浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施——终稿
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浅谈混凝土裂缝处理的原因及措施
混凝土在使用过程中常常会出现裂缝,裂缝的出现可能会影响结构的承载能力和外观,造成安全隐患和美观问题。
以下是混凝土裂缝出现的原因及措施:
原因:
1.混凝土受到外部荷载作用,承受的应力超过了混凝土的抗拉强度,导致混凝土产生裂缝。
2.施工过程中,混凝土过早脱模或过早荷载,导致混凝土内部的温度和湿度变化不均匀,从而导致裂缝的产生。
3.混凝土配合比不合理,混凝土内部存在较大的收缩应力而产生裂缝。
措施:
1. 尽可能控制外部荷载,如在大荷载部位预留伸缩缝等。
2. 在混凝土浇筑后,注意保持适当的湿度,防止混凝土内部在硬化过程中产生收缩应力,从而导致裂缝的产生。
3. 在混凝土配合比设计时,应考虑混凝土的收缩性和膨胀性等因素,尽可能减小收缩应力。
4. 对于已经出现裂缝的混凝土,应进行裂缝修补,采用填缝材
料或环氧树脂进行修补,以防止裂缝扩大。
总之,混凝土裂缝的防治需要从施工、设计等各方面综合考虑,采取有效的措施进行处理,以延长混凝土结构的使用寿命。
混凝土裂缝的原因分析及控制措施混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的不连续、开口的裂痕,主要发生在混凝土干燥收缩、负荷变化或温度变化等因素的作用下。
混凝土裂缝对结构的稳定性和使用寿命产生不良影响,因此需要对其原因进行分析,并采取相应的控制措施。
一、混凝土裂缝的原因分析:1. 混凝土干燥收缩:混凝土在初凝后会经历水分蒸发的过程,而且水分蒸发还会受到湿度和温度的影响。
当混凝土内部水分蒸发速度大于外部补充水分的速度时,就会引起干燥收缩,从而产生裂缝。
2. 负荷变化:混凝土结构在使用过程中会受到负荷的作用,如荷载的增加或减少会使混凝土结构发生变形,如果变形超过混凝土的承载能力,就会产生裂缝。
3. 温度变化:混凝土的收缩系数较大,温度变化会导致混凝土的体积发生变化,从而产生裂缝。
4. 施工不当:施工过程中如果混凝土的浇筑、振捣、维护等环节操作不当,就会导致混凝土内部存在空洞、质量不均匀等问题,从而引起裂缝的出现。
二、混凝土裂缝的控制措施:1. 控制混凝土配合比:在设计混凝土配合比时,可以根据具体工程要求,在有效保证混凝土强度的前提下,适当增加水灰比,以减小混凝土的干燥收缩。
2. 加强混凝土养护:混凝土浇筑后应及时进行养护,包括保湿、防止太阳直射和增加覆盖物等措施,能够降低混凝土的干燥速度,减小干燥收缩的发生。
3. 采用合理的防裂措施:可以在混凝土结构中设置防裂缝带或者施加内部拉伸钢筋来抑制裂缝的出现,有效地提高结构的抗裂能力。
4. 控制混凝土温度:在混凝土施工过程中要注意控制混凝土的温度,可以采取降低混凝土温度的措施,如在混凝土中添加掺合料或使用低热水泥等。
5. 加强施工过程的质量控制:要加强对混凝土施工过程的质量控制,确保混凝土的浇筑、振捣等操作按照规范要求进行,杜绝施工不当导致的裂缝。
混凝土裂缝的产生与干燥收缩、负荷变化、温度变化以及施工不当等因素密切相关。
通过合理控制混凝土配合比、加强混凝土养护、采用防裂措施、控制混凝土温度以及加强施工质量控制等措施,可以有效减少混凝土裂缝的产生,提高混凝土结构的稳定性和使用寿命。
混凝土结构裂缝成因与控制措施混凝土结构裂缝是指在混凝土结构中出现的裂缝现象。
裂缝的产生可能是混凝土本身的质量问题,也可能是由于外部荷载或环境因素引起的。
本文将就混凝土结构裂缝的成因和控制措施进行详细阐述。
1. 混凝土质量问题:混凝土的质量是混凝土结构裂缝的一个主要成因。
混凝土配合比不合理、水灰比过大、混凝土的水泥含量不足等因素都会导致混凝土的强度不够。
