第31卷 第12期
2009年6月
武 汉 理 工 大 学 学 报
JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y
Vol.31 No.12
J un.2009
DOI :10.3963/j.issn.167124431.2009.12.027
钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型
周锡武1,卫 军2,徐 港3
(1.佛山科技学院环境与土木建筑学院,佛山528000;2.中南大学土木建筑学院,长沙410075;
3.武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072)
摘 要: 基于弹塑性理论,考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及诸多影响因素,如钢筋直径、保护层厚度、锈蚀产物及混凝土的材料性能等,推导出混凝土破损程度与锈蚀深度的相互关系,建立了均匀锈蚀下钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型。理论模型计算结果与试验数据的对比表明,模型可用于混凝土中钢筋锈蚀胀裂的预测。关键词: 混凝土保护层; 钢筋锈蚀; 锈胀力; 锈蚀产物中图分类号: TU 311.2
文献标识码: A
文章编号:167124431(2009)1220099204
B ar Critical Corrosion R atio Model of R einforcement Concrete
Cover Corrosion Expanding Crack
ZHO U Xi 2w u 1,W EI J un 2,X U Gang 3
(1.College of Civil Engineering ,Foshan University of Science and Technology ,Foshan 528000,China ;2.School of Civil Engineering and Architecture ,Central S outh University ,Changsha 410075,China ;
3.School of Civil Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China )
Abstract :
Based on the elastic 2plastic theory and the model for calculating the cracking of cover in reinforced concrete struc 2ture due to rebar uniform corrosion was proposed.In the model the real deformation of concrete and rebar as well as the bar di 2ameter ,the cover thickness ,the performance of corroded products and concrete material were considered.In this article ,the relationship between the corrosion depth of the bar and the cracking of the concrete cover is established.The comparison of cal 2culation result with experimental data indicates that the proposed model is feasible for predicting the expansion cracking of con 2crete cover due to corrosion of rebar.
K ey w ords : concrete cover ; reinforcement corrosion ; corrosion pressure ; corroded products
收稿日期:2009202223.
基金项目:国家自然科学基金(50538070).
作者简介:周锡武(19722),男,博士.E 2mail :xiwuzhou @https://www.doczj.com/doc/2716774793.html,
混凝土结构耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起保护层破损及结构破坏。钢筋锈蚀后其锈蚀体积是原有体积的2—3倍[1],对钢筋周围混凝土产生挤压。锈蚀产物的不断积聚,直接导致混凝土保护层沿钢筋产生纵向开裂裂缝。裂缝的形成又进一步加速了钢筋腐蚀速率,严重影响混凝土结构的耐久性,因此
研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。目前国内外已有学者对保护层开裂时的
钢筋锈蚀率进行了理论研究和分析,如Liu[2]、金伟良[3]等的混凝土保护层锈胀开裂过程的弹性力学研究; Degher[4]、张伟平[5]等的有限单元分析。因保护层的锈胀破损过程涉及影响因素及锈蚀产物材性的复杂性,目前还未能很好地理清其破损开裂规律。
考虑了锈蚀产物向周围混凝土孔隙扩散、开裂混凝土的弥散应力、保护层厚度等影响因素,基于力学原理,构建了保护层开裂时的锈蚀深度模型,试验结果并验证了其有效性。
1 保护层锈胀开裂模型
1.1 协调变形分析
混凝土构件中的钢筋与混凝土之间存在空隙[6],因此,钢筋锈蚀产物首先填充钢筋与混凝土之间的孔隙,而后才会产生锈胀力,当混凝土内界面胀裂破损后,锈蚀物或渗入胀裂裂缝中,如图1所示。其中R r为钢筋锈蚀后的名义半径(包括锈蚀层),R s为钢筋锈蚀后的净半径,R i为钢筋中心至混凝土锈胀裂缝最前端距离。
依据变形协调条件和文献[7]给出的锈蚀产物渗透到裂缝中的锈蚀量V=π(R r-R d)(R i-R r)(其中R d=R0+d1),可得到锈蚀深度为x时因锈蚀产物膨胀引起的混凝土内侧径向位移
u1=(n-1)(2R0x-x2)-d1(2R0+d1)
R i+R0+d1
(1)
式中,x为钢筋锈蚀深度(mm);n为
钢筋锈蚀产物的膨胀率,一般情况n
值取2—3[1];R0为钢筋原半径;d1为
钢筋与混凝土的界面孔隙宽度,取d1
=0.012mm[6]。
1.2 锈胀力分析
钢筋锈蚀膨胀对周围混凝土的作
用形于内压筒,即采用内压筒模型分
析锈蚀膨胀作用,当保护层破损后,混凝土可分为开裂部分和未开裂部分,如图2所示。
对于未开裂部分,钢筋锈蚀膨胀引起的应力和位移由弹性力学可知
σ
r =
A
r2
+2C σθ=-
A
r2
+2C τr0=τθr=0(2) u r=
1
E
[-(1+γ)
A
r
+2C(1-γ)r](3)
式中,σr、σθ、τrθ(τθr)分别为受力物体径向、环向应力和剪切应力;εr、εθ分别为径向和环向应变;v为材料泊松比;E为混凝土材料弹性模量;u r为径向位移;A、C为待定系数;r为钢筋中心至周围混凝土任意位置距离。考虑到混凝土受力情况下的边界条件:当r=R c时,σr=0;当r=R i时,σθ=f t,则
