浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及预防措施_毕业论文
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目录目录 (1)引言 (4)1. 概述 (1)1.1 背景 (1)1.2 课题的提出 (1)1.3 本论文的研究内容 (3)1.4 本论文的研究方法 (4)2 混凝土裂缝的分类及成因 (5)2.1 混凝土结构裂缝的分类 (5)2.1.1按裂缝的成因分类 (5)2.1.2材料因素 (5)2.1.3施工因素 (6)2.1.4模板的安装及拆除 (7)2.1.5设计因素 (8)2.2 材料选择 (10)2.2.1水泥 (10)2.2.2掺加粉煤灰 (10)2.2.3骨料 (11)2.2.4加入外加剂 (11)2.2.5外界因素 (12)2.3 非结构性裂缝 (13)2.3.1收缩裂缝 (14)2.3.2温度裂缝 (14)2.3.3沉降裂缝 (15)2.3.4荷载作用引起的裂缝 (15)2.3.5按裂缝产生的时间分类 (15)2.4 施工期间出现的裂缝 (15)2.4.1塑性收缩裂缝 (15)2.4.2沉降收缩裂缝 (16)2.4.3干燥收缩裂缝 (16)2.4.4温度裂缝 (16)2.4.5其他裂缝 (17)2.5 使用期间出现的裂缝 (17)2.6 按裂缝的形状分类 (18)2.6.1混凝土结构中裂缝形状分类 (18)2.6.2 按裂缝的发展状态分类 (18)3 混凝土裂缝的产生原因 (19)3.1 收缩裂缝的产生原因分析 (19)3.1.1塑性收缩裂缝 (19)3.1.2干燥收缩裂缝 (19)3.1.3自身收缩裂缝 (20)3.1.4碳化收缩裂缝 (20)3.2 温度裂缝的产生原因分析 (20)3.3 沉陷裂缝的产生原因分析 (20)3.4 预制混凝土裂缝控制 (21)3.4.1混凝土的制备 (21)3.4.2 混凝土的运输 (21)3.4.3混凝土的浇筑 (22)3.4.4混凝土的养护 (23)3.5 管理方面 (25)3.6 环境方面 (25)3.7 从材料的角度看控制裂缝的发展方向 (26)4 混凝土裂缝的预防措施及处理技术 (29)4.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 (29)4.1.1预防干缩裂缝产生的措施 (29)4.1.2预防塑性收缩裂缝产生的措施 (29)4.1.3温度裂缝的预防措施 (30)4.1.4沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 (31)4.1.5化学反应引起裂缝的预防方法及其主要措施 (31)4.1.6钢筋锈蚀引起的裂缝的预防方法及其主要措施 (31)4.2 混凝土结构裂缝的处理技术 (32)4.2.1表面封闭法 (32)4.2.2灌浆封堵法 (33)4.2.3嵌缝堵漏法 (34)4.2.4 涂膜(布)堵漏法 (35)4.2.5裂缝填充法 (36)5 工程实例分析 (39)5.1 实例分析 (39)5.2 以后施工过程中裂缝的防治措施 (40)5.3 总结 (40)6 结论 (41)6.1 混凝土裂缝产生原因 (41)6.2 混凝土裂缝的控制措施 (41)6.3 混凝土裂缝的处理方法 (42)6.4 混凝土裂缝控制标准 (42)致谢 (44)参考文献 (45)引言随着我国国民经济的高速发展,钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。
浅谈钢筋混凝土结构物裂缝成因及防治措施【摘要】钢筋混凝土的结构物出现裂缝较为普遍。
许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的,所以必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现。
本文分析了钢筋混凝土结构物裂缝成因并提出了从设计、施工两个方面做好钢筋混凝土结构物裂缝的控制,对于钢筋混凝土结构物裂缝的预防和控制具有一定的借鉴意义。
【关键词】钢筋混凝土;裂纹;成因;防治混凝土在现代工程建设中占有重要地位。
而在今天,钢筋混凝土的结构物出现裂缝较为普遍。
许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的,必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现,以确保结构物的安全性、适用性、耐久性,最大程度地保证人们的生命和财产安全。
1 钢筋混凝土结构物裂缝原因分析。
造成钢筋混凝土结构物开裂、渗水的原因较为复杂,涉及的因素颇多,大致可分为三类:温差过大引起的温度裂缝;荷载过大引起的变形裂缝;混凝土干缩引起的变形裂缝。
1.1温度裂缝。
温度裂缝一般是由于大气温度变化、周围环境温度太高或者大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成。
有关研究表明,当混凝土内外温差10℃时,冷缩值为0.01%,如果混凝土内外温差20℃~30℃时,其冷缩值为0.02%~0.03%,而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以当其大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