在受到外部荷载作用时,混凝土很容易发生裂缝。
2. 外部荷载:外部荷载是混凝土结构裂缝的主要成因之一。
建筑物荷载的作用下,混凝土结构可能会出现压应力、剪应力和弯曲应力等。
当荷载超过混凝土的承载能力时,混凝土就会发生裂缝。
3. 环境因素:环境因素也是混凝土结构裂缝的成因之一。
温度的变化会导致混凝土结构的膨胀和收缩,从而引起裂缝的产生。
化学因素、湿度和水分渗透等环境因素也可能导致混凝土结构裂缝。
1. 混凝土配合比设计合理:合理的混凝土配合比可以提高混凝土的强度和抗裂性能。
在配合比设计中,应考虑混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗性能等因素。
还可以通过添加适当的掺合材料(如粉煤灰、硅灰等)来提高混凝土的强度和耐久性。
2. 加强施工管理:在混凝土结构的施工过程中,需要加强对施工工艺的控制和管理。
要保持混凝土的均匀性和湿润度,合理安排浇筑和振捣时间,避免浇筑一次性过多混凝土等。
还应加强对施工过程中的温度和湿度变化的监测,避免因温度和湿度变化引起的裂缝。
3. 增加结构的预应力:在混凝土结构中引入预应力可以有效地控制裂缝的产生。
预应力可以使混凝土结构在受到外力作用时产生一定的自应力,从而减小混凝土结构的应力差,控制裂缝的扩展。
4. 对混凝土结构进行维护和修复:定期对混凝土结构进行维护和修复,可以有效地控制裂缝的发展。
维护和修复措施包括填补和修复裂缝、增加混凝土表面的密封性等。
5. 加强混凝土结构的监测:通过对混凝土结构进行实时的监测和评估,可以及时发现和处理裂缝的问题。
浅析混凝土结构裂缝形成原因及防治措施摘要:随着社会的发展,混凝土结构得到了也来越多的应用,随之而来产生了一些问题,裂缝已是普遍存在于混凝土结构中的一种现象。
结构裂缝是由于混凝土结构受到内因和外因的影响,而产生的一种结构开裂的现象。
混凝土结构裂缝不仅在视觉上感觉不适,还会对结构的安全产生潜在的危险,严重的更会影响到结构的使用寿命。
关键词:混凝土结构;裂缝;原因;防治措施1 混凝土裂缝简述裂缝是混凝土工程中常见的一种缺陷。
裂缝,是指肉眼可见的裂缝,即宽度在0.05mm以上的裂缝。
混凝土是由水、水泥与砂、石骨料组成,裂缝是其所固有的、不可消除的,而微观裂缝不会影响混凝土的性能和外观美。
但是,当外力或者混凝土内部变形较小时,微观裂缝逐渐产生,当其继续增加时,微观裂缝不断扩展,贯穿硬化后的水泥石,逐渐发展成肉眼可见的裂缝。
2 混凝土结构裂缝产生的原因分析2.1 混凝土结构设计缺乏一定的合理性在社会飞速发展的大背景下,我国建筑行业的发展越来越迅速,但是质量问题也频频发生,其中,混凝土结构裂缝问题就是影响工程质量最主要的因素。
混凝土结构作为建筑施工过程中的一个重要环节,其质量对整个工程的质量具有重要影响。
但是现阶段,我国混凝土结构在设计的过程中经常缺乏合理性,很多施工单位没有充分考虑到工程的实际需求就开展设计,这使得在实际的混凝土结构设计过程中,常常出现构件承载力不足、结构刚性过大、结构中钢筋数量设计不合理等问题,从而导致混凝土结构不均匀沉降、混凝土结构材料性能没有充分得到发挥等问题的出现,进而引发了混凝土结构出现裂缝的情况,对工程的整体质量造成了很大影响。
2.2 混凝土结构施工工艺缺乏一定的合理性为了能够进一步提高工程整体的质量和效果,国家以及相关单位一定要对混凝土结构的施工技术以及施工操作进行严格的规范,根据施工情况,适当的出台一些施工技术、操作规范方面的政策和制度,提升工程的效率。
但是根据当前的发展状况来看,很多施工单位并没有过多的重视我国的相关法律法规,经常采用一些不合理的施工工艺和施工操作,很大程度上促使了混凝土结构出现裂缝问题的几率,影响了工程的整体质量。
混凝土裂缝产生的原因及控制措施混凝土裂缝是工程结构中常见的问题。
