用。4.濕陷性黃土地基濕陷性黃土在天然含水量下，一般強度較高，壓縮性較差，受水侵濕后，土的結構迅速破壞，強度隨之降低，并發(fā)生顯著的附加下沉。這種變形大速率高的濕陷，會導致建筑物產(chǎn)生嚴重變形甚至破壞。1.地基失穩(wěn)385.膨脹土地基膨脹土具有吸水膨脹和失水收縮的特性，它一般強度較高，壓縮性較差，易被誤認為是承載力較好的地基土。利用這種土作結構地基時，如果對它的特性缺乏認識，在設計和施工中沒有采取有效措施，其膨脹和收縮變形會引起上部結構墻體開裂，嚴重時會危及結構安全。6.季節(jié)性凍土地基季節(jié)性凍土是指冬季凍結夏季融化的土層，每年凍融交替一次。凍土地基因環(huán)境條件變化在凍結和融化過程中往往產(chǎn)生不均勻凍脹和融陷，過大的凍融變形將導致建筑物開裂或破壞，影響建筑物正常使用和安全。本章結束，同學們有什么體會？5.膨脹土地基本章結束，同學們有什么體會？39本章小結

結構的損傷破壞是引起結構側(cè)承載性能和耐久性能降低的主要原因，無論是人為主觀因素或者是自然客觀因素都會引起建筑結構的損傷破壞，甚至導致結構倒塌。設計方案的欠缺、設計人員的錯誤，以及施工人員的偷工減料、使用低劣建筑材料、施工質(zhì)量不合格等人為因素缺陷容易引起結構的損傷破壞，而地震、火災、颶風、地質(zhì)災害等自然災變荷載會加速結構的損傷破壞。

采取合理的設計方法和科學的建造手段，是可以有效地減少或減緩建筑結構的損傷破壞。對混凝土結構可以通過防止混凝土的碳化、腐蝕、堿骨料反應、凍融、開裂以及鋼筋銹蝕（或腐蝕）等有效手段，減少其損傷；對砌體結構，避免其開裂，以及采取可靠措施限制的過大的變形以及保證其足夠的承載能力，是十分有效的防止砌體結構損傷的方法；鋼結構的整體和局部失穩(wěn)是其力學性能的薄弱環(huán)節(jié)，采取限制構件的長細比、板件的寬厚比、加設加勁肋等提高鋼結構穩(wěn)定性和疲勞性能，以及采用防火、防銹涂料，能有效減緩鋼結構的損傷，延緩其使用年限。

地基基礎對保證結構的整體安全性十分重要，通過采用合理措施改善軟弱地基、濕陷性黃土、膨脹土、季節(jié)性凍土，防止建筑結構的地基失穩(wěn)、土坡失穩(wěn)能有效較少因地基基礎原因引起的建筑結構損傷和破壞。本章小結結構的損傷破壞是引起結構側(cè)承載性能40思考題2-l.混凝土結構損傷破壞的種類有哪些？2-2.混凝土結構中鋼筋腐蝕的機理是什么？鋼筋腐蝕對結構有哪些危害?影響鋼筋腐蝕的主要因素有哪些？如何防止鋼筋腐蝕？2-3.混凝土碳化的機理是什么？混凝土碳化對結構有何不利影響？影響混凝土碳化的因素有哪些？2-4.混凝土凍融破壞的機理是什么？影響混凝土抗凍性的因素有哪些？如何提高混凝土的抗凍性?2-5.混凝土結構中產(chǎn)生裂縫的原因有哪些？裂縫對結構有何危害？如何進行裂縫控制？2-6.混凝土結構強度不足的常見原因有哪些？2-7.砌體結構裂縫的種類有哪些？分別說出各自其產(chǎn)生的原因？2-8.砌體結構的變形有哪幾種？各種變形會對結構所造成什么樣的危害？2-9.簡述鋼結構的穩(wěn)定問題？如何防止鋼結構的整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)破壞？2-l0.簡述鋼結構的疲勞破壞？導致鋼結構疲勞破壞的原因有哪些？如何防止鋼結構的疲勞破壞？思考題2-l.混凝土結構損傷破壞的種類有哪些？412.1建筑結構損傷原因概述建筑物是現(xiàn)代文明社會賴以生存和發(fā)展的條件，建筑物的安全則是人民生命財產(chǎn)安全的重要保證。但實際工程中的一些服役建筑，甚至某些新建筑都難免存在質(zhì)量缺陷和內(nèi)外損傷，這會影響建筑結構的耐久性，危及結構的安全。引起建筑結構損傷的原因很多，可以歸納人為因素和自然因素兩方面。人為因素所致結構損傷常見的有：工程設計的欠缺與錯誤，施工質(zhì)量差、偷工減料、使用低劣材料，建筑用地規(guī)劃錯誤，勘察工作失誤、未能發(fā)現(xiàn)重要隱患，相鄰場地施工引起建筑破壞，維修、保護不當，地下水抽取過渡引起建筑物傾斜或下沉，以及火災導致建筑物破壞等。自然因素導致結構損傷主要表現(xiàn)為：地震、水災、龍卷風、泥石流及山體滑坡等地質(zhì)災害、腐蝕性氣體等導致結構的損壞。2.1建筑結構損傷原因概述建筑物是現(xiàn)代文明社會賴以生存和發(fā)422.2混凝土結構損傷機理與危害混凝土結構是鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構和素混凝土結構的總稱，由于混凝土結構具有承載能力高、耐久性能較好等顯著優(yōu)點，在工程中得到廣泛應用。由于設計、施工、環(huán)境、使用維護等諸多原因，引起混凝土結構各種損傷破壞，降低其使用壽命。為了確?；炷两Y構的安全工作并延長使用壽命，有必要了解其損傷機理及各相關影響因素。2.2.1混凝土的碳化