1.2荷载裂缝。
荷载裂缝是结构物在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。
一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。
产生的主要原因是结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足、地基沉降不均匀等。
1.3干缩裂缝。
干缩裂缝一般是由于材料缺陷引起的。
研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,绝对体积减小,毛细孔缝中水溢出产生毛细压力,使得混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为0.1%~0.2%,混凝土的干缩值为0.04%~0.06%,而混凝土的极限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以当其大于混凝土的极限拉伸值由此产生混凝土裂缝。
混凝土结构裂缝及预防措施摘要:在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中,钢筋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厂房较大影响,同时对构筑物的使用功能和耐久性产生影响,严重是对构筑物的安全性构成威胁,甚至于完全丧失其使用功能。
目前,裂缝问题引起了人们的广泛关注。
因此,探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其补救措施是很有必要的。
提出七条比较常用的裂缝处理措施。
并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。
关键词:混凝土结构裂缝成因预防措施处理方法1混凝土裂缝产生的原因及影响因素1.1裂缝类型分析(1)钢筋混凝土结构裂缝的类型钢筋混凝土结构裂缝就其展开程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝;就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝;按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类,微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的,一般存在混凝土结构内部,尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm。
宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝,裂缝宽度通常情况小大于0.5mm,可存在混凝土内部,也可存在于混凝土表面;按时间可分为施工期间形成的雷锋和使用期间产生的裂缝;按其影响因素可分为设计因素裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝,不均匀变形因素裂缝、钢筋锈蚀裂缝等几大类。
(2)塑性裂缝塑性裂缝出现在结构表面,形状不规则且长短不一,这种裂缝太多出现在混凝土浇筑初期。
塑性裂缝又成龟裂,严格来说属性干缩裂缝,出现很普遍。
产生这种雷锋的因素是多方面的:如当新拌混凝土的坍落度较大,而振动时间过长时,水泥浆浮在上层,骨料下沉时收到钢筋或其他物质的约束,出现不均匀沉降,从而是混凝土的表层产生裂缝‘浇筑后混凝土表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面水分蒸发过快,产生急剧收缩,而此时混凝土早起强度不能抵抗这种变形应力,因而开裂;使用收缩率较大的水泥,水泥用量过大,或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大,也会导致这种裂缝出现。
远程与继续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学习中心:层次:专升本专业:年级:年春/秋季学号:学生:指导教师:完成日期:年月日内容摘要铁路工程混凝土结构在施工过程中经常出现宽度大于0.2mm的裂缝,这不仅对结构物观感质量产生影响,同时对运营安全和结构物使用功能产生影响。
目前,裂缝问题已越来越受到人们的关注。
因此,探讨混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其处理方法是很有必要的。
本文介绍了混凝土裂缝类型及成因,阐述了干缩及塑性收缩裂缝、温度裂缝和沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施,提出3种常用的裂缝处理方法。
并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。