裂缝的产生与很多因素有关,包括材料性质、施工方式、外部环境等。
本文将系统地介绍混凝土裂缝的产生原因及相应的控制措施。
一、混凝土裂缝的原因1.材料的不均匀性混凝土的材料不均匀性是造成裂缝的一个主要原因。
在施工过程中,混凝土中的材料常常不够均匀。
一些部分可能含有不均匀的空隙,或者聚集了较多的胶沙,这都会导致混凝土的力学性能不佳,进而导致裂缝的产生。
2.施工方式不规范混凝土施工方式不规范也是裂缝产生的一个原因。
例如:混凝土的振捣不均匀,劳作强度过大,混凝土过于饱和等。
这些情况都可能使混凝土的内部组织存在缺陷,从而导致混凝土的力学性能下降并产生裂缝。
3.温度荷载的影响混凝土内部中存在水蒸气,随着环境温度的变化,水在混凝土表面不断地蒸发和凝结。
这种现象常常会使混凝土表面产生温度差异。
在温度变化过程中,混凝土表面和内部纵向、横向温度变形不同、不一致,从而可能引起混凝土表面产生裂缝。
4.金属锚固钢筋的影响由于混凝土中夹杂存在的钢筋或者其他金属构件在使用时具有随温度变化微小的膨胀收缩变形特性,这种变形增大了混凝土的内部应力,因而导致了混凝土的裂缝。
5.施工后荷载的影响当混凝土施工完毕后,其受到的荷载会不断增加。
由于混凝土的强度和稳定性与其承受荷载的大小和变化密切相关,当荷载过大或荷载突然突增时,混凝土很可能会出现裂缝。
二、混凝土裂缝的控制措施1.材料控制加强混凝土材料的管理,保证材料的品质稳定,并通过合理的比例配合,控制混凝土内结构物质的比例,从根本上避免出现材料不均匀的问题,进而降低出现裂缝的可能性。
2.施工技术控制科学合理的施工技术是混凝土裂缝控制的关键。
要严格按照施工规程要求,采取科学合理的施工方式,保证各项施工参数与施工质量符合要求。
例如:在混凝土振捣过程中,要注意振捣的时间、频率和强度,不要给混凝土造成过大的力量或温度荷载等。
3.改善混凝土本身性能混凝土内部的空隙和空洞会引起混凝土的破坏,进而产生裂缝。
浅谈混凝土裂缝成因及防治措施
混凝土裂缝成因及防治措施
一、混凝土裂缝成因
1、采用不符合要求的混凝土或水泥:混凝土或水泥不符合设计要求,比如空隙率
太高,水泥质量不合格,含气量不足等,这也是混凝土裂缝的常见原因。
2、施工时混凝土温度太高:施工时混凝土温度应控制在25℃以内,只有在保证温度的前提下才能保证水泥水化,以防止施工后混凝土凝固速度太快引起裂缝。
3、冻融作用:当混凝土结构受环境因素影响时,它易受冻融作用,从而导致裂缝。
4、施工时出现弯曲受力:施工时,超越设计应力的弯曲或应力的作用过大,会影
响混凝土的性能,从而会使混凝土裂缝
二、混凝土裂缝防治措施
1、优化施工技术:使用合格的混凝土,更新混凝土的外观,不让混凝土的空洞太多,确保混凝土的品质,及时补充水泥,保持混凝土的表面温度25℃以下,并尽
可能减少弯曲受力,提高混凝土性能和施工效率。
2、及时维护和修补:尽可能采取积极有效的现场管理维护措施,保持现场施工质量,如及时进行补材、找平等工程,保持结构的稳定性。
3、使用抗裂混凝土:抗裂混凝土作为抗裂材料应运用于需求抗裂性能高的结构,
如拱形混凝土结构、超高性能混凝土、受气压等作用的混凝土结构等,可减少裂缝的出现。
4、植被防护:施工过后,现场应及时围墙,防止野生动物破坏,加固结构,及时
除草,以避免由于植被拔除后土壤渗水和湿度不均带来的裂缝。
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,但在使用过程中会出现裂缝,影响建筑物的美观和安全性。
因此,控制混凝土产生裂缝是非常重要的。
二、混凝土产生裂缝的主要原因1.温度变化:混凝土在不同温度下会发生膨胀或收缩,从而导致裂缝产生。
2.干燥收缩:混凝土在固化过程中水分逐渐蒸发,导致体积变小,从而引起干燥收缩裂缝。
3.负荷作用:当混凝土受到超载时,会产生应力集中,从而引起裂缝。