混凝土周圍環(huán)境和介質(zhì)中的CO2、SO2、Cl2、HCl等深入混凝土表面，與水泥石中弱堿性物質(zhì)發(fā)生反應從而使pH值降低，引起水泥石化學組成及組織結構發(fā)生變化，從而對混凝土的化學性能和物理性能產(chǎn)生明顯的影響，這一過程稱為混凝土的碳化。

碳化會導致混凝土堿度降低，減弱其對鋼筋的保護作用，可能導致鋼筋銹蝕，同時還會加劇混凝土的收縮，可能導致收縮裂縫的產(chǎn)生和加大。因此，混凝土碳化對鋼筋混凝土結構的耐久性有很大的影響。2.2混凝土結構損傷機理與危害混凝土結構是鋼筋混凝土結構、431.混凝土碳化的機理機理：混凝土是一個多孔體，在其內(nèi)部存在大小不同的毛細管、孔隙、氣泡，甚至缺陷。空氣中的CO2首先滲透到混凝土內(nèi)部充滿空氣的孔隙和毛細管中，與水泥水化過程中產(chǎn)生的氫氧化鈣(Ca(OH)2)和硅酸三鈣(3CaO·2SiO2·3H2O)、硅酸二鈣(2CaO·SiO2·4H2O)等水化產(chǎn)物相互作用，形成碳酸鈣(CaCO3)。一般空氣中的CO2的濃度很低(其體積分數(shù)約為0.03％，工業(yè)車間稍高)，因而混凝土的碳化過程非常緩慢?；炷恋奶蓟俣戎饕Q于如下三個過程的速度：1)

化學反應過程速度2)CO2等的滲入速度3)Ca(OH)2等的擴散速度通常，上述三個過程中，CO2在混凝土中的擴散速度最慢，它決定了混凝土碳化過程的速度，此外，混凝土的碳化速度還與混凝土的含水量、溫度等因素有關。

1.混凝土碳化的機理機理：混凝土是一個多孔體，在其內(nèi)部存44

2.影響混凝土碳化的因素影響混凝土碳化的因素可分為周圍環(huán)境因素、材料組成因素和施工因素三大類。(1)周圍環(huán)境因素周圍環(huán)境因素主要是指周圍介質(zhì)的相對濕度、溫度及二氧化碳的濃度等。環(huán)境介質(zhì)的相對濕度直接影響混凝土的潤濕狀態(tài)和抗碳化能力。(2)材料組成因素包括：1)水泥用量2)水灰比3)粉煤灰取代量4)水泥品種此外混凝土的骨料品種、養(yǎng)護方法、施工質(zhì)量對混凝土的碳化也有影響，提高混凝土的質(zhì)量對提高其抗碳化性能十分重要。2.影響混凝土碳化的因素影響混凝土碳化的因45

