鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-在線(xiàn)瀏覽
2024-10-30 20:35本頁(yè)面
【正文】 度又很低，因此出現(xiàn)裂縫。因此，這種裂縫只在接近表面較淺的范圍內(nèi)出現(xiàn)。如大體積混凝土凝結(jié)和硬化過(guò)程中，水泥和水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，釋放出大量的熱量，稱(chēng)為“水化熱”，導(dǎo)致混凝土塊體溫度升高，當(dāng)混凝土塊體內(nèi)部的溫度與外部的溫度相差很大，以致所形成的溫度應(yīng)力或溫度變形超過(guò)混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變，就會(huì)形成裂縫。 干縮裂縫處在 結(jié)構(gòu)的表面，較細(xì)，其走向縱橫交錯(cuò)，沒(méi)有規(guī)律性。如混凝土成型后，因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，受到風(fēng)吹日曬，使得表面水散發(fā)快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化很小，收縮也小，因而表面的收縮變 7 形受到內(nèi)部混凝土的約束，產(chǎn)生拉應(yīng)力，引起混凝土表面裂縫；或者構(gòu)件因水分蒸發(fā)產(chǎn)生體積收縮，受到地基或墊層的約束而出現(xiàn)干縮裂縫。 ３、塑性收縮裂縫： 塑性裂縫又稱(chēng)龜裂，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)屬于干縮裂縫，出現(xiàn)很普遍。一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，主要原因是混凝土在終凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過(guò)快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。產(chǎn)生這種裂縫的因素是多方面的：如當(dāng)新拌混凝土的坍落度較大，而振動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，水泥漿浮在上層，骨料下沉?xí)r受到鋼筋或其他物質(zhì)的約束，出現(xiàn)不均勻沉降，從而使混凝土的表層產(chǎn)生裂縫；澆筑后混凝土表面沒(méi)有及時(shí)覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面水分蒸發(fā)過(guò)快，產(chǎn)生急劇收縮，而此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度不能抵抗這種變形應(yīng)力，因而開(kāi)裂；使用收縮率較大的水泥，水泥用量過(guò)多，或使用過(guò)量的細(xì)砂和粉砂混凝土水灰比過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致這種裂縫出現(xiàn)。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 8 難補(bǔ)救。 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(jiàn)的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫。 裂縫 是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?，模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等所致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。由于地基變形造成的應(yīng)力一般較大，因此裂縫裂縫寬度較大、多呈 45176。 ６、外荷載引起的裂縫： 構(gòu)件承受不同性質(zhì)的荷載作用，其裂縫形狀也不同，通常裂縫方向大致是與主拉應(yīng)力的方向正交。例如早期受震、拆模過(guò)早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉預(yù)應(yīng)力值過(guò)大等均可能產(chǎn)生裂縫。 ２、材料原因：粗細(xì)集料含泥量過(guò)大，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配，容易造成混凝土收縮的增大，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土 單方用灰量、用水量增多，收縮量增大；水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開(kāi)裂影響很大；混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高，脆性越大，越易開(kāi)裂。 ４、施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因：模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過(guò)早拆模等造成混凝土開(kāi)裂；施工過(guò)程中，鋼筋表面污染、混凝土保證層太小或太大，澆筑中碰撞鋼筋使其移位引起裂縫，施工控制不嚴(yán)，超載堆荷，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫；現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r，振搗或插入不當(dāng)，漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快，影響混凝土的密實(shí)性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生；高空澆注混凝土，風(fēng)速過(guò)大、烈日暴曬， 10 混凝土收縮值大；對(duì)大體積混凝土工程，缺少兩次抹面，易產(chǎn)生表面收縮裂縫。野蠻裝修，隨意拆除承重墻或鑿洞等，引起裂縫；周?chē)h(huán)境影響，酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕，引起裂縫；意外事件，火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件截面混凝土受壓徐變，可以使構(gòu)件變形增大２～３倍，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)因徐變會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失，降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。 ２、墻體混凝土裂縫：墻體裂縫，尤其地下室外墻混凝土裂縫主要是干縮裂縫。 ３、地面混凝土裂縫：不均勻沉降（地面的沉降往往與主體結(jié)構(gòu)中柱、墻等的沉降不一致，從而在它們的結(jié)合部位產(chǎn)生較大的裂縫）、溫度及收縮變形。因?yàn)樵谥黧w結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。 11 除從以上三個(gè)角度進(jìn)行的裂縫原因分析外，還可從近年建筑材料、設(shè)計(jì)特點(diǎn)、施工工藝的變化，來(lái)分析 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫增多的主要誘因：泵送混凝土的大量采用，混凝土強(qiáng)度等級(jí)日趨提高，水泥標(biāo)號(hào)和用量都增加，導(dǎo)致收縮及水化熱增加；結(jié)構(gòu)規(guī)模日趨增大，結(jié)構(gòu)形式日趨復(fù)雜，超長(zhǎng)超厚及超靜定結(jié)構(gòu)成為經(jīng)常采用結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于各種變形作用的結(jié)構(gòu)約束應(yīng)力不斷增大；外加劑及摻合料種類(lèi)繁多，只有強(qiáng)度指標(biāo)缺乏對(duì)水化熱及收縮變形影響的長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)資料（至少一年），有許多外加劑嚴(yán)重的增加收縮變形，甚至降低耐久性；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常忽略構(gòu)造鋼筋重要性，因而經(jīng)常出現(xiàn)構(gòu)造性裂縫，或經(jīng)常忽略結(jié)構(gòu)約束性質(zhì)，不善于利用”抗與放”的設(shè)計(jì)原則。 為了防止和減少混凝土的裂縫，可采取許多適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措 施 ， 本人想從 設(shè)計(jì) 和 施工 兩方面結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)談一些心得體會(huì)。裂縫控制的原理是：降低混凝土外約束與非線(xiàn)性降溫和收縮所產(chǎn)生的拉應(yīng)力，提 高混凝土相應(yīng)齡期的抗拉強(qiáng)度和極限拉伸，以確保抗裂安全要求。結(jié) 12 構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因是降溫和收縮。前者產(chǎn)生外約束力，它成為 貫穿性裂縫的主要原因，后者起自約束力，形成表面裂縫，只有同時(shí)控制好這兩類(lèi)降溫差，才能減小和避免裂縫的產(chǎn)生。 裂縫預(yù)防與控制的措施 設(shè)計(jì)手段 設(shè)計(jì)配筋 （ 1）、混凝土的配筋對(duì)于收縮值起一定的約束作用。合理的配筋，特別是構(gòu)造配筋，細(xì)一點(diǎn)密一點(diǎn)可以提高混凝土的極限拉伸，可有效避免構(gòu)造性裂縫的產(chǎn)生。 （ 3）、施工中對(duì)鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量的改變、代用，必須考慮對(duì)構(gòu)件抗裂性能的影響。 （ 2）、合理布置構(gòu)筑物的縱橫截面，使截面變化盡可能小。長(zhǎng)細(xì)比越小，整體剛度越大，調(diào)整不均勻沉降的能力越強(qiáng)。 （ 5）、減少地基的不均勻沉降。 （ 6）、適當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的剛度和強(qiáng)度。 （ 8）、正確地設(shè)置沉降縫。 （ 9）、限制伸縮縫間距。 施工 手段 原材料的選用 混凝土中的較大含泥量及其它雜質(zhì)可以明顯地降低混凝土的抗拉性能，有的混凝土骨料中混入了有害膨脹物引 起混凝土的崩裂
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