4.材料问题:如果混凝土配合比不合理或原材料质量不良,则会影响混凝土的强度和稳定性,从而导致裂缝产生。
5.施工问题:如未按规范施工、养护不当等都可能导致混凝土出现裂缝。
三、控制混凝土产生裂缝的措施1.合理设计:在设计过程中应考虑到温度、干燥收缩、负荷作用等因素,采取相应的措施。
2.合理配合比:应根据混凝土所处环境和承载要求,选择合适的水泥、骨料和掺合料等原材料,并制定科学合理的配合比。
3.加强养护:混凝土在固化过程中需要进行充分的养护,以保证其强度和稳定性。
特别是在高温和低温环境下,养护工作更为重要。
4.加强施工管理:施工人员应按规范进行混凝土浇筑、振捣、养护等工作,并及时发现和处理问题。
5.使用防裂剂:防裂剂是一种能够减少混凝土表面裂缝产生的化学剂,可以有效地提高混凝土的耐久性和美观性。
6.使用预应力技术:预应力技术是一种通过在混凝土中设置钢筋或钢束来预先施加拉力的方法,可以有效地控制混凝土产生裂缝。
四、结论综上所述,混凝土产生裂缝是由多种因素引起的,控制混凝土产生裂缝需要从设计、配合比、养护、施工管理等多个方面入手,并采取相应的措施。
只有这样才能保证混凝土的强度和稳定性,延长建筑物寿命,提高建筑物的安全性和美观性。
混凝土结构裂缝成因及控制措施在建筑物的结构中,混凝土是一种非常常见的材料。
它是一种耐久性很高的材料,可以承受很大的压力和重量。
然而,即使是最坚固的混凝土也会出现裂缝。
这些裂缝可能会影响到建筑物的安全和稳定性,因此必须尽早修复。
本文将探讨混凝土结构裂缝产生的原因以及控制措施。
一、混凝土结构裂缝的成因混凝土结构裂缝的产生有很多原因。
以下是一些常见的原因:1.施工问题混凝土施工过程中有许多因素可能导致结构裂缝的产生。
如果混凝土浇注时不均匀,或者在混凝土干燥太快时未进行适当的补水,混凝土可能会收缩并产生裂缝。
此外,混凝土的水泥含量过低或者混凝土品质不佳也可能导致裂缝产生。
2.温度变化混凝土结构在温度变化过程中也容易产生裂缝。
当混凝土暴露在高温环境中时,会进行热膨胀,而低温环境下则会进行收缩。
如果混凝土结构不足以承受这些温度变化,就会产生裂缝。
3.地基问题如果混凝土结构的地基存在问题,也可能会导致结构裂缝产生。
地基问题包括土壤的不稳定性、沉降或地震等。
这些问题会使混凝土结构受到额外的压力,从而导致产生裂缝。
二、混凝土结构裂缝的控制措施尽管混凝土结构裂缝产生的原因有很多,但是我们可以通过下列方法来控制和减少裂缝的产生:1.优化混凝土的制作制作优质的混凝土是减少裂缝产生的重要方法。
在混凝土制作过程中,应该注意适当调整水灰比、加入高品质的材料以及进行足够的搅拌。
这些措施有助于制作坚固的混凝土,从而减少裂缝的产生。
2.合理设计结构合理的结构设计也是减少裂缝产生的关键。
建筑物的设计应该考虑到建筑材料的性质以及温度变化、风力、地震等外部因素对结构的影响。
只有在建筑物的设计中考虑到这些因素,才能更好地控制裂缝的产生。
3.加强地基加强地基可以改善地基问题,从而减少混凝土结构的裂缝产生。
加强地基可以采用多种方法,其中包括选择更适合的基础材料、改善地基的排水情况、填充支撑层等。
4.定期维护定期的维护和检查也可以减少混凝土结构的裂缝产生。
浅谈混凝土结构常见裂缝问题的原因及解决措施王琳榕大多数购房者对结构裂缝并无专业了解,一旦在验房时或使用过程中发现墙面、地面有裂缝,不论程度大小,都会产生强烈的反感和怀疑,认为工程质量差、结构不安全,直接影响到收房当时和入住后长期的客户满意度。
裂缝和开裂是钢筋混凝土结构的常见问题。
事实上,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,结构内存在一些细微裂缝对结构的正常使用并无大的影响。
结构设计计算也仅控制裂缝宽度,允许结构带裂缝工作。