3.混凝土碳化深度預測混凝土碳化是一個由表向內(nèi)擴展的過程，在非侵蝕介質(zhì)正常的大氣條件下，混凝土碳化深度隨時間變化規(guī)律可用下式計算：

(2-2)式中D—混凝土碳化深度(mm)；t—混凝土碳化齡期(d)；Kc—碳化速度系數(shù)，對輕集料混凝土Kc=4.18，對普通混凝土Kc=2.32。碳化深度(D)和碳化速度系數(shù)(Kc)是用來表征混凝土碳化特征的主要指標，稱之為碳化特征值。D和Kc越大，說明混凝土抗碳化性能越差，越易碳化。3.混凝土碳化深度預測混凝土碳化是一個由表向內(nèi)擴展462.2.2混凝土中的鋼筋腐蝕鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結構的耐久性及破壞影響極大，研究并解決鋼筋防銹問題是實際工程急切需要的。1.鋼筋腐蝕的機理

以普通硅酸鹽水泥配制的密實混凝土未經(jīng)碳化的pH值一般可達13，這是因為混凝土在水化作用時，水泥中的氧化鈣生成氫氧化鈣，使混凝土孔隙中含有大量的OH-離子而呈現(xiàn)出高堿性環(huán)境。若無CL-存在，則鋼筋表面會形成一層由Fe2O3·nH2O或Fe3O4·nH2O組成的鈍化膜，其厚度為200～1000nm。鈍化膜能使陽極反應受到抑制，從而阻止了鋼筋的銹蝕。在鋼筋中的碳及其他合金元素的偏析，混凝土堿度差異、CL-濃度差異、裂縫處鋼筋表面氧化劇增而形成的氧濃度差異、加工引起的鋼筋內(nèi)部應力等情況下，都會使鋼筋各部位的電極電位不同而形成局部電池(陽極-陰極)，如圖2-1所示。一旦鋼筋的鈍化膜被破壞，在有水和氧氣存在的條件下，就會產(chǎn)生如下腐蝕電池反應2.2.2混凝土中的鋼筋腐蝕鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構及預47陽極(腐蝕端)：(2-3)陰極(非腐蝕端)：(2-4)溶液中的Fe2+和OH-結合生成氫氧化亞鐵，生成物進一步與水中的氧發(fā)生反應，生成氫氧化鐵(紅鐵銹)，即：

(2-5)(2-6)

隨著時間的推移，氫氧化鐵進一步氧化生成疏松的、易剝落的沉積物鐵銹(Fe2O3·Fe3O4·H2O)，鐵銹的體積可大到原來體積的2~4倍。鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土產(chǎn)生壓力，使混凝土沿鋼筋方向(順筋)開裂，進而使得保護層成片脫落，而裂縫及保護層的脫落又進一步導致鋼筋更劇烈的腐蝕。因此防止混凝土開裂是防止鋼筋銹蝕的關鍵措施。陽極(腐蝕端)：48圖2-1裂縫處鋼筋銹蝕的電化學過程圖圖2-1裂縫處鋼筋銹蝕的電化學過程圖49

2.影響鋼筋腐蝕的因素鋼筋銹蝕的影響因素可分內(nèi)在因素和外在因素兩大類。內(nèi)在影響因素是指混凝土的密實度、混凝土保護層厚度及其完好性、混凝土的內(nèi)部結構狀態(tài)、混凝土的液相組成(pH值、CL-含量)等；外在影響因素是指周圍介質(zhì)的腐蝕性、周期的冷熱交替作用、凍融循環(huán)作用等。pH值鋼筋銹蝕速度與混凝土液相中的pH值有密切關系。一般來說，當pH>10時，鋼筋的銹蝕速度很??；當pH<4時，鋼筋的銹蝕速度急驟增加。

pH值越大，堿性成分在鋼筋表面形成鈍化膜的保護作用越強，但當堿性成分被溶出并發(fā)生碳化作用，混凝土堿度減低，則鈍化膜將被破壞而引起鋼筋銹蝕。2.影響鋼筋腐蝕的因素鋼筋銹蝕的影響因素可分內(nèi)在因50

