淺談混凝土裂縫的原因預防與處理(編輯修改稿)
2025-07-15 05:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 普遍存在著質量與工期之間的較大矛盾。：除養(yǎng)護不好外，最主要原因是未設分格縫或分格縫設置不合理，以及混凝土內(nèi)鋼筋網(wǎng)片在分格縫處未斷開，混凝土與基層間未設置可靠的隔離層。第二章 結構約束應力不斷增大結構規(guī)模日趨增大，結構形式日趨復雜，超長超厚及超靜定結構成為經(jīng)常采用結構形式并采用現(xiàn)澆施工，這種結構形式有顯著約束作用，對于各種變形作用必然引起較大約束應力。第一節(jié) 忽略結構約束國內(nèi)外結構設計中都經(jīng)常忽略構造鋼筋重要性，因而經(jīng)常出現(xiàn)構造性裂縫。結構設計中經(jīng)常忽略結構約束性質，不善于利用“抗與放”的設計原則，缺乏相應的設計施工規(guī)范、規(guī)程?；炷量估阅懿蛔?這種裂縫在抗力方面都是由于混凝土抗拉性能不足(抗拉強 度和極限拉伸)引起的，這方面的材料級配研究很少綜合上述，國際公認泵送商品混凝土對混凝土的質量(均質性)有很大的提高，對供應方式有重要的改進，但是對混凝土的裂縫控制的難度大大增加了，因此，這類問題不是我國特有的技術問題，是國際上鋼筋混凝土的共性難題。大體積混凝土的定義 ： 過去大體積混凝土的定義是根據(jù)幾何尺寸，主要是根據(jù)厚度定義的，～1m作為界限。自80年代以后大體積混凝土的定義有了改變，新的定義是：“任意體量的混凝土，其尺 寸大到足以必須采取措施減小由于體積變形引起的裂縫，統(tǒng)稱為大體 積混凝土”，這是美國混凝土協(xié)會的定義。由此可見，在近代泵送商品混凝土獲得廣泛應用的條件下，即便是很薄的結構，雖然水化熱很低，但是其收縮很大，控制收縮裂縫的要求比過去任何時候都顯得非常重要。因此，泵送混凝土的薄壁結構也應當按照大體積混凝土的要求采取措施控制混凝土的收縮裂縫，特別是環(huán)境氣溫變化與收縮共同作用對于薄壁結構尤為不利，收縮換算為當量降溫。第二節(jié) 鋼筋混凝土承受變形應力的特點 “抗與放”設計準則結構承受的約束作用分內(nèi)約束(自約束)和外約束兩類。結構的變形如果是完全自由的變形達到最大值，則內(nèi)應力為零，也就不可能產(chǎn)生任何裂縫。如果變形受到約束，在全約束狀態(tài)下則應力達到最大值，而變形為零。在全約束與完全自由狀態(tài)的中間過程，即為彈性約束狀態(tài)，亦即自由變形分解成為約束變形和顯現(xiàn)變形(實際變形)。實際變形越大，約束應力越小；實際變形越小，約束應力越大，這種約束狀態(tài)與荷載作用下的結構受力狀態(tài)(虎克定律)有著根本區(qū)別。在約束狀態(tài)下，結構首先要求有變形的余地，如結構能滿足此要 求，不再產(chǎn)生約束應力。如結構沒有條件滿足此要求，則必然產(chǎn)生約束應力，超過混凝土的抗拉強度，導致開裂。所以，提出了“抗與放” 的設計準則，應當在工程設計中，根據(jù)結構所處的具體時空條件加以靈活的應用。從結構形式的選擇方面(微動、滑動及設縫措施，提供“放”的條件)及材料性能方面(提高抗拉強度、抗拉變形能力及韌性等提供“抗”的條件)采取綜合措施，如抗放相結合，以抗為主或以放為主的措施。外荷載作用下結構的內(nèi)力只與荷載及結構幾何尺寸有關，但在變形作用條件下，結構的約束內(nèi)力不僅與變形作用及結構幾何尺寸有關，尚與結構剛度有關，這是約束內(nèi)力與荷載內(nèi)力的重要區(qū)別。例如：一個簡支梁的兩端受到轉動的約束，當梁沿截面高度為h，承受溫差ΔT時(如預制板兩端焊接于屋架上弦)，則梁上的約束力矩M 約束力矩不僅與溫差和截面高度有關，而且與梁的抗彎剛度成正比，剛度越大，約束力矩越大，這適宜于裂縫出現(xiàn)及擴展階段，當然應當考慮鋼筋混凝土的抗彎剛度是變化的。當溫差不斷增加，鋼筋混凝土構件進入極限狀態(tài)時，裂縫充分發(fā)展，剛度下降并趨近于零時則力矩也趨近于零。所以，變形力矩不影響結構的極限狀態(tài)，這一論斷己為實驗證實。但是裂縫影響使用(滲漏)及耐久性(鋼筋銹蝕)。如果結構的承載力由抗剪、抗沖切作決定，變形作用引起的貫穿性裂縫可能降低承載力。任何尚未荷載作用的混凝土，它的組合材料包括水泥、水、砂、 石、外加劑及摻合料等組分相互物理化學作用硬化成為一種多空隙復合材料，由于初始溫度收縮應力作用而形成內(nèi)部許多微觀裂縫，這種裂縫在外力作用下不斷擴展，成為宏觀裂縫，繼續(xù)擴展對素混凝土迅速導致破壞。但是，對于鋼筋混凝土，特別是有充分構造配筋的鋼筋混凝土出現(xiàn)一定程度的裂縫，不會迅速導致破壞，只是限制裂縫寬度問題，使其不達到有害程度。因此，構造配筋顯得十分重要，可以有效地控制裂縫的出現(xiàn)及分散裂縫(用許多微細無害裂縫取代少量粗大的有害裂縫)。第三章 混凝土的某些基本物理力學性質第一節(jié) 混凝土的收縮及水化熱在工民建領域，大部分結構構件(板墻梁等構件)均屬薄壁結構，泵送混凝土澆注的構件收縮量很大，因此經(jīng)常出現(xiàn)收縮裂縫。混凝土的收縮機理至今尚未統(tǒng)一，但大多數(shù)的研究成果認為混凝土是具有大量孔的。材料。孔隙的半徑頗不一致，半徑較小的毛細孔，半徑約小于300A(A＝10－10m)。其中水份蒸發(fā)引起孔壁壓力的變化，導致混凝土體積的縮小?；炷羶?nèi)除了少部分水提供水泥水化的需要，其余大部分水分都要蒸發(fā)掉，收縮變形同時發(fā)生，最終收縮完成的時間大約20年，但其主要部分的收縮是在最早的1～2年內(nèi)。由于近
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