当然,如裂缝宽度过大,或由于某些原因导致结构构件产生了开裂且不断发展,则会导致建筑面层的破坏,严重影响表观效果和日常使用;还可能导致钢筋锈蚀和混凝土保护层剥离,降低结构强度和耐久性,造成严重的安全隐患。
混凝土结构裂缝产生的原因可分为设计原因、材料原因和施工原因。
本文从这几个方面入手简要分析常见裂缝的成因和解决措施。
1、由于设计原因导致的混凝土结构裂缝问题1. 由于保温措施不够导致的屋面、露台、外墙裂缝结构外墙面在温度变化下会热胀冷缩,不同朝向的外墙面所受温度影响是不同的,如果外墙面保温措施不足,会沿楼体长向产生变形,导致内墙或外墙面开裂及端部楼板开裂。
对L型楼体,在转角处由于两个不同朝向的外墙面变形不同,同样会对楼板产生拉力,导致楼板开裂。
同样的道理,屋面板、阳(露)台板等也容易因为保温措施不合理或不足而导致板面开裂。
解决这一问题的有效措施是在结构外表面(屋面板、外墙面)设置有足够厚度和良好隔热性能的保温隔热层。
在建筑立面效果容许的情况下,外墙面可多选用浅色的立面装饰材料,可以增强热反射,减少对日照热量的吸收,对节能也有好处。
2. 由于楼体过长导致的墙体、楼板裂缝建筑物超长会导致混凝土结构受到温度收缩应力影响,造成墙体和楼板的横向开裂。
根据混凝土结构规范等要求,为避免混凝土结构由于温度收缩应力引起的开裂,宜设置伸缩缝,伸缩缝间距为30~50米,多层住宅建筑控制长度建议不大于50米,高层不大于45米。
谈混凝土裂缝的成因及防治措施一、背景混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其性能受到许多因素的影响。
在使用过程中,混凝土表现出裂缝现象,这给建筑物的结构稳定性和美观性带来了威胁。
因此,深入了解混凝土裂缝的成因,研究有效的防治措施至关重要。
本文将对混凝土裂缝的成因及防治措施进行探讨。
二、混凝土裂缝的成因混凝土裂缝的成因复杂,主要有以下几个方面。
1. 温度应力混凝土材料在温度变化过程中会产生应力,因为混凝土材料的线膨胀系数较大,从而导致混凝土表面的应力产生变化。
当混凝土表面的应力超过其承受能力时就会产生裂缝。
2. 干缩应力干缩应力是混凝土固化过程中由于水分蒸发而产生的应力。
当混凝土基层内部的水分向上逐渐蒸发时,混凝土基层会发生体积缩小,导致混凝土表面产生应力,从而产生裂缝。
3. 荷载应力荷载应力是混凝土工程在使用过程中所承受的压力,包括自重、交通荷载、地震荷载等。
当荷载应力超过混凝土本身的承受能力时,就会导致混凝土表面产生应力,从而产生裂缝。
4. 自然因素混凝土结构在使用过程中,受到自然因素的侵蚀和影响,如风化、紫外线照射等,这些因素也会导致混凝土表面的损害,从而产生裂缝。
三、混凝土裂缝的防治措施混凝土裂缝的防治措施可以从以下几个方面入手。
1. 设计方面在混凝土建筑设计中,需要结合建筑物的特点和承受荷载的方向、大小等因素,根据实际情况来设计加强措施,加强混凝土的承载能力,减少裂缝的产生。
2. 施工方面在混凝土施工过程中,需要加强基层处理,做好混凝土的浇筑和密实工作,尽量保证混凝土在固化过程中的均匀性和稳定性。
3. 养护方面混凝土施工完成后,养护过程也显得尤为重要。
在混凝土固化过程中,应适当的控制混凝土表面的水分蒸发,以防止干缩应力产生。
同时,可以采用覆盖物覆盖混凝土表面,减少温度应力的产生。
4. 维护方面混凝土建筑在营运过程中,需要进行定期检查、维护,及时修补发现的裂缝缺陷,以保证混凝土建筑的安全性和使用寿命。
网络教育学院本科生毕业论文(设计)题目:浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施内容摘要裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应,混凝土结构裂缝是建筑界最常见的、较难避免的现象,裂缝重则危及结构安全,轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命。