3)氧鋼筋銹蝕的先決條件是所接觸的水中含有溶解態(tài)氧，這是因為：氧在銹蝕過程中起到促進陰極反應的作用，支配著銹蝕的速度。例如，當海水浸入鋼筋表面時，即使氯化物中的氯離子破壞了鈍化膜，但只要氧達不到鋼筋表面，鋼筋銹蝕也不會發(fā)生。氧是以溶解態(tài)存在于海水中的，其擴散速度很慢。因此，浸沒在海水水下區(qū)的鋼筋混凝土結構，鋼筋不易銹蝕，而處于海面上的浪濺區(qū)的鋼筋混凝土結構，因有充足的氧，鋼筋就特別容易銹蝕。2)CL-含量混凝土中CL-含量對鋼筋銹蝕的影響極大，當混凝土中含有氯離子時，即使混凝土的堿度還較高，鋼筋周圍的混凝土還尚未碳化，鋼筋也會出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象。這是因為：CL-離子的半徑小，活性大，具有很強的穿透鈍化膜的能力，CL-離子吸附在膜結構有缺陷的地方，如位錯區(qū)或晶界區(qū)，使難溶的氫氧化鐵轉(zhuǎn)變成易溶的氯化鐵，致使鋼筋表面的鈍化膜局部破壞。鈍化膜破壞后，露出的金屬變成為活化的陽極。由于活化區(qū)小，鈍化區(qū)大，構成一個大陰極、小陽極的活化—鈍化電池，使鋼筋產(chǎn)生所謂的“坑蝕”現(xiàn)象。CL-通過兩種途徑進入混凝土。一是施工過程中添加的外加劑(含有氯鹽成份)；二是使用環(huán)境中CL-的滲透，如沿海地區(qū)。工程中，按照氯鹽占水泥重量的百分比將鋼筋的銹蝕分為輕度銹蝕(<0.4%)、中度銹蝕(0.4%～1.0%)和高度銹蝕(>1.0%)三種。3)氧2)CL-含量514)混凝土的密實性及保護層厚度混凝土對鋼筋的保護作用主要體現(xiàn)在兩個方面。一是混凝土的高堿性使鋼筋表面形成鈍化膜；二是保護層對外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等滲入的阻止作用。后者作用主要取決于混凝土的密實性及保護層厚度?；炷恋拿軐嵭栽胶?，內(nèi)部孔隙和毛細管道越小，有效地阻止外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等的滲入，從而加強了鋼筋的防腐蝕能力?；炷恋拿軐嵍戎饕c混凝土的水灰比有關，降低水灰比可提高鋼筋的抗腐蝕能力，因此，國內(nèi)外一般把混凝土的水灰比控制在0.4~0.45以下。增加混凝土保護層厚度可以顯著地推遲腐蝕介質(zhì)滲透到鋼筋表面的時間，也可提高對鋼筋銹蝕膨脹的抵抗力?；炷两Y構設計規(guī)范中給出了保護層的最小厚度取值，其與鋼筋混凝土結構種類、重要程度、所處環(huán)境、混凝土強度等級等有關。4)混凝土的密實性及保護層厚度混凝土對鋼筋的保護作用主要體52

概念：

在正常使用條件下，混凝土具有較好的耐久性。但在某些腐蝕性的介質(zhì)作用下，水泥石的各種水化產(chǎn)物會與介質(zhì)發(fā)生各種物理化學作用，導致混凝土的結構逐漸遭到破壞，強度下降以致全部潰裂，這種現(xiàn)象稱為混凝土的腐蝕。2.2.3混凝土的腐蝕1.混凝土腐蝕的機理混凝土腐蝕是一個很復雜的物理化學過程，其腐蝕的原因可能是單一的也可能是多種原因造成。按其侵蝕性介質(zhì)的性質(zhì)或腐蝕的原因可分為硫酸鹽腐蝕、海水腐蝕、酸腐蝕和堿腐蝕四種類型。(1)硫酸鹽腐蝕硫酸鹽腐蝕，常指硫酸鈉、硫酸鎂等鹽腐蝕，其實質(zhì)上是膨脹性化學腐蝕。在一般的河水和湖水中，硫酸鹽含量不多。但在海水、鹽沼水、地下水及某些工業(yè)污水中常含有鈉、鉀、銨等的硫酸鹽，它們與水泥石中的氫氧化鈣及水化鋁酸鈣反應生成石膏和硫鋁酸鈣（常稱為“水泥桿菌”），其體積膨脹2.34~4.8倍，并同時產(chǎn)生內(nèi)應力，最終導致混凝土開裂破壞。混凝土遭受硫酸鹽腐蝕的特征是表面發(fā)白，損害通常在棱角處開始，接著裂縫展開并剝落，混凝土成為一種易碎的松散狀態(tài)。概念：在正常使用條件下，混凝土具有較好的耐久性。但在53