A=-f t R2i R2c
R2i+R2c
C=1
2
f t R2i
R2i+R2c
式中,R c为钢筋中心到构件保护层最小的表面的距离,f t为混凝土的抗拉强度。
据此,由式(2)、式(3)及r=R d可得交界面处混凝土的径向位移为
u r|r=R
d =
f t R d
E
(R c/R d)2+1
(R c/R i)2+1
+
γ[(R
c
/R d)2-1]
(R c/R i)2+1
(4)
由式(2)可得到开裂混凝土对外层区域未开裂混凝土的压力P i
P i=f t R2c-R2i
R2c+R2i
(5)
1.3 锈胀力计算
开裂破损混凝土受拉的力学性能理论上应依据受拉混凝土应力2应变本构关系来分析,但是这种方法计算较为复杂,为此有学者对破损混凝土的受拉模式进行了简化,如Tepfers基于弹性理论且认为开裂部分001 武 汉 理 工 大 学 学 报 2009年6月
混凝土环向拉应力为0,并得到R i =0.486R c [8];如考虑胀裂混凝土完全进入塑性状态,混凝土环向拉应力均为f t ,可得到R i =R c [9];试验表明假定开裂混凝土环向应力为0的方法偏于保守,假定开裂混凝土均处于塑性方法由于过高估计混凝土受拉性
能,偏不安全。为此,可将开裂区域的裂缝假定为弥散裂缝,由于裂缝宽度越靠近钢筋越宽,则相应的环向拉应力也越小,所以可假定开裂部分混凝土的环向应力服从三角形分布。同时考虑当保护层厚度较大时,可能存在R i 还没有达到极限状态混
凝土内侧拉应变εθ已经超过了εu 的实际情况,即裂缝起始端(r =R u ,R u 处应变为εu )混凝土的环向应力为
0,而末端为f t ,如图3、图4所示。其中R u 可由式(4)得
R u
=
f t R d E εu
(R c /R d )2+1(R c /R i )2+1+γ[(R c /R d )2
-1]
(R c /R i )2+1(6)
由平衡条件及整理可得锈胀力p
p =
f t
R d R 2c -R 2
i R 2c +R 2i
R i +
R i -R d
2
εθ|r =R d
≤εu (7)p =
f t
R d
R 2
c -R 2
i R 2c +R 2i
R i +R i -R u 2 εθ|
r =R d >
εu
(8)
为求p 的极值,对R i 求导,显然R i 满足R d ≤R i ≤R c ,令
d p
d R i
=0,由式(7)得R i =0.681R c
(9) 由式(8)得
R 4i +6R 2c R 2i +αR i -3R 4
c =0
(10)
式中,α=2f t R 2
c ε
u
ER d
(R 2c +γR 2c +R 2d -γ
R 2d )。式(7)或式(8)中的R i 按式(9)或式(10)取值,则锈胀力为p max 。如r >R i 则裂缝立即贯穿到保护层厚
度到达构件表面[9]。
1.4 腐蚀深度计算
由变形协调条件可知u r |
r =R d
=u 1,则有
f t R d E
(R c /R d )2+1(R c /R i )2+1+
γ[(R c /R d )2
-1]
(R c /R i )2+1=
(n -1)(2R 0x -x 2)-d 1(2R 0+d 1)
R i +R 0+d 1
(11)
由此,当知道钢筋和混凝土的材料性能、几何参数及R i 、n 、d 1就可以解析出钢筋的腐蚀深度,其中,若
R i 是由式(9)或式(10)求解而得,则相应的x 为保护层胀裂时的钢筋腐蚀深度。
2 模型验证
为了校核模型的适用性,选取几个具有代表性的试验来对保护层混凝土胀裂时模型进行验证,如表1所
示。其中,f cu 为立方体抗压强度;f t 为轴心抗拉强度;f c 为轴心抗压强度;E c 为弹性模量。表1中试验的力
学参数值采用相应文献值,如没有给出采用如下关系确定的:f c =0.76f cu ,f t =0.23f 2/3cu ,E c =2f c /0.002[7]
,泊松比γ=0.2。
由表1可知,模型的计算值与试验结果符合较好,说明了模型能够对保护层混凝土开裂破损时的钢筋锈蚀程度进行预测。同时由分析可知,当c/R d ≥6—6.5时,R i 可按式(10)计算;当c/R d <6—6.5时,R i 可
按式(9)计算。
1
01第31卷 第12期 周锡武,卫 军,徐 港:钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型
表1 保护层胀裂时钢筋锈蚀深度的试验值与计算值
试验来源
c/
mm
R0/
mm
f cu/
MPa
f c/
MPa
f t/
MPa
E c/
GPa
试验值/
μm
模型计算值/μm
n=2n=3
Al2Sulaimani[10]70
68
65
5
7
10
-30--
107—120
96—105
84—100
157.2
98.1
71
78.0
48.9
35.4
Andrade[11]20
30
8
8
--3.5536
14.4—17.9
21.3
18.6
26.8
9.3
13.4
Liu[6]27
48
70
8
8
8
-31.53.327
31.4
51.6
73.8
26.7
65.5
114.7
13.3
32.7
57.2
王深[12]35
30
25
8
8
8
24.5---
32.9
33.1
16.5
33.9
27.6
22.7
16.9
13.8
11.3
3 结 论
对钢筋锈蚀膨胀导致保护层混凝土破损进行了力学分析,主要结论如下:
a.通过对有效锈蚀层厚度及钢筋与混凝土交界面处混凝土径向位移的分析,建立了钢筋锈蚀深度与保护层开裂深度间的关系式;
b.通过对开裂破损混凝土的受力分析,建立了锈胀力的计算表达式,推导出了保护层所能承受的最大锈胀力及与之相应的混凝土开裂深度;
c.用多个不同的试验结果对理论模型进行了验证,对比结果表明,所建计算模型可以适用于保护层的锈胀开裂预测,同时由分析给出R i的适用范围。
参考文献
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201 武 汉 理 工 大 学 学 报 2009年6月
Step 00 目录 钢筋混凝土梁裂缝分析?混凝土裂缝模型介绍 ?模型概要 - 单位: kN, m - 各向同性非线性材料 - 钢筋单元 - 实体单元 ?荷载和边界条件 - 自重 - 恒载 - 约束 - 分析工况 ?输出结果 -变形 - 钢筋应力
?裂缝模型 (1)分离式裂缝模型： 当应力值达到开裂应力时，混凝土开裂，单元将在节点两侧分离，裂缝成为单元与单元之 间的边界。 分析过程需要不断调整单元的网格划分； 可以模拟裂缝的开展及计算裂缝的宽度。 多用于分析只有一条或几条关键裂缝的素混凝土或少筋混凝土结构。 132 钢筋混凝土梁裂缝分析
?裂缝模型 （2）弥散式裂缝模型： 当应力值达到开裂应力时，则垂直于拉应力的方向生成若干条裂缝。通过修改材料本构模型来考虑裂缝的影响； 无需修改单元网格，易于有限元程序实现，应用广泛。 对正常配筋构件，该裂缝模型结果更接近工程实际。
