普通混凝土的最常见破坏形式

概念：普通混凝土normal

concrete

一般指以水泥为主要胶凝材料，与水、砂、石子，必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料，按适当比例配合，经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。

混凝土主要划分为两个阶段与状态:凝结硬化前的塑性状态，即新拌混凝土或混凝土拌合物;硬化之后的坚硬状态，即硬化混凝土或混凝土。

破坏的过程：普通混凝土在受压时，随着荷载的增加，界面上的水泥石中原有的微小裂纹的长度、宽度和数量不断的增加、扩展、相连直至贯通，导致混凝土的破坏。

造成破坏可能的形式：自然风化剥蚀地基不均匀沉降折断、开裂，碱—骨料反应破坏

氯盐（海水、融雪剂等）和其它盐类侵蚀，水利工程中冻融交替的破坏阳光、风化、重负荷挤压普通混凝土的最常见破坏形式、洪水、土地沉降、暴雨、山体滑坡、车轮磨擦、泥石流等。

混凝土受力破坏后，其破坏形式一般有三种：

1、骨料本 身的破坏，这种破坏的可能性很小，因为通常情况下，骨料强 度大于混凝土强度；

2、水泥石的破坏，这种现象在水泥石强 度较低时发生；

3、骨料和水泥石分界面上的黏结面破坏，这 是最常见的破坏形式，因为在水泥石与骨料的界面往往存在有 孔隙、潜在微裂缝，所以混凝土的强度主要取决于水泥石的强 度及其与骨料表面的黏结强度。

1、适筋梁：超载后丧失承载能力时，梁的上部混凝土被压碎，同时下部钢筋达到屈服。这是我们要求的状况，属于延性破坏；

2、少筋梁：超载后丧失承载能力时，下部钢筋提前达到屈服，瞬间下部开裂，中和轴急速上移，呈现混凝土受压区狭窄，受压面积太小，而被压碎破坏。属于脆性破坏，不是抗震概念设计所需要的；

3、超筋梁：梁的承载能力完全取决于混凝土受压区的抵抗能力，当超载时，受压区混凝土先行被压碎退出工作而丧失承载能力。属于脆性破坏，也不符合抗震概念设计思想。

一般可按照其破坏特征分为三类：适筋截面、超筋截面和少筋截面。

试验表明，受弯构件正截面破坏性质与其配置的纵向受拉钢筋的多少有关，当配筋率大小不同时，受弯构件正截面可能产生下列三种不同的破坏形式：

1、适筋梁

适筋梁的配筋率在正常范围内，其破坏过程可分为三个阶段：第一阶段（裂缝出现前阶段）、第二阶段（带裂缝工作阶段）、第三阶段（破坏阶段）。适筋梁的破坏不是突然发生的，破坏前有明显的裂缝和挠度，这种破坏称为塑性破坏。适筋梁的钢筋和混凝土的强度均能充分发挥作用，且破坏前有明显的预兆，故在正截面强度计算时，应控制钢筋的用量，将梁设计成适筋梁。

2、超筋梁

梁内纵向受拉钢筋配置过多，在受拉钢筋屈服之前，受压区的混凝土已经被压碎，破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变，梁的截面破坏，这种破坏称为超筋破坏。由于破坏时受拉钢筋应力远小于屈服强度，所以裂缝延伸不高，裂缝宽度不大，梁破坏前的挠度也很小，破坏很突然，没有预兆，这种破坏称为脆性破坏。超筋梁不仅破坏突然，而且用钢量大，既不安全又不经济，设计时不允许采用超筋梁。

3、少筋梁

梁内纵向受拉钢筋配置过少，加载初期，拉力初期钢筋与混凝土共同承担。当受拉区出现第一条裂缝后，混凝土退出工作，拉力几乎全部由钢筋承担，受拉钢筋越少，钢筋应力增加也越多。如果纵向受拉钢筋数量太少，使裂缝处纵向受拉钢筋应力很快达到钢筋的屈服强度，甚至被拉断，而这时受压区混凝土尚末被压碎，这种破坏称为少筋百破坏。少筋梁破坏时，裂缝宽度和挠度都很大，破坏突然，这种破坏也称为脆性破坏。少筋梁截面尺寸一般都比较大，受压区混凝土的强度没有充分利用，既不安全又不经济，设计时不允许采用少筋梁。

　　钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形式有三种，其特点分别是：

　　一、适筋破坏该梁具有正常配筋率，受拉钢筋首先屈服，随着受拉钢筋塑性变形的发展,，受压混凝土边缘纤维达到极限压应变，混凝土压碎。此种破坏形式在破坏前有明显征兆，破坏前裂缝和变形急剧发展,故也称为延性破坏。

　　二、超筋破坏当构件受拉区配筋量很高时，则破坏时受拉钢筋不会屈服，破坏是因混凝土受压边缘达到极限压应变、混凝土被压碎而引起的。发生这种破坏时，受拉区混凝土裂缝不明显，破坏前无明显预兆，是一种脆性破坏。由于超筋梁的破坏属于脆性破坏，破坏前无警告，并且受拉钢筋的强度未被充分利用而不经济，故不应采用。

　　三、少筋破坏

　　当梁的受拉区配筋量很小时，其抗弯能力及破坏特征与不配筋的素混凝土类似，受拉区混凝土一旦开裂，则裂缝区的钢筋拉应力迅速达到屈服强度并进入强化段，甚至钢筋被拉断。受拉区混凝土裂缝很宽、构建扰度很大，而受压混凝土并未达到极限压应变。这种破坏是“一裂即坏”型，破坏弯矩往往低于构件开裂时的弯矩，属于脆性破坏，故不允许设计少筋梁。

开始荷载较小时，钢筋没有进入工作状态，矩形的素砼梁截面上面受压、下面受拉，沿截面高应力线性分布，矩形形心中线处应力为零，即中和轴与形心中线重合。

随荷载增加，下边拉应力超过砼的抗拉强度极限，砼退出工作由抗拉钢筋承受，中和轴渐渐上移，（中和轴至上边缘的距离叫受压区高度x）x渐渐减小到一定程度（b·x·fc＝As·fy)时就是极限平衡状态。

荷载再增加，钢筋达到流限而伸长（钢筋破坏了）同时，受压区高度x剧烈减小（受压区面积减小）此时砼抗压强度超过极限也破坏。所谓适筋梁，理论上就是要钢筋与砼基本同达极限的状况。

钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合。

当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。

扩展资料：

相较混凝土而言，钢筋抗拉强度非常高，一般在200MPa以上，故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作，由钢筋承担其中的拉力，混凝土承担压应力部分。例如在图2简支梁受弯构件中，当施加荷载P时，梁截面上部受压，下部受拉。

在一些小截面构件里，除了承受拉力之外，钢筋同样可用于承受压力，这通常发生在柱子之中。钢筋混凝土构件截面可以根据工程需要制成不同的形状和大小。

钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。

当水穿透混凝土表面进入内部时，受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深，从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤。

——钢筋混凝土