本文从不同角度对裂缝进行了分类,并分析了混凝土裂缝的成因及预防措施和处理技术。
对在施工期如何进行混凝土裂缝控制的研究和实践有一定的指导意义。
关键词:混凝土结构;裂缝;分类;预防措施;处理技术目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (1)2 混凝土裂缝的分类及成因 (2)2.1 混凝土结构裂缝的分类 (2)2.1.1 按裂缝的成因分类 (2)2.1.2 按裂缝产生的时间分类 (3)2.1.3 按裂缝的形状分类 (5)2.1.4 按裂缝的发展状态分类 (5)2.2 混凝土裂缝的产生原因 (5)2.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 (6)2.2.2 温度裂缝的产生原因分析 (7)2.2.3 沉陷裂缝的产生原因分析 (7)3 混凝土裂缝的预防措施及处理技术 (9)3.1 混凝土结构裂缝的预防措施 (9)3.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 (9)3.1.2 温度裂缝的预防措施 (10)3.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 (11)3.2 混凝土结构裂缝的处理技术 (12)3.2.1 表面封闭法 (12)3.2.2 灌浆、嵌缝封堵法 (13)3.2.3 结构加固法及混凝土置换法 (15)4 工程实例分析 (18)5 结论与展望 (19)参考文献 (20)随着我国房改、住房商品化的进展,建筑物的楼板裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准,人们对建筑物现浇钢筋砼楼板裂缝的控制要求更为严格。
混凝土结构裂缝产生的原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面的因素造成。
建筑产品作为一种特殊商品越来越受到消费者和社会的关注;市场经济条件下,良好的质量意识回报社会和消费者的同时将使投资商得到丰厚的回报。
所以解决这一难题有很重要的现实意义。
随着城市住宅建设步伐的加快,不少住宅小区相继建成,许多住户陆续搬进新居,他们对住房的质量要求越来越高。
近年来,我们工作中发现,现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的情况较多,这已成为影响工程质量的一大通病,同时该问题质量投诉案件有逐年增加趋势。
混凝土结构出现裂缝将对结构产生严重的危害:1、影响结构承载力和使用安全性:对于受弯构件的楼板,尽管受弯区允许在一定的裂缝宽度存在,但是裂缝对结构承载力的影响是不可忽略的,尤其是一些使用者在装修和使用时又给楼面增加了很多设计者没有考虑的荷载时。
2、影响结构的防水性:具有防水要求部位混凝土产生裂缝,除了影响结构安全性外,对使用者所带来的最直接的新问题是渗漏水的危害,尤其是在没有做防水的部位表现突出。
3、影响结构的耐久性和使用寿命:化学侵蚀、冻融循环、碳化、钢筋锈蚀、碱集料反应等都会对混凝土结构产生破坏功能。
这些破坏功能发生的快慢,除了受混凝土自身材料性质的影响外,裂缝就是一个重要的影响因素。
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。
由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。
微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。
但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