?裂缝模型 （3）断裂力学模型： 研究带裂缝构件在各种条件下裂缝的扩展、失稳和断裂规律； 主要集中于单个裂缝的应力应变场分布问题； 对于裂缝间相互影响问题，研究还不成熟。 ?裂缝数值分析方法 （1）分解应变模型 总应变=材料应变+裂缝应变； 材料应变：弹性应变，塑性应变，徐变，热应变； （2）总应变模型 不分离各种应变，含裂缝的受拉受压分析中使用同一个本构关系； 易于定义非线性特性，易于理解和应用。 钢筋混凝土梁裂缝分析 133
?总应变模型 （1）固定裂缝模型 混凝土开裂后，裂缝方向保持不变 （2）转动裂缝模型 裂缝方向始终保持与主拉应变方向垂直，因而随主拉应变方向变化
浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及控制措施 陶菲菲 建筑工程学院10级土木工程一班201001010166 中文摘要：在钢筋混凝土结构的设计和使用中，混凝土结构出现裂缝是一种非常普遍的现象，这不仅对构筑物外观产生较大影响，同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响，严重时对构筑物的安全性构成威胁，甚至完全丧失其实用功能。本文介绍钢筋工凝土裂缝类型及产生原因，从材料因素、设计因素和外界因素三个方面论述预防裂缝的具体方法。提出比较常用裂缝处理措施。 英文摘要：In the reinforced concrete structure design and use, the concrete structure crack is a very common phenomenon, which not only on the structures in appearance produces bigger effect, at the same time on the structures and the use function and durability influence, seriously to threaten the safety of structures, and even complete loss of its function. This paper introduces the reinforcing steel bar concrete crack types and causes, from material factors, design factors and external factors in three aspects: prevention of cracks in concrete method. Put forward to compare common cracks and its treatment measures. 关键字：混凝土结构、裂缝、成因、控制措施 前言：众所周知，混凝土结构是一个受压体系，依靠其承压能力与钢筋的受拉能力共同完成结构的承载作用，但其最主要缺点是抗拉能力差，导致结构混凝土因设计考虑不周全或施工养护采取措施不当而出现裂缝现象。虽然大量的理论分析和工程实践表明，大部分混凝土结构均带缝工作，并且规范规定在保证结构安全和耐久性的前提下，通过限制裂缝宽度的方法可以保证混凝土结构正常使用。但有些裂缝在承受荷载或外界物理、化学因素作用下会扩展，引起混凝土碳化、保护层脱落、钢筋锈蚀等现象，从而减小混凝土结构的强度、刚度及耐久性。因此我们应该尽量通过合理的设计、正确的施工方法减少或者避免混凝土结构出现裂缝。 一钢筋混凝土结构裂缝产生原因 1、材料因素引起的裂缝 普通混凝土是由水泥、砂、石用水拌和硬化后形成的人工石材，是多相复合材料。浇筑混凝土时的泌水作用会引起沉缩，硬化过程中由于水泥浆水化造成化学收缩和干缩受到骨料的限制，会在不同层次的界面引起结合破坏，形成随机分布的裂缝。材料的选择及用量都是影响混凝土收缩进而产生结构裂缝的重要因素。 2、温度裂缝 混凝土构件内外的温度存在很大的差值就会造成温度裂缝的发生。混凝土在硬化期间水泥释放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力 。 3、弯起筋应同时满足 、 、 ，当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时，弯起筋应同时满足 、 ，当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时，应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A 、I ；B 、I a ；C 、II ；D 、II a ；E 、III ；F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计 算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按 截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ，受弯构件的斜截面破坏发生在梁 的 ，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，可不必计算抗剪腹筋用量，直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥；当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，仍可不必计算 抗剪腹筋用量，除满足max min ,S S d d ≤≥以外，还应满足最小配箍率的要求；当梁上作用的 剪力满足：V ≥ 时，则必须计算抗剪腹筋用量。 10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。
混凝土地面产生裂缝的原因分析及处理措施 钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故，绝大多数是从裂缝的扩展开始的；其实，只要 仔细观察不难发现，普通的钢筋混凝土结构一般都是带裂缝受力工作的，假如借助仪器， 甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的，随着裂缝的发展变化，结构构件的耐久性和适用 性会不同程度的降低，严重的甚至会导致结构构件的破坏；所以研究裂缝的形态、分析裂 缝产生的原因和裂缝对结构功能的影响并加以控制是十分重要的。 一、混凝土裂缝种类： 外荷载引起的裂缝：外荷载作用下产生的结构裂缝一般具有很强的规律性，通过计算分 析就可以得出正确的结论。如：矩形楼板板面裂缝成环状，沿框架梁分布，板底裂缝成十 字或米字集中于跨中；转角阳台或挑檐板裂缝位于板面起始于墙板交界以角点为中心成米 字形向外延伸。受力裂缝，其裂缝与荷载有关，预示结构承载力可能不足或存在严重问题。 温度收缩裂缝：温度收缩裂缝是一种建筑最常见的裂缝，主要是由于结构的温度变形及材 料的收缩变形受阻及应力超标所致。现浇板收缩裂缝主要集中在房屋的中部和房屋四周阳 角处，裂缝成枣核状止于梁边。房屋四周阳角处的房间在离开阳角１米左右，即在楼板的 分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生４５度左右的楼地面斜角裂缝。