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唐山加固公司分享混凝土裂缝产生的原因
浏览: 发布日期:2017-04-13
          唐山加固公司网讯:混凝土裂缝是与生俱来的,和混凝土本身有很大的关系,要了解混凝土裂缝,咱们得一步一步的走。加固公司与您一起分析混凝土裂缝的原因。
 
           混凝土
 
           混凝土是指由胶凝材料将骨料胶结成整体的工程复合材料的统称。一般是由水泥作为胶凝材料,砂、石作为骨料,与水按一定比例配合,经过搅拌而得的水泥混凝土。
 
           混凝土性能


          1、和易性。
 
           又称工作性,是指混凝土拌合物在一定的施工条件下,便于各种施工工序的操作,以保证获得均匀密实的混凝土的性能。和易性是一项综合技术指标,包括流动性(稠度)、粘聚性和保水性三个主要方面。
 
           2、强度。
 
          混凝土硬化后的主要力学性能,反映混凝土抵抗荷载的量化能力。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗剪、抗弯、抗折及握裹强度。其中以抗压强度最大,抗拉强度最小。
 
          3、变形。
 
           非荷载作用下的变形和荷载作用下的变形。非荷载作用下的变形有化学收缩、干湿变形及温度变形等。水泥用量过多,在混凝土的内部易产生化学收缩而引起微细裂缝。
 
         4、耐久性。
 
         指混凝土在实际使用条件下抵抗各种破坏因素作用,长期保持强度和外观完整性的能力。包括混凝土的抗冻性、抗渗性、抗蚀性及抗碳化能力等。
 
          混凝土裂缝
 
          裂缝产生的必要条件是混凝土结构中存在拉应力。
 
         引起拉应力:荷载、结构的不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化、混凝土凝结、混凝土硬化阶段。
 
           裂缝并不是主拉应力达到混凝土抗拉强度就会立即产生,而是当拉应变达到极限拉应变时才会出现裂缝。硬化后的混凝土的极限拉应变为150*10-6,也就是10m的长的构件,产生1.5mm的很小很小受拉变形就会产生裂缝。
 
            混凝土裂缝首先会再强度最小的位置发生,因为混凝土材料有个特性就是不均匀性,裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。
 
            不同龄期的混凝土,其裂缝断面状况都有很大的差别,龄期短的混凝土,裂缝断面比较光滑,两裂缝不能完全闭合。而充分硬化后的混凝土裂缝断面则呈不规则较为锋锐状态,两断面是可以闭合的。 
 
           混凝土裂缝产生的原因
 
          设计原因
 
          在混凝土建筑设计的时候对构件施加的预应力不当,对构造钢筋配制过少、过粗,设计结构断面突变等都会造成构件裂缝。
 
          材料原因

          1、水泥
 
           受风化的水泥,它的性能非常的不稳定。水泥水热化,在实际混凝土结构中,混凝土内部因水化热产生蓄热的同时,构件表面还承受放热,使得构件温度经上升然后在下降。内部温度达到构件外周温度低,内外温差大,就会引起膨胀变形,然后构件表面就会引起裂缝。
 
          2、骨料
 
           混凝土浇筑后,在凝结过程中会产生下沉和泌水,下沉量约为浇筑高度的1%,当下沉受到钢筋或者周围混凝土的约束也会产生裂缝。
 
           3、外加剂和参合物
 
           为了改善混凝土的性能,通常会加入外加剂和参合物,选择的时候一定选择正确,与混凝土等级强度相当的,不然会产生裂缝
 
          4、混凝土材料配比
 
          混凝土各种材料的配比直接影响混凝土的抗拉强度,配比出现问题,那么混凝土裂缝是必然的。
 
          施工原因
 
            1、混凝土各种材料搅拌不均匀
 
            由于搅拌混凝土不均匀,各种材料的膨胀性和收缩的差异,引起局部裂缝。
 
            2、长时间搅拌
 
            混凝土长时间的运输,搅拌,如果突然停止,那么就会很快的产生硬化,而且是非常怪异的凝结,引起网状裂缝。
 
             3、浇筑速度过快
 
             当构件高度较大,如一次快速浇筑混凝土,因下部混凝土尚未充分硬化,从而会产生下沉,就会引起裂缝。
 
            4、交接缝
 
            浇筑先后时差如果太长,先浇筑的混凝土已经开始硬化,导致胶接缝混凝土不连续,这是结构产生裂缝的最开始的地方,将成为结构承载力和耐久性的缺陷。
 
           荷载原因

          1、施工荷载引起结构开裂
 
          混凝土施工浇灌完成以后,经凝结硬化以后逐渐产生强度,但早期混凝土的强度是很低的,不应受到荷载的作用;模板的各种支撑也需要稳固在原来的位置,这是十分重要的。早期混凝土强度还没有充分发展起来,如果受到荷载的作用,必然引起开裂。
 