空气中的二氧化碳、二氧化硫气体及雨水等都会顺着裂缝进入混凝土内部,促成钢筋锈蚀的加快;碱集料反应及碳化速度的加快进行;从而引起耐久性的下降和缩短建筑物的使用寿命。
混凝土结构裂缝产生的原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面的因素造成。
裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
2 混凝土裂缝的分类及成因混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象,大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。
因此,科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上,采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。
本章将就混凝土结构中常见裂缝进行分类,并对结构中占主要部分的裂缝进行成因分析。
2.1 混凝土结构裂缝的分类2.1.1 按裂缝的成因分类根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类。
一、结构性裂缝结构性裂缝是由荷载引起的,其裂缝与荷载相对应,是承载力不足的结果,其裂缝形式多种多样,主要形式有:(一)设计原因引起的裂缝1、钢筋锚固长度不满足要求产生的裂缝。
2、设计时的计算简图与实际受力情况不符产生的裂缝。
3、计算理论选择错误,结构构造不当引起的裂缝。
4、构件的刚度不满足要求,导致结构开裂。
5、平板结构中结构构造不当导致板面开裂。
6、计算模型选择时,考虑主要应力,忽略次要应力,而忽略部分的应力导致。
结构中产生的裂缝。
7、设计时未考虑施工方法,由此在结构中产生的裂缝。
8、预制构件连接部分的裂缝。
(二)施工原因引起的裂缝1、施工时,钢筋位置摆放不正确,在结构中引起的裂缝。
2、模板支护不当,在构件中产生的裂缝。
3、施工使用的原材料不符合设计要求或不合格而引起的裂缝。
4、施工时,构件未达到规定的强度要求便使其承受堆载等荷载而引起的裂缝。
5、施工质量达不到要求而引起的裂缝。
(三)使用原因引起的裂缝1、改变建筑物的使用条件引起的裂缝。
2、火灾等事故引起的裂缝。
3、由地震等偶然荷载引起的结构开裂。
二、非结构性裂缝由各种变形变化引起的裂缝。
从国内外的研究资料以及大量的工程实践来看,非结构性裂缝在混凝土结构裂缝中占了绝大多数,约为80%,其形成原因比较复杂,以收缩裂缝为主导,工程中比较常见的非结构性裂缝有收缩裂缝、温度裂缝和沉降裂缝。
1、收缩裂缝收缩裂缝是由湿度变化引起的,它是混凝土非结构性裂缝中的主要部分。
根据收缩裂缝的形成机理与形成时间的不同,工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类,此外,还有自身收缩裂缝和碳化收缩裂缝等。
2、温度裂缝混凝土受温度变化产生热胀冷缩,如果混凝土内外温差或季节气温变化过大,在混凝土结构内部产生温度应力,当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,这种裂缝为温度裂缝。
温度裂缝常出现在我国北方地区的建筑物中。
3、沉降裂缝地基基础承载上部结构的荷载作用,当地基基础承载力不均匀或地基承载力均匀但建筑物建成后各不同部位荷载差异较大,导致地基产生不均匀沉降,这种不均匀沉降在结构内部产生拉应力及剪应力,当这种拉应力及剪应力超过结构自身的抗拉及抗剪强度时,结构就会在最薄弱的部位产生裂缝,称为沉降裂缝。
这种裂缝多为贯穿的,其位置与沉降方向一致。
2.1.2 按裂缝产生的时间分类根据混凝土裂缝产生的时间划分,可将裂缝分为施工期间出现的裂缝和使用期间出现的裂缝。