(2)海水腐蝕由于海水的化學成分復雜多變，造成混凝土的腐蝕形式也是多樣化的。根據(jù)海洋工程結構與海水接觸部位不同，可將其分為以下幾種：1)建（構）筑物與海水不直接接觸部位，鋼筋易受海洋上空含大量漬鹽的潮濕空氣作用而銹蝕。2)在海水浪濺區(qū)，混凝土遭受海水干濕循環(huán)的作用，可能造成鹽類膨脹型的腐蝕，加速鋼筋的銹蝕。3)在潮汐漲落區(qū)，直接遭受海水沖刷、干濕循環(huán)、凍碰循環(huán)、浴蝕等綜合作用，混凝土往往受到最嚴重的腐蝕。4)長期浸泡在海水中的部分，易產(chǎn)生化學分解，造成混凝土腐蝕，但遭受凍碰破壞及鋼筋銹蝕較小。(3)酸腐蝕混凝土是堿性材料，在使用過程中常會受到酸性水的侵蝕。由于酸的種類不同，在反應過程中可能產(chǎn)生不同的鹽類，其腐蝕破壞速度取決于鈣鹽的溶解度。一般來說，生成物的溶解度很大時，其破壞速度也很大。例如鹽酸的CL-離子會侵蝕混凝土生成易于溶解的鈣鹽(CaCl2)，同時溶液中的CL-離子對鋼筋銹蝕也起著重要的加速作用，因此，鹽酸的侵蝕破壞作用也是極大的。(4)堿腐蝕固體堿如堿塊、堿粉等對混凝土無明顯的作用，而溶融狀堿或堿的溶液對混凝土有侵蝕作用。但當堿的濃度不大(<15%)、溫度不高(<50oC)時一般是無害的。堿對混凝土的侵蝕作用主要有化學侵蝕和結晶侵蝕兩種。(2)海水腐蝕54

2.混凝土腐蝕的防治措施根據(jù)以上腐蝕原因分析，可采取下列有效措施防止混凝土腐蝕。(1)根據(jù)侵蝕環(huán)境特點，合理選用水泥品種

表2.1各種水泥抗化學腐蝕性能比較2.混凝土腐蝕的防治措施根據(jù)以上腐蝕原因分析，可采取55

(2)提高混凝土密實性和抗?jié)B性由于各類侵蝕性介質(zhì)都是通過混凝土的孔隙、毛細管進入混凝土內(nèi)部的，因此提高混凝土密實性和抗?jié)B性是阻止侵蝕介質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部的有效措施。因此，我國有關標準通過規(guī)定在不同侵蝕性等級中混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，以保證混凝土的密實性和抗?jié)B性。(3)增加混凝土保護層厚度混凝土的腐蝕容易引起鋼筋的銹蝕，而鋼筋銹蝕則引起混凝土開裂，這必將使混凝土的腐蝕加劇。為了防止這個惡性循環(huán)的產(chǎn)生，我國相關規(guī)范規(guī)定：混凝土除了應有足夠的密實性外，還應保證鋼筋具有最小的保護層厚度。(4)摻用火山灰質(zhì)等活性摻合料若在混凝土中摻入適量火山灰質(zhì)等活性摻合料(如火山灰、粉煤灰等)，這些活性摻合料與氫氧化鈣結合形成難溶的化合物，可提高混凝土的抗腐蝕能力。但火山灰的摻入可能會妨礙鋁酸鈣的水化作用，因此國外有關規(guī)范規(guī)定，在一些抗硫酸鹽腐蝕的重要結構中，不允許采用粉煤灰與抗硫酸鹽水泥混合使用。(5)混凝土表面處理在混凝土硬化初期，采用人工碳化、表面壓實抹光、熱瀝青涂層或加做飾面層等方法處理混凝土的表面，對防止或減小混凝土溶蝕型的腐蝕效果都是有效的。在可能的條件下，對重要部位采用浸漬混凝土，其效果將更好。(2)提高混凝土密實性和抗56

2.2.4混凝土的堿-骨料反應

堿-骨料反應主要是指水泥中的堿(Na2O、K2O)與骨料中活性二氧化硅發(fā)生化學反應，在骨料表面生成復雜的堿-硅酸凝膠，吸水后體積膨脹(體積可增加3倍以上)，從而導致混凝土產(chǎn)生膨脹開裂而破壞的現(xiàn)象。堿-骨料反應的機理