其 原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的，并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看，现行设计规范侧重于按强度考虑，未充分按温差和混凝土收缩特性等 多种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方 向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼面板砼的自由变形，因此在温差和砼收 缩变化时，板面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处）首先 开裂，产生４５度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响，但在 有水的情况下会发生渗漏，影响正常使用。 地基不均匀沉降产生的裂缝：由于地基沉降不均匀使上部结构产生附加应力，导致楼板裂缝。不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝，其走向与沉降情况有关。 使用商品混凝土引起的收缩裂缝：商品混凝土由于采用泵送，混凝土的流动性要好，因此 一般商品混凝土的坍落度都较大，水灰比较大，如保证水灰比则要增加水泥用量，这样就 使混凝土在硬化阶段出现收缩裂缝。裂缝的产生大多在砼浇筑初期，即浇捣后4～6小时 左右，裂缝形状不规则且长短不一，互不连贯，产生裂缝部分大多为水泥浮浆层和砂浆层。有于砼坍落度偏大，表面经过振捣形成一层水泥含量较多，收缩性较大的水泥浮浆层及砂 浆层一方面由于砼初凝时表面游离水分蒸发过快产生急剧的体积收缩，而此时砼早期强度 较低(面层为砂浆层强度更低)，不能抵抗这种变形应力而导致砼表面开裂，另一方面由于 面层浮浆或砂浆的收缩值比基层砼大许多，而造成变形值不同导致面层开裂。 预埋管线引起的楼板裂缝：预埋线管处沿管线方向出现表面裂缝；局部出现呈发散状或龟 裂状的不规则裂缝。预埋线管，特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱，从而引
浅谈钢筋混凝土楼板裂缝的成因和防治措施(一) 论文关键词:混凝土楼板;裂缝;防治论文摘要:本文首先分析了目前普遍采用的现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的特点和常见裂缝产生的原因,提出了具体预防措施和处理方法,供大家参考。1前言 目前建筑物的楼板大多采用现浇钢筋混凝土楼板,因为现浇钢筋混凝土楼板在结构安全性,整体性和使用功能等方面都比预制板优越得多。但是现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,楼板裂缝轻者影响美观,重者破坏房屋结构的安全性,降低房屋的抗震能力和房屋的正常使用,特别是一些住宅楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷等。根据对一些住宅小区的调查来看,现浇楼板裂缝大都发生在楼板表面,有的是表皮裂缝,有的是混凝土自身裂缝。除常见的板四角斜向裂缝外,还有许多横向、纵向杂乱的裂缝。从现场取证及施工中出现的楼板裂缝有如下特点:(1)部分裂缝出现在楼梯与楼板梁相连接处,特别是先砌砖,后浇混凝土者出现较多。(2)裂缝多分布在建筑物外墙转角处房间的楼板上,一般呈45。斜向,有时一只角位同时出现2条～3条裂缝,基本为上下贯通。(3)部分裂缝产生在板内管线埋设位置,沿着管线等应力集中部位展开。 以上裂缝不仅影响外观,还可引起渗漏、钢筋腐蚀和混凝土碳化等,影响建筑物的耐久性,给用户带来严重的不安全感。在裂缝出现后,如不及时采取补救措施,在1年～3年内裂缝会继续发展,给人的安全造成威胁。文中主要从设计、施工等方面来剖析裂缝的成因,并探讨具体的防治方法和弥补措施。 2楼板裂缝原因分析 2.1温度应力 现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要是由混凝土温度变形和收缩变形引起的。当环境的温度和湿度变化时,混凝土相应的会产生温度变形和收缩变形,由于现浇板的体积与表面积的比值(体表比)较小,混凝土的收缩变形较大,使板内出现拉应力。石河子地区具有荒漠大陆性气候特点属于典型的炎热和干燥气候,夏季白天升温快,气候炎热,夜间降温快,日差较大。混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,当板内的拉应力超过混凝土的抗拉强度并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。 2.2水泥的品种与强度等级、水泥用量、水灰比 水泥的水化热是水泥固有的性质,水化热引起混凝土内部温度的升高,内外产生温差,温差引起的应力可使混凝土产生裂缝。不同品种不同强度等级的水泥矿物成分的含量不相同,矿物成分中铝酸三钙水化产生的热量最大,速度也快,另外水泥细度越细,水化反应比较容易进行,水化放热量越大,放热速度也越快。因此根据水泥的不同矿物成分含量选择低水化热的水泥品种和与混凝土强度等级相适宜的水泥强度等级是预防裂缝的前提。混凝土中的水泥用量越大,总发热量越大。混凝土的温度会随水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收缩大,水化热高,产生非受荷裂缝。相同强度等级的混凝土,水灰比增大,水泥用量增多,凝土的收缩量增大。混凝土硬化过程是化学结合水与水泥化合的结果,水灰比大,用水量多,混凝土的收缩增大。这是由混凝土收缩引起的非荷裂缝。 2.3粗细骨料 夏季露天堆放的砂石料受高温和太阳辐射的影响表层温度达6o℃以上,用这种砂石料配制混凝土会增大用水量,环境温度过高使水泥出现假凝和粘罐现象。由于水灰比的增大和搅拌质量的降低,将导致混凝土的强度降低干缩增加。 2.4浇筑方案 整体现浇楼板浇筑之前,应从人、机、料、法、环五个方面入手编制一个科学的浇筑方案,在实际的施工过程中,大多数工地的垂直运输机械使用的是龙门架,设备比较陈旧,工作效率不高,在天气炎热、操作人员比较困乏的情况下会出现部分混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕
