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混凝土結構裂縫問題分析與防治

2010-02-04 09:50    【  【打印】【我要糾錯】

  鋼筋混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多,甚至多種因素互相影響,但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因,其中最常見的是混凝土早期裂縫,混凝土早期裂縫有以下幾種:

  1、塑性沉降裂縫

  此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時受到阻礙(如鋼筋、模板)而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時至3小時之間,混凝土尚處在塑性狀態(tài),混凝土表面消失水光時立即產(chǎn)生,沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn),主要是混凝土塌落度大、沉陷過高所致。另外在施工過程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動時也會出現(xiàn)此類裂縫。

  2、塑性收縮裂縫

  此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后,在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快造成的。這類裂縫多在表面出現(xiàn),形狀不規(guī)則、長短寬窄不一、呈龜裂狀,深度一般不超過50mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后3-4小時左右表面沒有被覆蓋,特別是平板結構在炎熱或大風天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過快,或者是基礎、模板吸水過快,以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮,此時混凝土強度趨近于零,不能抵抗這種變形應力而導致開裂。混凝土中蒸發(fā)和吸收水分的速度越快,塑性收縮裂縫越容易產(chǎn)生,而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動性、出機時混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期強度低所以其水分特別容易散失,表面容易形成裂縫。

  3、溫度應力裂縫

  此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土澆筑后,聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā),造成混凝土的內(nèi)部溫度升高,而混凝土表面散熱較快,這樣形成較大的內(nèi)外溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力,表面產(chǎn)生拉應力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度,就會引起較大的表面拉應力,此時混凝土的齡期很短,抗拉強度很低,如果溫差產(chǎn)生的表面拉應力,超過此時的混凝土極限抗拉強度,就會在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早,多呈不規(guī)則狀態(tài),深度較淺,屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應力集中,能促使裂縫進一步開展。

  4、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

  在鋼筋混凝土結構澆注、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理,施工質(zhì)量低劣,可能產(chǎn)生各種形式的裂縫,特別是細長薄壁結構更容易出現(xiàn)裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生原因而異,比較典型且常見的如下:

  ①鋼筋混凝土保護層過厚,或亂踩綁扎的上層鋼筋,使承受負彎矩的鋼筋保護層加厚,導致構件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

 、诨炷琳饟v不密實、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫的起源點。

  ③混凝土澆注過快,混凝土流動性較低在硬化前因混凝土振搗不足,硬化后沉實過大,容易在澆注數(shù)小時后發(fā)生裂縫,即塑性收縮裂縫。

  ④混凝土攪拌、運輸時間過長,水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

  ⑤用泵送混凝土施工時,為保證混凝土的流動性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,導致混凝土凝結硬化時收縮量增加,混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。

 、藁炷练謱踊蚍侄螡沧r,接頭部位處理不好,易在新、舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。

  ⑦混凝土早期受凍,使構件表面出現(xiàn)裂紋,或局部剝落,或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。

 、嗍┕r模板剛度不足,在澆注混凝土時,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。

 、崾┕r拆模過早,混凝土強度不足,使得構件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

  5、原材料質(zhì)量引起的裂縫

  混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質(zhì)量不合格,可能導致結構出現(xiàn)裂縫。

 、偕笆嗔砍^規(guī)定,不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性,還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差,或砂顆粒過細,用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇,水、硅反應會生成膨脹的膠質(zhì),吸水后造成局部膨脹和拉應力,則構件產(chǎn)生爆裂狀裂縫,在潮濕的地方較為多見。

  ②拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。

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