混凝土裂縫的預(yù)防與控制(已修改)
2025-06-07 12:37 本頁面
【正文】 混凝土裂縫的預(yù)防與控制 閻培渝 清華大學(xué)土木系建材研究所 Tel： 13501215836 混凝土材料的抗?jié)B性能與混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力 ? 兩者需要分別考慮，不能混為一談。 ? 一個(gè)是材料性能，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用試件評價(jià)。 ? 一個(gè)是結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，體現(xiàn)在完工后的結(jié)構(gòu)上，由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料和施工共同決定。 混凝土結(jié)構(gòu)的開裂問題 ? 普遍使用早強(qiáng)高強(qiáng)的商品混凝土所導(dǎo)致。 ? 世界性的問題 ? 1996年 Krauss和 Rogalla調(diào)查了美國和加拿大的 20萬座橋梁，發(fā)現(xiàn)其中 10萬座以上的橋梁的混凝土橋面板在修建后不久就產(chǎn)生貫穿裂縫，裂縫間距僅有 1~3米。 我國的現(xiàn)澆混凝土樓板和地下室連續(xù)墻開裂現(xiàn)象十分嚴(yán)重。 現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)的開裂主要不是由于荷載的作用，而是 變形 所致。 溫度變形、收縮變形 和 基礎(chǔ)不均勻沉降 等，都可能引起混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。 根據(jù)王鐵夢的估計(jì)，變形作用引起的裂縫幾乎占全部裂縫的 80%以上 材料的耐久性 結(jié)構(gòu)的耐久性 裂縫 混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫常常是控制其使用壽命的主要因素。 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫種類 ? 塑性裂縫 ? 溫度裂縫 ? 收縮裂縫 干燥收縮 自干燥收縮 塑性裂縫 混凝土表面 泌水速率 蒸發(fā)速率 開裂 當(dāng)表面失水速率超過實(shí)際泌水速率時(shí)，新拌混凝土迅速干燥。如果近表面的混凝土已經(jīng)稠硬，不能流動(dòng)，但其強(qiáng)度又不足以抵抗因收縮受到限制所引起的應(yīng)力時(shí)，就產(chǎn)生開裂。 塑性裂縫常引發(fā)硬化混凝土的開裂。 可通過及時(shí)抹面消除。 塑性開裂形式 溫度變化導(dǎo)致的體積收縮 ? 混凝土硬化以后，隨內(nèi)部溫度降低而產(chǎn)生的宏觀體積收縮。 ? 水泥的水化熱及環(huán)境溫度變化是引起溫度收縮的主要原因。 ? 與水膠比、膠凝材料的組成與用量、混凝土拌和物入模溫度、環(huán)境溫度變化、內(nèi)部的相對濕度、結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)。 溫度裂縫 混凝土硬化期間由于水化放熱使內(nèi)部溫度升高，到達(dá)溫峰后降溫時(shí)產(chǎn)生受約束的收縮變形，形成拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時(shí)，出現(xiàn)開裂。 近幾十年來，基礎(chǔ)、橋梁、隧道襯砌以及其他構(gòu)件尺寸并不很大的結(jié)構(gòu)混凝土開裂的現(xiàn)象增多，此時(shí)干燥收縮并不顯著。 水化熱、溫度變化以及內(nèi)外溫差成為引起素混凝土與鋼筋混凝土約束應(yīng)力和開裂的主導(dǎo)原因。 高強(qiáng)混凝土具有較大的溫度收縮。 C40大摻量粉煤灰混凝土的絕熱溫升曲線 102030405060700 2 4 6 8 10時(shí)間 ( d)溫度(C)17 配比16 配比入模溫度為 ℃ ， 6d后到達(dá)溫峰，約為 ℃ ，溫升為 ℃ 。 0 20 40 60 80 100 120 14001020304050FC30(60%FA)FC30(30%FA)FC30(20%FA)絕熱溫升 /℃齡期/ hC30C30混凝土的絕熱溫升 4m厚混凝土底板的溫升曲線 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60101520
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