现浇混凝土梁裂缝的分析及预防 【摘要】本文分析了钢筋混凝土梁的裂缝产生原因和部位，并提出了相应的预防措施。【关键词】钢筋混凝土梁裂缝热胀冷缩 1前言 钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下，引起结构变形而裂缝。构件在使用过程中受年温差的长期作用，当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝的因素是多方面的，包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等，无论何种原因产生的裂缝，都会给建筑物肢体结构带来影响。 2裂缝形成原因 钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂。主要有：材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等。通常可归纳为以下几种： (1)收缩裂缝。混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小。 (2)水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化的过程中，散发大量热量，使混凝土内外部产生温差．超过一定值时．因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。 (3)温变裂缝。现浇钢筋混凝土梁随着温度变化会产生热胀冷缩变形。即温度变形。 AL=L(t1－t2)﹠△AL——钢筋混凝土梁的变形值 L――梁的长度 ((t1—t2))——温度变化值 d——材料的线嘭胀系数、混凝土为10a×10-b由于混凝土截面高度较大或较特殊环境下施工．如较寒冷地区施工。梁的上下表面温度不一致，梁会产生温度弯矩。如温度弯矩与荷载弯矩迭加超过梁所能承担的能力。梁便会产生裂缝。预防产生温度裂缝的措施主要有：①设置温度裂缝。②运用水化热小和收缩小的水泥。③浇筑后．表面应及时覆盖并洒水养护．复季应延长养护时间，寒冷季节混凝土表面采取保温措施。 (4)设计欠周全。如钢筋混凝土梁的截面不够，梁的跨度过大，高度偏小，或者由于计算错误，受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等。都会导致混凝土梁出现结构裂缝。 (5)施工质量造成的裂缝。
第38卷第6期2012年12月四川建筑科学研究Sichuan Building Science 收稿日期：2011-06-21作者简介：郑靖靖（1986－），女，山西太原人，硕士研究生，研究方向：混凝土耐久性。 基金项目：国家自然科学基金青年基金项目（50808173）E －mail ：ldyldg@163．com 混凝土中钢筋不均匀锈胀的模拟试验研究 郑靖靖，耿 欧，高飞剑，李德宝 （中国矿业大学力学与建筑工程学院，江苏徐州221008） 摘 要：通过钢筋开槽并施加油压的方式模拟混凝土中钢筋不均匀锈胀效应，得到了混凝土表面产生顺筋裂缝时 所对应的油压值（近似锈胀力）及沿试件长度的裂缝宽度分布规律，为今后进一步研究和探寻混凝土中非均匀锈胀力分布及锈胀裂缝宽度发展规律提供了基础。关键词：混凝土；钢筋锈蚀；不均匀锈胀力；顺筋裂缝中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1008－1933（2012）06－093－03 Simulation experiment of uneven expansion of corroded reinforcement in concrete ZHENG Jingjing ，GENG Ou ，GAO Feijian ，LI Debao （School of Mechanics and Civil Engineering ，China University of Mining and Technology ，Xuzhou 221008，China ） Abstract ：This paper simulates the steel bar's uneven corroded expansive effect in concrete ，through the way of steel slotting and hydraulic fracturing ， obtaining the hydraulic value （similar as the corroded expansive force ）when steel cracks occurring on the concrete surface and distribution law of crack width along the length of the specimen．This may offers a foundation to further researching and exploring the uneven corroded expansive force's distribution and the corroded expansive crack width's development law on concrete．Key words ：concrete ；steel corrosion ；non-uniform expansion force ；longitudinal cracks 0引言 混凝土内钢筋锈胀引起的混凝土保护层开裂是造成钢筋混凝土结构耐久性失效的最主要原因之 一［1-4］，使混凝土保护层出现顺筋裂缝的钢筋锈胀力大小的确定是钢筋混凝土结构耐久性研究中的重点问题之一［5］ 。早期的研究者一般是将混凝土中钢 筋的锈蚀假定为均匀锈蚀来研究钢筋锈胀问题 ［5-7］，但最近的研究表明，实际使用环境下钢筋的锈蚀是 不均匀的：面向保护层一侧钢筋锈蚀严重，而背向保 护层的一侧锈蚀相对较轻，锈蚀层厚度的分布沿钢筋表面近似为椭圆形 ［8-10］ 。同时，钢筋锈胀力在钢 筋周围的分布也是非均匀的， Bong Seok Janga 、Byung Hwan Ohb ［11］认为非均匀锈蚀引起的锈胀力比均匀锈蚀引起的锈胀力低，约降低40% 60%，推导出了基于相对保护层厚度的锈胀力公式。冯瑞、袁迎曙等 ［12］ 根据已有理论成果，运用弹性力学 原理，从非均匀角度完善了锈胀力力学模型，通过与 具体试验对比，验证了其在预测锈胀力方面的可行性。徐港、卫军、刘红庆 ［13］ 设计了一种新的钢筋快 速锈蚀试验方案， 研究了氯离子环境下钢筋非均匀锈蚀引起的混凝土保护层胀裂问题。试验表明，试件上的锈胀裂缝均出现在近钢筋侧的混凝土表面上；相对保护层厚度是决定混凝土开裂的主要因素。 目前，国内外对非均匀锈胀效应的研究多是理论分析和数值模拟 ［14-17］ ，而对于用试验来模拟钢筋 的非均匀锈胀的研究很少， 因此，本文用油压模拟非均匀锈蚀时钢筋的锈胀力，得到了保护层开裂时所对应的油压值及沿试件长度的顺筋裂缝宽度，为今后进一步研究非均匀锈胀力的分布及锈胀裂缝宽度发展规律奠定了基础。 1试验方案设计 本文采用在钢筋表面开槽并在开槽部分填塞石 蜡；浇筑混凝土并在混凝土达到养护要求后使石蜡 融化流出形成混凝土内孔道。试验时，以在孔道内施加油压的方式来近似模拟混凝土中钢筋不均匀锈 胀效果。为便于开槽， 钢筋采用直径为25mm 的圆钢，长度取为500mm ，将钢筋浇筑在100mm ?150 3 9