             2、长期荷载引起的开裂
 
            钢筋混凝土结构在长期荷载作用下产生的开裂,可认为是由于设计时结构抗力太低造成的。作用在结构构件上的长期荷载,包括结构自身重量和作用在结构上的活荷载。
 
           3、剪切开裂
 
             有一部分现浇钢筋混凝土结构,混凝土大梁支承于混凝土墙体上,由于梁的荷载太大,墙体混凝土标号低,抗剪配筋不足,会在梁垫下的墙体上产生剪切开裂。
 
            4、板的挽度过大引起的开裂
 
            设计的基准低,挠度过大,是产生裂缝的主要原因。楼板上表面的开裂宽度,在饰面砂浆表面上能观察到宽度超过1mm的裂缝。楼板躯体混凝土表面上有许多宽度外0.3mm以下的裂缝。这是因为在楼板的上面是拉应力,下面是压应力;在这种弯曲应力作用下,以及由于楼板上端部配筋不足,放在楼板饰面砂浆上看到比较大的裂缝。由于楼板支承端部的开裂,产生弯矩重分配,跨中的弯矩增加,挠度变形也进一步增大。
 
             5、疲劳荷载作用下的开裂
 
             钢筋混凝土构件受到反复荷载作用时,与静力试验相比,在比较低的荷载作用下,构件就受到损伤。也就是说,由于反复疲劳作用,即使作用荷载在开裂荷载以下,在板的下面就产生了受弯裂缝。而且随着裂缝增多,裂缝宽度也逐渐扩大。这是由于反复荷载作用,产生疲劳,造成混凝土强度降低而引起的。钢筋和混凝土的粘结劣化,也是其中原因之一。
 
           混凝土收缩

           混凝土收缩包括塑性收缩、干燥收缩、自干燥收缩、温度收缩和碳化收缩。塑性收缩发生最早,在干燥收缩之前,当混凝土还处于塑性阶段,由于水分的蒸发而产生。干燥收缩最为常见,发生在早期。自干燥收缩发生在水泥硬化过程中,由于混凝土内部,不与环境介质接触,也称自身收缩。温度收缩是在混凝土初凝后,混凝土水泥石具有一定强度时,由于相对初凝期或稍后阶段混凝土温度较低而产生。碳化收缩主要是空气与混凝土水泥石中的碳反应成碳酸钙,放出结合水而使混凝土收缩。
 
           混凝土收缩裂缝的形成必须同时收缩变形和约束两个条件。在实际工程中,正是由于以上5重收缩形式产生的收缩变形使混凝土表面变化快,而内部变化慢,表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土的约束而在构件表面产生较大的拉应力,当拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会产生裂缝。
 
          温度原因

           混凝土温度裂缝造成的原因是相对的复杂,一方面,混凝土由于内外部温差产生温度应力和应变;另一方面结构外约束和混凝土内部不同部分的自约束阻止这种应变。一旦温度应变超过混凝土能承受的极限抗拉强度就会产生不同程度的裂缝。
 
           1、水泥的水热化
 
           水泥水热化,在实际混凝土结构中,混凝土内部因水化热产生蓄热的同时,构件表面还承受放热,使得构件温度经上升然后在下降。内部温度达,构件外周温度低,内外温差大,就会引起膨胀变形,然后构件表面就会引起裂缝。
 
            2、内外约束条件
 
            混凝土结构产生温度应力时,变形会受到其他结构的外约束和混凝土自身不同部分间的自约束。在温度变化时,受到下部地基的约束,产生外部的约束应力,当温度从最高值开始下降,混凝土产生较大的拉应力,若拉应力超过抗拉强度,混凝土就会出现垂直裂缝。
 
           3、温度骤降
 
           寒潮来临冷空气影响、暴雨袭击、保温层失效、撤除保温层时间不当等均可导致混凝土表温度突然下降引起表面裂缝,由于这种温差形成的温度应力时间短,应力松弛影响小,更容易造成裂缝。
 
             4、混凝土收缩变形
 
             混凝土在水泥水化过程中,产生一定的体积变形,这种变形多数为收缩变形。
 
             不均匀沉降

            1、地基不均匀
 
          由于结构和结构下面的地基未经夯实和没有进行必要的加固处理,或者地基受到破坏,使浇筑后地基产生不均匀沉降
 
            2、技术原因
 
            由于模板支撑未固定牢固以及过早拆模,没有达到设计强度100%,也会引起不均匀沉降。
 
          钢筋锈蚀

           钢筋锈蚀产生的原因有骨料中含有氯化盐;外部进入氯化盐;混凝土碳化;保护层不足;过大的裂缝宽度。
 
          钢筋锈蚀产生体积膨胀可达原体积的数倍,使钢筋位置处的混凝土受到内压力而产生裂缝,并随之剥落。这种裂缝沿钢筋方向发展,且随之锈蚀的发展混凝土剥离产生空隙,这可从敲击产生孔洞声即可辨别。
 
           冻结溶解
 
            反复冻融产生裂缝。混凝土的冻融破坏原因是混凝土中水结冰后发生体积膨胀,当膨胀力超过其抗拉强度时,便使混凝土产生微细裂缝,反复冻融裂缝不断扩展,导致混凝土强度降低直至破坏。
 
           养护不当
 
            养护措施不当,养护时间不够,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

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