混凝土發(fā)生堿-骨料反應必須具備以下3個條件：(1)水泥石中堿含量高。水泥中堿含量按(Na2O+K2O)%計算值大于0.6%。(2)砂、石骨料中含有活性二氧化硅成分，含活性二氧化硅成分的礦物有蛋白石、玉髓、鱗石英等。(3)混凝土工程的使用環(huán)境必須有足夠的濕度，空氣中相對濕度必須大于80%，或直接與水接觸，在無水或濕度較低的環(huán)境下，混凝土不可能發(fā)生堿-骨料反應。2.2.4混凝土的堿-骨料反應57

2.影響堿-骨料反應的主要因素

(1)水泥的含堿量堿-骨料反應引起的膨脹值與水泥石的Na2O含量緊密相關，一般來說，堿含量越高，膨脹量越大。(2)混凝土的水灰比水灰比對堿-骨料反應的影響是錯綜復雜的。水灰比增大，混凝土的孔隙率增大，各種離子的擴散及水的移動速度加大，會促使堿-骨料反應的發(fā)生。但從另一方面看，混凝土水灰比大其空隙量大，又能減小空隙水中堿液濃度，因而減緩堿-骨料反應。在通常的水灰比范圍內(nèi)，隨水灰比減小，堿-骨料反應的膨脹量有增大的趨勢，當水灰比為0.4時，膨脹量最大。(3)反應性骨料的特性混凝土及砂漿的堿-骨料反應膨脹量與反應性骨料本身的特性有關，其中包括骨料的礦物成分及粒度、骨料用量等。一般來說，增加骨料含量會使堿-骨料反應膨脹量加大，粒度過大或過小都能使反應膨脹量大為減小。(4)混凝土孔隙率混凝土及砂漿的孔隙也能減緩堿-骨料反應時膠體吸水產(chǎn)生的膨脹壓力。因而隨空隙量增加，反應膨脹量減小，特別是細孔減緩效果更好。(5)環(huán)境溫濕度的影響當空氣中相對濕度低于80%，且外界不供給混凝土水分時，混凝土不能發(fā)生堿-骨料反應，這說明環(huán)境濕度對混凝土堿-骨料反應是否發(fā)生有明顯的影響。2.影響堿-骨料反應的主要因素583.防止堿-骨料反應的措施

在實際工程中，為抑制堿-骨料反應的發(fā)生，可采取以下方法：(1)采用低堿水泥(含堿量<0.6%)，降低混凝土總的含堿量；(2)盡量不用可能引起堿-骨料反應的骨料；(3)在混凝土配合比設計中，盡量降低單位水泥用量，從而進一步控制混凝土的含堿量。當摻入外加劑時，必須控制外加劑的含堿量，防止其對堿-骨料反應的促進作用；(4)摻入火山灰質(zhì)活性混合材料降低混凝土的堿性，減小膨脹值；(5)改善混凝土結構的施工及使用條件。問題:堿-骨料反應在生活中有哪些體現(xiàn)？3.防止堿-骨料反應的措施在實際工程中，為抑制592.2.5混凝土的凍融破壞