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/2716774793.html, 浅谈天面混凝土裂缝渗漏原因及防治措施 作者：陈晶 来源：《科学与财富》2011年第10期 [摘要] 本文从产生混凝土裂缝的原因，以采取相应措施加于防范，避免以后的钢筋混凝 土天面不再出现裂缝渗漏现象进行着手，对混凝土施工中的注意事项进行阐述。 [关键词] 天面渗漏原因防治 近年来，住宅建筑的楼面板和屋面板，已由现浇砼板代替了预制砼空心板，房屋的结构整体性和抗震性能都有了很大的提高。但是，由于混凝土收缩应力、温度影响、砖混结构施工的特殊性等因素，部分新建住宅楼房的现浇砼楼板出现不同程度的裂缝，并呈现出逐年增多的趋势。居民反映强烈，这也是近几年住宅质量问题投诉增多的主要原因。住宅建筑现浇砼楼板裂缝问题，已逐渐成为住宅建设的质量通病，必须采取综合措施，予以有效防治，避免在今后新建住宅中继续产生。防治现浇砼楼板裂缝，是当前提高住宅建设工程质量，消除住宅质量隐患的重要工作。 一、行成原因有如下几个方面： 天面板的负筋没有放在正确的位置上。在进行混凝土施工中，被运料斗车及施工人员踩弯变形的负力筋铁，没有认真调直及提到正确位置上，使用权板的负力筋没有起到作用，在模板拆除后加上做隔热层的材料堆放不均匀，使板在自重及施工荷载的作用下弯曲变形，梁顶板及墙顶板的混凝土受拉，而板的负力筋铁在中性轴以下，起不到抗拉作用，而使板面拉裂，出现裂缝而渗漏；有的经过使用一段时间后出现裂缝的。天面混凝土的质量差，密实度、粘结性差而出现裂缝渗漏。 1.模板在用到天面进，已经破旧不堪，变形损坏严重，又不新购进模板，制模和模不认真，和好的模板变形大，缝隙大，进行混凝土施工前又不认真塞缝，当混凝土倒在模板上时，水泥浆流失严重，造成混凝土出现严重蜂窝孔洞，粘结性差密实度不好，使混凝土的强度大幅度降低。 2.天面层和好模板后，由于自来水的水压不够，浇水的人责任心不强，不认真将模板湿透，混凝土倒在模板上，它的水份马上被模板吸走，使混凝土中的水泥不能充分进行水化作用。在硬化过程中缺乏水分，使混凝土的质量受到严重影响；由于上水困难，在混凝土养护期间又不能有充足的水进行养护；这样天面混凝土的质量就无法保证。 3、钢筋混凝土天面直接受到太阳照晒。特别是夏天，日照长、温度高，使混凝土膨胀伸长大。由于板的负力筋的分布筋用的圆钢未弯钩，重迭的长度又不够，混凝土的粘着力又较
第31卷 第12期 2009年6月 武 汉 理 工 大 学 学 报 JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.31 No.12 J un.2009 DOI :10.3963/j.issn.167124431.2009.12.027 钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型 周锡武1,卫 军2,徐 港3 (1.佛山科技学院环境与土木建筑学院,佛山528000;2.中南大学土木建筑学院,长沙410075; 3.武汉大学土木建筑工程学院,武汉430072) 摘 要: 基于弹塑性理论,考虑了混凝土和钢筋的实际变形情况以及诸多影响因素,如钢筋直径、保护层厚度、锈蚀产物及混凝土的材料性能等,推导出混凝土破损程度与锈蚀深度的相互关系,建立了均匀锈蚀下钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型。理论模型计算结果与试验数据的对比表明,模型可用于混凝土中钢筋锈蚀胀裂的预测。关键词: 混凝土保护层; 钢筋锈蚀; 锈胀力; 锈蚀产物中图分类号: TU 311.2 文献标识码: A 文章编号:167124431(2009)1220099204 B ar Critical Corrosion R atio Model of R einforcement Concrete Cover Corrosion Expanding Crack ZHO U Xi 2w u 1,W EI J un 2,X U Gang 3 (1.College of Civil Engineering ,Foshan University of Science and Technology ,Foshan 528000,China ;2.School of Civil Engineering and Architecture ,Central S outh University ,Changsha 410075,China ; 3.School of Civil Engineering ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China ) Abstract : Based on the elastic 2plastic theory and the model for calculating the cracking of cover in reinforced concrete struc 2ture due to rebar uniform corrosion was proposed.In the model the real deformation of concrete and rebar as well as the bar di 2ameter ,the cover thickness ,the performance of corroded products and concrete material were considered.In this article ,the relationship between the corrosion depth of the bar and the cracking of the concrete cover is established.The comparison of cal 2culation result with experimental data indicates that the proposed model is feasible for predicting the expansion cracking of con 2crete cover due to corrosion of rebar. K ey w ords : concrete cover ; reinforcement corrosion ; corrosion pressure ; corroded products 收稿日期:2009202223. 基金项目:国家自然科学基金(50538070). 作者简介:周锡武(19722),男,博士.E 2mail :xiwuzhou @https://www.doczj.com/doc/2716774793.html, 混凝土结构耐久性失效最主要的表现形式为钢筋锈蚀引起保护层破损及结构破坏。钢筋锈蚀后其锈蚀体积是原有体积的2—3倍[1],对钢筋周围混凝土产生挤压。锈蚀产物的不断积聚,直接导致混凝土保护层沿钢筋产生纵向开裂裂缝。裂缝的形成又进一步加速了钢筋腐蚀速率,严重影响混凝土结构的耐久性,因此 研究钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂具有重要的工程实际意义。目前国内外已有学者对保护层开裂时的