一、施工期间出现的裂缝1、塑性收缩裂缝大多发生在混凝土初凝后、终凝前。
此裂缝多产生于新浇筑的混凝土结构表面,形状规则且长短不一,互不连贯,裂缝较浅。
在环境气温高、风速大,气候干燥的情况下易于出现。
2、沉降收缩裂缝沉降收缩裂缝多在混凝土浇筑后产生,硬化后停止。
多沿结构上表面钢筋通长方向或箍筋上出现,或在预埋件的附近周围出现。
裂缝呈菱形,宽度1~4mm,深度不大,一般延伸至钢筋上表面为止。
3、干燥收缩裂缝这类裂缝一般在混凝土浇注后一段时间出现,严重时该裂缝会由表及里,由小到大逐步向结构内部发展,形成贯穿裂缝,一般在薄壁混凝土结构中常出现。
4、温度裂缝多发生在混凝土浇注后的硬化过程中,裂缝宽度受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较细。
5、其他一些施工原因产生的裂缝,如混凝土搅拌、运输、浇注、振捣等工序的疏漏缺陷导致的裂缝,以及模板构造不当、拆模时间过早或方法不当,现场建材的堆放和钢筋绑扎不当,水电预埋管细部处理不当等都可能产生混凝土裂缝。
二、使用期间出现的裂缝1、钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝钢筋表面出现锈斑、锈片后进一步发展成整个钢筋表面锈蚀,并产生膨胀,与保护层脱离,发生层裂,最后表现为钢筋铁锈进一步膨胀,混凝土本身发生破坏,出现顺筋裂缝,混凝土脱离。
2、盐碱类介质及酸性侵蚀气、液体等引起的裂缝盐碱类介质及酸性侵蚀气、液体等引起了混凝土的PH值发生变化,导致了钢筋锈蚀,最终导致混凝土产生裂缝。
3、冻融循环造成的裂缝受冻混凝土内部水分结成冰,产生膨胀,膨胀应力较大时,使结构出现裂缝。
混凝土表面和内部所含水分的冻结和融化的交替出现,形成了冻融循环。
冻融的反复作用,使得混凝土结构出现裂缝,造成建筑构造的严重破坏。
4、碱骨料反应引起的裂缝)如白云质石灰岩石子等,与水泥中混凝土骨料石子中的活性二氧化硅(SiO2过量的碱发生的化学反应。
这种反应一般在水泥混凝土硬化后进行,反应生成碱性硅酸盐或碳酸盐,体积膨胀,使混凝土产生裂纹并破坏。
2.1.3 按裂缝的形状分类混凝土结构中的裂缝按形状可分为:(1)纵向裂缝,多数平行于混凝土构件底面,顺筋分布,主要是由钢筋锈蚀作用引的。
(2)横向裂缝,垂直于构件底面,主要是由荷载作用、温差作用引起的。
(3)剪切裂缝,主要是由于竖向荷载或震动位移引起的。
(4)斜向裂缝、八字形或倒八字形裂缝,常见于混凝土墙体和混凝土梁,主要因地基的不均匀沉降以及温差作用引起。
(5)X形裂缝,常见于框架梁、柱的端头以及墙面上,由于瞬间的机械撞击作用或者震动荷载作用引起。
(6)各种不规则裂缝,如反复冻融或火灾等引起的裂缝。
有直缝及不规则形状裂缝,此种裂缝中间宽并且贯通,两头深度较浅,多发生于混凝土楼板。
此外,还有因混凝土搅拌或运输时间过长引起的网状裂缝,现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。
2.1.4 按裂缝的发展状态分类根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势,可分为:1、稳定裂缝。
这种裂缝不影响持久应用,包括两类:一类是在运动过程中可以自愈合的裂缝,常见于一些新建的防水工程中,这是由于裂缝处水泥颗粒在渗漏过程中与水进一步化合,析出Ca(OH)2晶体且部分Ca(OH)2又与溶解在水中的CO2发生碳化反应形成CaCO3结晶,两者形成的凝胶物质将胶合裂缝封闭,从而渗漏停止,裂缝达到自愈。
另一类是处于稳定运动中的裂缝,如在周期性荷载作用下产生的周期性扩展和闭合的裂缝。
2、不稳定裂缝。
这种裂缝将产生不稳定性的扩展,影响结构物的持久使用,应视其扩展部位,采取相应的措施。