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普通混凝土裂縫産生的原因(不足之處請指教)

作者:喬冬傑2019

這裡主要總結一下普通混凝土裂縫産生的原因,不包括大體積混凝土

1、荷載引起的裂縫

荷載裂縫特征根據荷載不同呈現不同的特點。這類裂縫多出現在受拉區、受剪區或振動嚴重部位。需要注意的是,受壓區如果出現起皮或者沿受壓方向的端裂縫,往往是結構達到承載力極限的标志,是結構破壞的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。

2、溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質,當外部環境或者結構溫度發生變化,混凝土将發生變形,若變形受到限制,則在結構内将産生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即産生溫度裂縫。溫度裂縫差別其他裂縫最主要特征是将随溫度變化而擴張或合攏。

3、收縮引起的裂縫

混凝土收縮裂縫的特點是大部分屬于表面裂縫,裂縫寬度較細,縱橫交錯,成龜裂狀,沒有任何規律。

4、地基變形引起的裂縫

由于基礎豎向不均勻沉降或水準方向位移造成的裂縫。

5、鋼筋鏽蝕引起的裂縫

混凝土中鋼筋鏽蝕的條件是受氧化,如果保護層不夠,或者水中有腐蝕性物質就會鏽蝕的引起鏽蝕原因:由于混凝土品質較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳碳化至鋼筋表面,使鋼筋周圍堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子較高,均可引起鋼筋周圍氧化膜破壞,鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生鏽蝕反應,進而生成氫氧化鐵鏽蝕物。危害:鋼筋鏽蝕後,其氫氧化鐵修飾物體積比原來增長約2~4倍,進而對周圍混凝土産生膨脹應力,導緻保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向産生裂縫,并有鏽迹滲出到混凝土表面。由于鏽蝕,使鋼筋有效截面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力消弱,結構承載力下降,并誘發其他形式的裂縫,加劇鋼筋鏽蝕,導緻結構破壞。

對策:(1)設計時控制裂縫寬度;(2)采用足夠的保護層厚度;(3)控制水灰比,加強振搗,保證混凝土密實性;(4)嚴格控制含氯鹽外加劑用量。

6、施工材料品質引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料品質不合格,可能導緻結構出現裂縫。

(1)水泥

a、水泥安定性不合格,水泥中遊離的氧化鈣含量超标。氧化鈣在凝結過程中水化很慢,在水泥混凝土凝結後仍然繼續起水化作用,可破壞已硬化的水泥石,使混凝土抗拉強度下降。

b、水泥出廠時強度不足,水泥受潮或過期,可能使混凝土強度不足,進而導緻混凝土開裂。

c、當水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時又使用含有堿活性的骨料,可能導緻堿骨料反應。

(2)砂、石骨料砂石的粒徑、級配、雜質含量

砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,将導緻水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規定的特細砂,後果更嚴重。砂石中雲母的含量較高,将削弱水泥與骨料的粘結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅将造成水泥和拌和水用量加大,而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗滲性。砂石中有機質和輕物質過多,将延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特别是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發生化學反應,體積膨脹2.5倍。

(3)拌和水及外加劑

拌和水及外加劑拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋鏽蝕有較大影響。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。

7、施工工藝品質引起的裂縫

在混凝土結構澆築、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、施工品質低劣,容易産生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水準的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫,特别是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因産生的原因而異,比較典型常見的有:

(1)混凝土保護層過厚,或亂踩已綁紮的上層鋼筋,使承受負彎矩的受力筋保護層加厚,導緻構件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

(2)混凝土振搗不密實、不均勻,出現蜂窩、麻面、空洞,導緻鋼筋鏽蝕或其它荷載裂縫的起源點。

(3)混凝土澆築過快,混凝土流動性較低,在硬化前因混凝土沉實不足,硬化後沉實過大,容易在澆築數小時後發生裂縫,既塑性收縮裂縫。

(4)混凝土攪拌、運輸時間過長,使水分蒸發過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土體積上出現不規則的收縮裂縫。

(5)混凝土初期養護時急劇幹燥,使得混凝土與大氣接觸的表面上出現不規則的收縮裂縫。

(6)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,導緻混凝土凝結硬化時收縮量增加,使得混凝土體積上出現不規則裂縫。

(7)混凝土分層或分段澆築時,接頭部位處理不好,易在新舊混凝土和之間出現裂縫。如混凝土分層澆築時,後澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆築,引起層面之間的水準裂縫;采用分段現澆時,先澆混凝土接觸面鑿毛、清洗不好,新舊混凝土之間粘結力小,或後澆不到位,導緻混凝土收縮而引起裂縫。

(8)混凝土早期受凍,使構件表面出現裂紋,或局部剝落,或脫模後出現空鼓現象。

(9)施工時模闆剛度不足,在澆築混凝土時,由于側向壓力的作用使得模闆變形,産生與模闆變形一緻的裂縫。

(10)施工時拆模過早,混凝土強度不足,使得構件在自重或施工荷載作用下産生裂縫。

(11)施工前對支架壓實不足或支架剛度不足,澆築混凝土後支架不均勻下沉,導緻混凝土出現裂縫。

(12)裝配式結構,在構件運輸、堆放時,支承墊木不在一條垂直線上,或懸臂過長,或運輸過程中劇烈颠撞;吊裝時吊點位置不當,t梁等側向剛度較小的構件,側向無可靠的加強措施等,均可能産生裂縫。

(13)安裝順序不正确,對産生的後果認識不足,導緻産生裂縫。如鋼筋混凝土連續梁滿堂支架現澆施工時,鋼筋混凝土牆式護欄若與主梁同時澆築,拆架後牆式護欄往往産生裂縫;拆架後再澆築護欄,則裂縫不易出現。

(14)施工品質控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料計量不準,結果造成混凝土強度不足和其他性能(和易性、密實度)下降,導緻結構開裂。

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