浅谈钢筋混凝土裂缝预防及处理 混凝土在现代工程建设中占有重要地位,然而混凝土裂缝较为普遍。分析了混凝土裂缝产生的原因,提出了控制和防止裂缝的措施,并探讨了混凝土的早期养护等问题。 标签钢筋混凝土裂缝;成因;控制;微裂缝 1 混凝土微裂缝 钢筋混凝土构件是带裂缝工作的。确切地说,混凝土在凝结硬化过程中就有微裂缝存在,这是因为混凝土中的水泥石和骨料在温湿度变化条件下产生不均匀的体积变形,而它们又粘结在一起不能自由变形,于是形成相互间的约束应力;一旦此约束应力大于水泥石和骨料间的黏结强度,以及水泥石自身的抗拉强度,就会产生微裂缝[1]。 2 混凝土产生裂缝的原因 混凝土裂缝的产生,都是微裂缝发展的结果。就其本身而言,一般认为是混凝土材料变形约束所引起的内应力大于材料抗拉强度所致。 2.1 因环境因素影响形成缺陷和裂缝。主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻,即溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,促进已有裂缝发展,结构疏松,表面龟裂,表层剥落或整体崩溃。 2.2 因构件受力、变形形成缺陷和裂缝。包括中心受拉、中心受压、受弯、受剪、受冲切、梁的混凝土收缩和温度变形、板的混凝土收缩和温度变形。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力[2]。 2.3 施工违反操作规程形成缺陷和裂缝。塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝,易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。 2.4 材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。
钢筋混凝土结构裂缝的危害、原因与防治 摘要：在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中，出现裂缝而影响工程质量屡见不鲜。本文分析了钢筋混凝土结构物裂缝的种种危害以及产生的原因，并进一步提出了区分结构性裂缝和非结构性裂缝的防治措施。 关键词：钢筋混凝土裂缝原因防治措施 钢筋混凝土结构在工业与民用建筑、桥梁隧道、高速公路、水工大坝、海洋平台等工程项目中，得到了广泛的应用。然而，在实际工程中，钢筋混凝土结构的裂缝经常可见。裂缝的存在一方面影响了结构的美观和正常使用；另一方面削弱了结构的刚度和整体性，导致工程事故的发生。本文着重对引发钢筋混凝土裂缝的危害和原因进行归纳，并提出相应的预防和处理措施，旨在对某些容易忽视的问题引起重视。 一、裂缝的危害 钢筋混凝土结构物一旦产生裂缝，对本身会产生安全上及使用上的影响。外部环境的有害成分侵入，会使裂缝部分持续扩大及劣化，造成使用性能的降低，而导致使用寿命的缩短，甚至会影响结构物的安全性。 1.对结构强度的影响 结构物裂缝发生后，其本身的刚性、剪力强度、拉力强度、抗弯强度都会降低，并可能导致结构行为发生应力重分配，造成进一步的破坏。裂缝严重时，可能会使构材掉落而造成危害。 2.对耐久性能的影响 裂缝对耐久性的影响，最主要的是加速混凝土中性化，使钢筋腐蚀速度变快，并因漏水、渗水，造成发霉、渗斑而使得保护层剥落，而缩短结构物的使用年限。 3.对气密性能的影响 裂缝对于气密性能的破坏，主要是针对需要高气密性能的结构物而言的，如医院、核电厂，或一些疫苗培植性能的结构物。一旦发生裂缝，就会造成气密性降低，造成辐射线或疫苗菌类外泄，影响到人们的安全。 二、裂缝的原因分析 钢筋混凝土结构物裂缝形成的因素有许多，如干缩、温度效应、外力超载或施工不当等都会产生裂缝。 1.塑性收缩裂缝 混凝土由水泥、细骨材、粗骨材及水拌合而成，由于水与水泥的水化产生胶结作用，将粗细骨材连成一体，从而产生混凝土的强度。混凝土浇置后在凝固前呈现软性或塑性状态。拌合水化作用开始，混凝土表面曝露于大气间，混凝土表面的水分开始蒸发，并导致混凝土干缩。混凝土表面温度及风速均影响表面水分蒸发产生干缩的程度，因此混凝土内部与外表
混凝土初凝时发生大面积裂缝的原因及分析 一、混凝土裂缝类型及成因 实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因,其中最常见的是混凝土早期裂缝,混凝土早期裂缝有以下几种:1、塑性沉降裂缝此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、 模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。 2、塑性收缩裂缝 此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm.多在表面出现,产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不 能抵抗这种变形应力而导致开裂。 3、温度的变化与湿度的变化 裂缝:混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表
面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内 部混凝土的约束,也往往导致裂缝。 4、原材料质量引起的裂缝 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构 出现裂缝。 ①砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产 生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。 ②拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或 含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。 二、混凝土裂缝常见预防措施 1、塑型沉降裂缝预防措施此类裂缝预防的措施如下: ①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度; ②保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转20—30秒,然后反转卸料;
基于弹塑性理论计算钢筋锈胀力 摘要：本文应用弹塑性力学知识进行理论分析，结合已有的研究成果，提出了由钢筋均匀锈蚀导致的外围混凝土保护层胀裂时刻和胀裂以前的钢筋锈胀力计算公式，同时为了更好的揭示锈蚀物产生、发展的基理，也采用了弹塑性理论建立了钢筋非均匀锈胀力的分布模型，对于理论计算公式存在较大的误差问题，针对这一问题从锈蚀物物理参数的取值、锈蚀物形成阶段等多方面论述了产生误差的原因，探讨了与钢筋锈胀力相关的各个影响因素，认为：钢筋锈蚀率对钢筋锈胀力的影响最大，随钢筋锈蚀率增加，钢筋锈胀力迅速增加；混凝土等级对钢筋锈胀力影响甚微，而影响构件外围混凝土保护层胀裂时刻钢筋锈胀力终值的大小；钢筋锈胀力随混凝土保护层厚度的增加而略有增加，但与钢筋直径的增加则相反；同时钢筋直径对钢筋锈胀力的影响程度要大于混凝土保护层厚度的影响。 关键词：钢筋混凝土，锈蚀产物，锈胀力，理论计算，本构方程 第一章引言 混凝土结构因碳化或氯离子的侵蚀，会使钢筋发生锈蚀。由于所生成的锈蚀产物的体积约是相应钢筋体积的2一4倍，其体积膨胀会在钢筋一混凝土交界面上产生压力，这种力就是所谓的钢筋锈胀力。当锈胀力达到某一数值时，将导致混凝土保护层开裂，使混凝土构件产生顺筋方向的裂缝。一般认为裂缝的出现会加速钢筋的锈蚀，使结构的耐久性降低，研究锈胀力对结构耐久性分析具有重要意义。 锈胀过程相当复杂，虽然有一些学者采用油压或水压模拟锈胀等替代试验的方法研究钢筋锈胀现象，但这些并不能揭示锈蚀物产生、发展的机理。因此，采用弹性力学或有限元等方法对这一问题进行研究极有必要。 目前虽然有一些学者研究了钢筋锈蚀的现象，但是大都不能够揭示锈蚀物产生、发展的机理。在对锈蚀膨胀的力学研究过程中，他们通常将锈蚀层简化为规则的形状模型，且多假定为圆形，即假定钢筋均匀锈蚀，认为锈胀力在同一截面是均匀分布的。 过去的研究中，假定混凝土中钢筋是均匀锈蚀的，锈蚀层为与钢筋同轴的圆形。Liu 和Weyers采用Ugu-ral提出的模型，根据钢筋锈蚀产物的分布情况，利用弹性理论研究后认为只有锈蚀产物体积膨胀量是造成锈胀力的原因。它主要与混凝土抗拉强度、混凝土保护层厚度及钢筋直径有关。 在此基础上，王军强等对于锈胀力的理论模型的研究大都是利用弹性力学理论及有限元分析方法将混凝土中的钢筋锈蚀问题简化为一个平面应变问题；若假定径向位移可以用锈蚀产物膨胀率和钢筋半径损失来表示，则可以确定保护层开裂前钢筋周围混凝土中应力与钢筋半径损失之间的关系，以及各区域的应力和位移表达式。 赵灵羽等假定钢筋为均匀锈蚀，考虑锈胀力作用下混凝土和钢筋锈蚀产物的径向变形，并根据混凝土、锈蚀产物和未绣钢筋之间的变形协调条件，采用弹性力学方法建立胀裂前钢
