混凝土裂缝的类型及成因研讨

时间:2022-07-06 04:47:20

混凝土裂缝的类型及成因研讨

摘 要:本文研究了混凝土裂缝的类型,将混凝土裂缝的类型归纳为混凝土自身原因和外部原因两大类,将混凝土自身原因产生的裂缝细分为收缩裂缝、温度裂缝和沉陷裂缝,将混凝土外部原因产生的裂缝细分为化学反应、结构受力和施工工艺及流程引起的裂缝,并分析了各类混凝土裂缝产生的原因,对混凝土结构施工具有一定的指导意义。

关键词:混凝土;裂缝;类型;成因

中图分类号:TU37文献标识码: A

Abstract: This paper studies the types of concrete cracks, the types of concrete cracks into their own concrete reason and external reason two kinds big, crack subdivision own reason for concrete shrinkage cracks, temperature cracks and settlement cracks, the concrete fracture external causes of producing subdivision of the chemical reaction, structure crack force and construction technology and process induced, analyzed the cause of concrete cracks, which has a certain guiding significance to the construction of concrete structure.

Keywords: concrete; crack; types; causes

混凝土是一种非均质脆性材料,在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,造成在混凝土内出现微裂缝,微裂缝在荷载或应力作用下开始扩展,从而出现较大的肉眼可见的宏观裂缝[1]。开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等[2]。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂[3]。造成混凝土裂缝的原因;可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,就按此分类研讨常见裂缝的成因。

一,混凝土因自身特性产生裂缝

1,收缩裂缝

收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩,此类收缩裂缝占常见裂缝的绝大多数。

(1)干燥收缩。由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度);外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

(2)水化收缩。水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小,产生水化收缩。

(3)混凝土自身收缩。在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

(4)干湿引发的体积变化。硬化后会由于吸水而会产生膨胀,主要原因有混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2,温度裂缝

温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。温度裂缝从成因分析又可分为二类。

一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝;另一类温差裂缝是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化产生热胀冷缩,对与相关构件产生拉应力并超过抗拉强度时造成开裂。

3,沉陷收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。

二,化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子。这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。

三,混凝土结构受力裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。

四,施工工艺及流程造成的裂缝

(1)施工不当造成的裂缝。混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

(2)在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响。

(4)抹干压光造成的裂缝。过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。

(5)养护不当造成的裂缝。

(6)后浇带施工不慎而造成的裂缝。

(7)砼的弹性变形及支座处的负弯矩。施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。

五,总结

混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。本文研究了混凝土裂缝的类型,将混凝土裂缝的类型归纳为混凝土自身原因和外部原因两大类,将混凝土自身原因产生的裂缝细分为收缩裂缝、温度裂缝和沉陷裂缝,将混凝土外部原因产生的裂缝细分为化学反应、结构受力和施工工艺及流程引起的裂缝,并分析了各类混凝土裂缝产生的原因,对混凝土结构施工具有一定的指导意义。

参考文献

[1] 李斌. 混凝土裂缝的预防与处理[J].攀枝花学院学报. 2005,(12):89-90

[2] 冯乃谦等. 混凝土结构的裂缝与对策[M],北京:机械工业出版社,2006。

[3] 王铁梦. 工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社,1997。

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