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淺談混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施-建筑施工畢業(yè)論(參考版)

2025-06-09 05:27本頁面
  

【正文】 1施工質(zhì)量控制差。 1安 裝順序不正確,對產(chǎn)生的后果認(rèn)識不足,導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫。 1施工前對支架壓實(shí)不足或支架剛度不足,澆筑混凝土后支架不均勻下沉,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。 施工時模板剛度不足,在澆筑混凝土?xí)r,由于側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。如混凝土分層澆筑時,后澆混凝土因停電、下雨等原因未能在前澆混凝土初凝前澆筑,引起層面之間的水平裂縫;采用分段現(xiàn)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(jié)力小,或后澆混凝土養(yǎng)護(hù)不到位,導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。 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(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時收縮量增加,使得混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。 混凝土攪拌、運(yùn)輸時間過長,使水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。 混凝土振搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。 八、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫 在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫,特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。一般商品(泵送)混凝土都含有較大摻量( 15%~30%)的粉煤灰,混凝土收縮較大,所以采用商品(泵送)混凝土的工程比較容易開裂 拌和水及外加劑 拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。 摻合料 外摻料的細(xì)度越高,混凝土收縮越大。 堿骨料反應(yīng)裂縫的形狀及分布與鋼筋限制有關(guān),當(dāng) 限制力小時,常出現(xiàn)地圖狀裂縫,并在縫中有白色或透明的浸出物;當(dāng)限制力強(qiáng)時則出現(xiàn)順筋裂縫。此類反應(yīng)的特點(diǎn)是膨脹速度非常緩慢,混凝土從膨脹到開裂,能滲出的凝膠很少。這類反應(yīng)是堿骨料反應(yīng)的主要形式。 ( 2)、堿骨料反應(yīng) 堿骨料反應(yīng)有三種類型: ① 、堿硅酸反應(yīng) 參與這種反應(yīng)的骨料有流紋巖、安山巖、凝灰?guī)r、蛋白石、黑硅石、燧石、鱗石英、玻璃質(zhì)火山巖、玉髓及微晶或變質(zhì)石英等。 砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強(qiáng)度,特別是早期 強(qiáng)度。 砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘 結(jié)力,降低混凝土強(qiáng)度。 ( 3)、當(dāng)水泥含堿量較高(例如超過 %),同時又使用含有堿活性的骨料,可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。氧化鈣在凝結(jié)過程中水化很慢,在水泥混凝土凝結(jié)后仍然繼續(xù)起水化作用,可破壞已 硬化的水泥石,使混凝土抗拉強(qiáng)度下降。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。 冬季施工時,采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑(但氯鹽不宜使用),可保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化。 溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。 密實(shí)混凝土表面的防腐涂料 也是一種有效手 段! 六、 凍脹引起的裂縫 大氣氣溫低于零度時,吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹 9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓,使混凝土中膨脹力加大,混凝土強(qiáng)度降低,并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。 由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱,結(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。 分期建造的基礎(chǔ) 老建筑物的擴(kuò)建,新擴(kuò)建建筑物或基礎(chǔ)處理時引起地基土重新固結(jié),均可能對原有建筑物的基礎(chǔ)造成較大沉降。 結(jié)構(gòu)荷 載差異太大 在地質(zhì)情況比較一致條件下,各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時,有可能引起不均勻沉降,例如高層建筑的主樓比周邊裙房的荷載要大,中部的沉降就要比周邊大。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁,勘察時鉆孔間距太遠(yuǎn),而地基巖面起伏又大,勘察報告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。 四、 地基礎(chǔ)變形引起的裂縫 由于 基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。 對于溫度和收縮引起的裂縫,增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚 20~60cm)。振搗時間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定,一般以 5~15s/次為宜。 ⑦ 外界環(huán)境 大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大,則混凝土水分蒸發(fā)快,混凝土收縮越快。養(yǎng)護(hù)時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時間越長,則混凝土收縮越小。一般 商品(泵送)混凝土都含有較大摻量( 15%~30%)的粉煤灰,混凝土收縮較大,所以采用商品(泵送)混凝土的工程比較容易開裂。 ⑤ 外摻料 外摻料的細(xì)度越高,混凝土收縮越大。 ③ 水灰比 用水量越大,水灰比越高,混凝土收縮越大。 ② 骨料品種 骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長石等吸水率較小、收縮性較低;而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外水泥標(biāo)號越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大,則混凝土收縮越大,且發(fā)生收縮時間越長。例如:大面積水泥混凝土樓地面,如果不及時切割伸縮縫,必然斷板。 混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表 面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯,成龜裂狀,形狀沒有任何規(guī)律。碳化收縮只有在濕度 50%左右才能發(fā)生,且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。 自生收縮 自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng),這種收縮與外界濕度無關(guān),且可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是負(fù)的(即膨脹,如摻膨脹劑的膨脹水泥混凝土)?;炷劣不笫湛s主要就是干縮。 干縮 混凝土結(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為干縮(縮水收縮)。在構(gòu)件豎向變截面處如 T 梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?,因硬化前沉?shí)不均勻?qū)?發(fā)生表面的順腹板方向裂縫。 塑性收縮所產(chǎn)生量級很大,可達(dá) 1%左右。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和干縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和碳化收縮。 試驗(yàn)研究表明,由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻幕炷翉?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低,鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降,混凝土溫度達(dá)到 300℃ 后抗拉強(qiáng)度下降 50%,抗壓強(qiáng)度下降 60%,光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降 80%;由于受熱,混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。 鋼制預(yù)埋件與鋼筋或其它鋼制件聯(lián)結(jié)時,若焊接措施不當(dāng),鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。 驟然降溫 突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突
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