混凝土受凍融作用破壞的主要原因是混凝土微孔隙中的水在溫度正負交替作用下形成冰脹壓力和滲透壓力聯(lián)合作用的疲勞應力。這種疲勞應力會使混凝土產(chǎn)生了由表及里的剝蝕破壞，從而降低混凝土強度，影響建筑物安全使用。1.混凝土凍融破壞的機理混凝土是由水泥砂漿及粗骨料組成的毛細孔多孔體。在拌制混凝土時為了獲取施工時必要的和易性，加入的拌合水常比水泥水化所需的水多，當混凝土硬化后，多余的水便以游離水的形式留在混凝土中形成連通的毛細孔，并占有一定的體積。當游離的自由水遇冷結冰會發(fā)生體積膨脹，形成膨脹擠壓應力，引起混凝土內(nèi)部結構的破壞。一般正常情況下，毛細孔中的水解凍并不致于使混凝土內(nèi)部結構遭到嚴重破壞。但當混凝土處于飽水狀態(tài)(含水量達到91.7%極限值)時，且水因過冷使混凝土毛細孔壁同時承受膨脹壓力及滲透壓力作用，如壓力產(chǎn)生的應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會開裂。在反復凍融循環(huán)作用后，混凝土中的損傷會不斷擴大，裂縫也會相互貫通，其強度也逐漸降低，最后甚至完全喪失，使混凝土結構由表及里遭受破壞。2.2.5混凝土的凍融破壞混凝土受凍融作用破壞602.影響混凝土抗凍性的主要因素(1)水灰比水灰比直接影響混凝土的孔隙率及孔結構。隨著水灰比的增大，不僅開孔總體積增加，而且平均孔徑也增大，因而混凝土的抗凍性必然降低。(2)含氣量含氣量也是影響混凝土抗凍性的主要因素，特別是摻入引氣劑形成的微細氣孔對提高混凝土抗凍性尤為重要。因為這些互不連通的微細氣孔在混凝土受凍初期能使毛細孔中的凈水壓力減小，起到減壓作用。此外，在混凝土受凍結冰過程中這些孔隙可阻止或抑制水泥漿中微小冰體的生成。(3)混凝土的飽水狀態(tài)混凝土的凍害與其孔隙的飽水程度緊密相關。一般認為含水量小于孔隙總體積的91.7%就不會產(chǎn)生凍結膨脹壓力，91.7%該數(shù)值被稱為極限飽水度，混凝土處于完全飽水狀態(tài)，其凍結膨脹壓力最大。混凝土的抗凍性不僅受其內(nèi)部孔結構、水飽和程度等因素的影響，還與混凝土受凍齡期、水泥品種及骨料質(zhì)量、外加劑及摻合料等因素有關。2.影響混凝土抗凍性的主要因素(1)水灰比613.提高混凝土抗凍性的措施提高混凝土抗凍性的措施主要有三方面：(1)摻用引氣劑或減水劑及引氣型減水劑；(2)嚴格控制水灰比，提高混凝土密實性；(3)加強早期養(yǎng)護或摻入防凍劑防止混凝土早期受凍。3.提高混凝土抗凍性的措施提高混凝土抗凍性的措施主要有三方622.2.6混凝土的裂縫1．混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因由于混凝土的組成材料和微觀構造的不同以及所受外界影響的不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復雜，它對結構功能的影響也是不同的。產(chǎn)生裂縫的原因主要有以下幾方面：(1)大體積混凝土水化熱引起的裂縫(2)混凝土的塑性收縮裂縫 (3)混凝土塑性塌落引起的裂縫(4)混凝土干縮引起的裂縫(5)外界溫度變化引起的裂縫(6)不均勻沉陷引起的裂縫(7)鋼筋腐蝕引起的裂縫(8)荷載作用引起的裂縫2.2.6混凝土的裂縫1．混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因由于混凝土632.裂縫對結構造成的危害裂縫的出現(xiàn)給結構帶來了一系列的劣化影響。(1)慣穿性裂縫改變了結構的受力模式，降低了混凝土的整體穩(wěn)定性，有可能使結構的承載能力受到威脅。(2)對于擋水結構及地下結構，貫穿性裂縫會引起滲漏，嚴重時影響結構的正常使用。非貫穿性裂縫會由于滲透水壓力的作用而使得裂縫呈不穩(wěn)定發(fā)展趨勢，促使貫穿性裂縫出現(xiàn)。此外滲透水的凍融作用還會導致結構發(fā)生凍融破壞。(3)在預應力橋梁結構中，裂縫的出現(xiàn)使結構的剛度降低，變形增加，超過規(guī)定的允許范圍，結構無法正常使用；裂縫對動力機械及精密儀器的基礎也有不利影響。(4)裂縫的開展使結構在偶然荷載(如地震)作用下易于破壞，降低了結構的安全度。(5)過寬的裂縫會導致結構耐久性下降。2.裂縫對結構造成的危害裂縫的出現(xiàn)給結構帶來了一系列的劣化642.3砌體結構損傷機理及其危害2.3.1砌體結構的裂縫砌體結構的開裂現(xiàn)象較為普通，它們除了影響建筑物的美觀和正常使用外，還可以降低結構的剛度、穩(wěn)定性和整體性，甚至威脅結構的承載能力，嚴重時會引起倒塌事故。為了防止或減少裂縫的產(chǎn)生，有必要對其主要原因進行分析。1.沉降裂縫沉降裂縫主要指墻體因地基的不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。該類裂縫常見的有以下幾種：(1)斜裂縫

