鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫分析及其防治-建筑學(xué)專業(yè)畢業(yè)論(編輯修改稿)
2025-07-13 11:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，而是出于整個混凝土結(jié)構(gòu)中局部混凝土構(gòu)件受環(huán)境溫度的變化，通過熱脹冷縮效應(yīng)，對與其相關(guān)的構(gòu)件產(chǎn)生拉應(yīng)力。當(dāng)這個來自外部的拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時，混凝土就開裂。此類裂縫出現(xiàn)的時間較晚，一般在混凝土硬化后 1～ 2 年出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)通 常是貫穿的，寬度一般≤ 0． 3mm，但個別局位也會超過 0． 3mm。例如，在建筑物的東西兩端墻角混凝土樓板處，由于墻角兩側(cè)的混凝土墻體受太陽的照射，溫度升高，產(chǎn)生膨脹，從而對與之相連的混凝土樓板產(chǎn)生兩個垂直方向的拉應(yīng)力，其合力為 45186。方向，若該拉應(yīng)力大于混凝土樓板的抗拉強度時，則在墻角處的混凝土樓板會在與外界 45186。拉應(yīng)力合力方向相正交的方向產(chǎn)生 45186。的斜裂縫。由于對混凝土樓板來講這個溫度變化而產(chǎn)生拉應(yīng)力來自外部和結(jié)構(gòu)有關(guān)，因而，這里對這一類溫度裂縫的預(yù)防、控制不展開討論。 影響溫度裂縫的主要因素有 :水泥品種、 水泥漿量、構(gòu)件形狀、斷面尺寸、混凝土澆注時溫度及外界氣溫等。 (塑性 ) 收縮裂縫的成因 塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬兩端細且長短不一、互不連貫狀態(tài)。其產(chǎn)生的主要原因為：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者混攝土剛剛終凝而強度度小時．受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快．造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水 灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等等。沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟．或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板厚度不足模扳支撐間距過大或支撐底部松動所致，特別是在冬季，摸板支撐在凍土上．凍土 5 化凍后產(chǎn)生不均勻沉障，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫 此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)．一般沿與地面垂直或呈 3O186。一 45186。方向發(fā)展， 較大的沉陷裂縫．往往有一定的錯位．裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。 （二）化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫 堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫?；炷涟韬秃髸a(chǎn)生一些堿性離子．這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間．一旦出現(xiàn)很難補救，因此應(yīng)在施工中采取有效措越進行預(yù)防。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄 ,有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕 ,銹蝕的鋼筋體積膨脹 ,導(dǎo)致混凝土脹裂 ,此種類型的裂縫多為縱向裂縫 ,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。鋼筋在混凝 土中腐蝕是電化學(xué) (原電池 ) 的反應(yīng)過程。決定鋼筋腐蝕反應(yīng)的基本因素是電位差、水和氧缺一不可 ,實際腐蝕速度大多不是受制于氧的供應(yīng)。 cl175。 是鋼筋腐蝕反應(yīng)的最強烈的活化劑 , cl175。 能破壞鋼筋表面鈍化膜從而引發(fā)腐蝕 ,也能增高溶液導(dǎo)電性、增大電位差、加速腐蝕反應(yīng) 。所以當(dāng)混凝土中摻有氯鹽或摻入cl175。 時就容易引發(fā)鋼筋銹蝕 ,現(xiàn)實工程中的鋼筋銹蝕病害大多起因于此?；炷林袖摻畋韺痈g或鐵銹后 ,體積可增加幾倍 ,擠壓其外側(cè)混凝土并使之產(chǎn)生垂直于徑向脹壓力的拉應(yīng)力 ,拉應(yīng)力超過混凝土的承耐能力就將在混凝土的保護層上引發(fā)出順沿鋼 筋的縱向裂縫。裂縫出現(xiàn)后 ,外面的水、氣 (氧 ) 可沿縫滲入并進一步加速腐蝕 ,如是發(fā)展下去 ,裂縫將更增寬、延長 ,甚至混凝土保護層大片破裂剝落。鋼筋截面可隨著銹蝕發(fā)展而相應(yīng)減小 ,細徑鋼筋甚至可被銹斷并對工程結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性造成惡劣的影響。 6 （三） 混凝土結(jié)構(gòu)受力裂縫 結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構(gòu)件，在使用荷載作用下往往出現(xiàn)不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了 30%— 40% 的設(shè)計荷載，就可能出現(xiàn)裂縫，肉眼一般不能察覺，而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計荷載的 倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的 (這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫 )。在鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范中，分別不 同情況規(guī)定裂縫的最大寬度為 — 對那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫，以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則應(yīng)認(rèn)為有害，需加以認(rèn)真分析，慎重
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