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摘要 钢筋混凝土结构的裂缝控制是建筑工程中很重要的问题之一。本文在系统分析了裂缝产生的原因及大量的工程实践和现场实验研究的基础上，从抗与放的设计以及综合技术措施两方面，探讨裂缝控制。 钢筋混凝土结构具有良好的耐久性、耐火性、可模性以及整体性等优点,广泛地用于房屋建筑工程中. 由于设计、施工、材料、养护诸多因素的影响,常导致钢筋混凝土构件产生裂缝,笔者对其产生的原因进行科学的分析,找出问题的症结,制订切实可行的预防措施和处理方法,及时排除隐患切实可行、效果好。钢筋混凝土工程是建筑工程施工的主要工种之一。由于钢筋混凝土结构在建筑工程中被广泛采用，因此，在建筑施工中钢筋混凝土工程无论在人力、资金或对工期的影响等方面都占有重要的地位。钢筋混凝土工程按施工方法分为现浇钢筋混凝土工程和装配式钢筋混凝土工程。现就现浇钢筋混凝土工程谈谈其质量的控制。 关键词：钢筋混凝土；工程；质量
目录 摘要 ................................................................. I 第1章绪论 . (1) 第2章钢筋混凝土工程质量概述 (2) 2.1 模板工程 (2) 2.2 钢筋工程 (2) 2.3 混凝土工程 (2) 第3章钢筋混凝土裂缝的原因分析 (4) 3.1 裂缝产生的原因 (4) 3.1.1 混凝土水灰比塌落度过大或使用过量粉砂 (4) 3.1.2 混凝土施工中过分振捣模板垫层过于干燥 (4) 3.1.3 混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当 (4) 3.1.4 楼板的弹性变形及支座处的负弯矩 (5) 3.1.5 后浇带施工不慎而造成的板面裂缝 (5) 3.1.6 施工措施 (5) 3.2 裂缝的处理方法 (6) 第4章钢筋混凝土裂缝的防治措施 (7) 4.1 针对温度裂缝 (7) 4.2 针对荷载裂缝 (7) 4.3 针对干缩裂缝 (7) 4.4 具体防治措施 (7) 4.4.1 提高全员质量意识充分认识裂缝危害 (7) 4.4.2 加强设计质量监控做好施工方案设计 (8) 4.4.3 加强对进场材料的控制 (8) 4.4.4 加强施工过程的质量控制 (8) 4.5 混凝土的早期养护 (9) 第5章裂缝的处理方法 (10) 5.1 表面处理法 (10) 5.2 填充法 (10) 5.3 灌浆法 (10)
钢筋混凝土结构常见裂缝问题及处理方法 钢筋混凝土结构常见裂缝问题及处理方法 【摘要】本文从探讨钢筋混结构防治裂缝的重要意义出发，详细阐述了钢筋混凝土结构防治裂缝的重要性和重要地位。接着笔者又深入分析了该种裂缝的成因问题并就处置措施进行了详细的论述和分析。最后，针对裂缝预防策略，笔者做了观点性和理论性的分析论述。 【关键词】钢筋混凝土结构、裂缝、原因、解决措施、预防策略 一、钢筋混凝土结构防裂缝的重要意义 我们国家快速增长的经济，给建筑业也带来快速的发展。混凝土的取材非常广泛，价格也比较低，并且具有较高的抗压强度，可以浇筑成多种开关，具有较好的耐火性，不容易被风化，养护起来也不需要太多的费用，是现在世界建筑结构中经常使用的一种建筑材料。而商品混凝土的问世，因具有施工更加便捷，具有较为稳定的性能，质量也非常可靠，劳动强度不高，但生产效率非常主，并且能够减少噪音，对环境有一定的保护作用等优点，所以，在现在工程的建设中得到广泛的使用。固体材料中产生的一种不连续的现象就是裂缝，在混凝土的结构中，裂缝也是一种非常常见的现象，并且也严重影响了结构的质量。首先，对结构的承载力与使用的安全性带来很大的影响，对受弯构件的楼板而言，虽然在受弯区可能有较小范围的裂缝，但对结构承载力带来的影响是不得不关注的，特别是有些使用人在进行装修的过程中，给地面增加很多设计的人，对荷载没有进行全面的考虑。其次，对结构的防水性带来的影响，特别是防水没有做好的部位表现是非常明显的。最后，对结构的耐久性与使用寿命造成的影响，对混凝土结构体产生破坏作用包括化学侵蚀与碳化，冻融循环与碱集料反应等，并且这种破坏的作用有快有慢，不但受混凝土自身材料性质的影响，其中还有一个重要因素就是裂缝。空气中的二氧化碳与二氧化硫气体以及雨水都会随着
钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析
钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析 一般情况下，楼屋面裂缝表现为：表面龟裂，纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。究其原因，主要有施工、设计及混凝土原材料等三方面的原因，以下将逐一具体分析。 一）混凝土原材料质量方面 1、水泥凝结或膨胀不正常，如水泥安定性不稳定，水泥中含有生石灰或氧化镁，这些成分在和水化合后产生体积膨胀，产生裂缝。 2、如果骨料中含泥量过多，则随着混凝土的干燥，会产生不规则的网状裂缝。 3、碱----骨料反应：蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强的水泥起化学反应，生成有膨胀能力的碱--硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏，产生裂缝。 4、水灰比、塌落度过大，或使用过量粉砂混凝上强度值对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝，泵送砼为了满足泵送条件：坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，砼脱水干缩时，就会产生表面裂缝。 二）施工质量方面 1、混凝土施工过分振捣，模板、垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。 2、混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表 面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