(2)窗間墻上水平裂縫(3)豎向裂縫(4)單層廠房與生活間連接墻處的水平裂縫以上各種裂縫往往是在結構建成后不久出現(xiàn)，裂縫的嚴重程度隨著時間的推移逐漸發(fā)展。2.3砌體結構損傷機理及其危害2.3.1砌體結構的裂縫砌652.溫度裂縫

溫度裂縫是指在溫度作用下因墻體與屋蓋、樓蓋變形不協(xié)調(diào)而在墻體上出現(xiàn)的裂縫，或者在溫度作用下墻體本身因過大的收縮變形而產(chǎn)生的裂縫。該類裂縫較為普遍，最典型的裂縫有以下幾種的類型：

(1)房屋頂層墻上的“八”字形裂縫；

(2)女兒墻角裂縫，女兒墻根部的水平裂縫；

(3)沿窗邊(或樓梯間)貫穿整個房屋的豎直裂縫；

(4)較空敞高亮大房間窗口上下水平裂縫等。

產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因是磚混建筑、單層廠房及多層框架等結構中磚砌體材料和鋼筋混凝土材料的膨脹系數(shù)和收縮率不同。當環(huán)境溫度變化時，各自產(chǎn)生不同的變形，因此當建筑物一部分結構發(fā)生變形，而又受到另一部分結構的約束時，其結果必然在結構內(nèi)部產(chǎn)生應力。如超過砌體的抗拉能力時，就會在墻上出現(xiàn)裂縫。2.溫度裂縫

溫度裂縫是指在溫度作用下因墻體與屋蓋、樓663.受力裂縫在不同的受力情況下，磚砌體的裂縫形態(tài)的主要特征如下：(1)軸心受壓或小偏心受壓時，墻、柱裂縫走向一般是豎直的；(2)大偏心受壓時，可能出現(xiàn)水平方向裂縫；(3)裂縫常出現(xiàn)在墻、柱下部1/3處（但上下端局部承壓強度不夠除外），裂縫寬度0.1~0.3mm不等，呈現(xiàn)中間寬，兩端細的特點。磚砌體受力后產(chǎn)生裂縫的原因比較復雜，設計斷面過小，穩(wěn)定性不夠，結構構造不良，磚及砂漿強度低等均可能引起開裂。3.受力裂縫674.建筑構造不合理的建筑構造措施也會造成磚墻裂縫的產(chǎn)生。最常見的是在擴建工程中，新舊建筑磚墻如沒有適當?shù)臉嬙齑胧┒鼋ǔ烧w，其結合處往往會產(chǎn)生裂縫。其它如圈梁不封閉，變形縫設置不當?shù)染赡茉斐纱u墻局部裂縫。5.施工質(zhì)量磚墻在砌筑中由于組砌方法不合理，重縫、通縫多等施工質(zhì)量差等問題，在混水墻往往容易出現(xiàn)無規(guī)則的裂縫。另外，留腳手眼的位置不當、斷磚集中使用、磚砌平拱中砂漿不飽滿等也易引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。6.相鄰建筑的影響對與已有建筑鄰近的新建建筑施工過程中，由于開挖、排水、打樁等都可能影響原有建筑地基基礎及上部結構，從而造成墻砌體的開裂。此外還因新建工程對舊建筑地基應力的影響，使舊建筑的不均勻沉降而造成砌墻等處產(chǎn)生裂縫。4.建筑構造682.3.2砌體結構的變形1.沿墻面的變形沿墻面水平方向的變形稱為傾斜，沿墻面垂直方向的變形稱為彎曲。(1)由于施工不良造成的傾斜磚墻在砌筑中由于組砌方法不合理，灰縫厚薄不均勻，砌筑砂漿的質(zhì)量不符合規(guī)范規(guī)定等施工問題，往往會使墻體出現(xiàn)傾斜變形。(2)由于地基不均勻沉降造成的傾斜由于地基不均勻沉降造成的傾斜一般有以下兩種情況：地質(zhì)均勻而荷載(主要是恒載與活載)不均勻所造成的傾斜，以及荷載均勻但地質(zhì)不均勻所造成的傾斜。(3)由于橫墻側(cè)向剛度不足造成的傾斜橫墻由于高度大于寬度或開洞太多而導致側(cè)向剛度不足時，在水平荷載作用下的側(cè)移超過規(guī)范規(guī)定的允許值，且磚砌體呈現(xiàn)彈塑性變形特性，在外荷載取消后，約30%的側(cè)移不消失。2.3.2砌體結構的變形1.沿墻面的變形69(4)沿墻平面的