关键词:混凝土结构;裂缝成因;预防措施;处理方法目录内容摘要 (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 (4)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 (6)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 (8)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 (10)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 (14)4 工程实例分析 (17)5 结论与展望 (20)参考文献 (21)随着我国基础设施建设的高速发展,铁路建设里程在不断增多。
在铁路工程施工过程中,混凝土是被广泛使用的结构材料,但是伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。
钢筋混凝土结构裂缝的成因及控制措施【摘要】钢筋混凝土结构裂缝在工程施工是不可避免的,因为这是一种材料特性,只是我们必须考虑如何将这一有害程度控制在某一有效范围内。
而对出现裂缝后,就要分析哪些裂缝是有害裂缝,哪些是无害裂缝,经分析后,对有害裂缝的形成原因和如何处理,这是本文所提出的关键所在。
【关键词】钢筋混凝土;裂缝;控制1 混凝土构筑物裂缝的种类及渗、漏原因混凝土渗、漏的主要原因是在其拌合物在浇灌振捣过程中漏振和振捣不密实而产生的毛细孔隙或蜂窝状,在外部水压力的作用下,导致渗、漏现象。
同时,由于设计的原因,如结构的造型尺寸、受力情况、构造等因素考虑不周,也会造成混凝土结构的渗、漏现象。
从以往的实际情况看,混凝土的裂缝大致可分为以下几种:(1)混凝土拌合物凝结前的沉降裂缝及干缩裂缝;(2)混凝土温度应力裂缝;(3)混凝土自应力裂缝;(4)混凝土受外力及荷重影响裂缝。
从实际情况来看,地下混凝土工程结构的裂漏情况可分为以下几个方面,笔者予以分别介绍。
1.1 混凝土拌合物沉降裂缝这种裂缝的发生,往往是采用大流动性混凝土拌合物时而发生的裂缝,大家知道,大流动性混凝土拌合物在混凝土初凝前,混凝土拌合物中的粗骨料始终处于一种自由体,虽然经过振动器械进行了振动,内部的孔隙也基本排除,但在混凝土内部的粗骨料本身在自身质量的作用下缓慢下沉,若是素混凝土,内部的下沉是均匀的,在混凝土硬化过程中,表面的裂缝一般均为施工人员在操作过程中所留下的脚窝因用素浆找平后而形成的,因为这些裂缝是素浆在硬化时产生的收缩(干裂)裂缝;但是只要在混凝土初凝时予以压光即可解决。
另外一方面是钢筋混凝土,在混凝土没有达到初凝前,其内部的粗骨料继续处于下沉状态,而混凝土沿着钢筋的下方继续下沉,由于在钢筋的作用下,钢筋上面的混凝土被钢筋的支护,在钢筋上表面沿着钢筋的走向产生裂缝,这种裂缝的深度一般只达到钢筋表面为止。
1.2 早期混凝土干缩裂缝这种裂缝一般出现在混凝土较薄的结构;如现浇楼板混凝土、道路混凝土、地坪等混凝土,在结构断面≤300mm、混凝土坍落度>100mm时,最容易发生此种裂缝。
探析混凝土结构裂纹成因及预防措施摘要:这些年以来,由于现浇混凝土结构具有良好的抗震性能、还有很强的整体性,再加上大都运用了高性能混凝土、商品混凝土。
因此在全国范围内,现浇混凝土结构得到了大力的推广以及运用。
然则因为混凝土的构造和特点,其定性为脆性原料,存在负荷强度不高,后期施工的时候比较容易出现裂缝的特性缺点,对整体的建筑结构的耐性都会产生一些影响,因此,笔者对混凝土结构出现裂缝的形成原因及其相对应的一些预防措施进行了简要分析。
关键词:混凝土裂纹预防措施于现代化的城市建设之中,混凝土结构材料经常被运用,然而在这些材料进行生产及其利用的过程中,混凝土结构往往会产生裂缝问题。
混凝土结构出现裂缝后对其整体建筑结构的美观来说会造成一些影响,并且还会对其结构的常规安全利用和耐久性都会造成一定影响。
相对严重的是,在裂缝的程度达到特定的最大值的时候,会造成结构不安全。
在长期的实践研究中我们证实到:混凝土结构产生裂缝是很难避免的,但在施工过程中,通过一系列方法,把它的不利程度控制到合理的范围中。
1 混凝土结构裂缝成因混凝土属于脆性材料,其抗拉能力相对来说是非常底的。
在施工或者使用过程中,在湿度与温度出现变化或者地基产生不规则沉降的情况下,相对就比较容易出现裂纹。
1.1 材料质量混凝土出现裂缝,材料质量也有一部分原因。
因此,在材料的采购过程中必须加大监察和检测力度。
做到在材料方面把控最严,尽最大可能减少出现裂缝的直接因素。
1.2 结构受荷结构产生裂缝受诸多方面原因的影响,在施工过程中或者后期运营过程中由于不同原因都会产生裂缝。
如:拆模时机没有把握好、材料储存方式和环境不对、吊装时候的吊点没有找准以及垫块的方位和施工过程中存在超载等等因素,这些均会导致裂缝。
其中钢筋混凝土梁、板这些受弯构件很常见,经过使用荷载的作用,会造成各种裂缝。
对于普通钢筋混凝土构件来说,其受到大于30%~40%的设计荷载的情况下,裂缝变会产生,用肉眼看不到,同时构件的极限破坏荷载通常大于设计荷载的1.5倍。
现代物业・新建设 2012年第11卷第6期工程施工 Engineering Construction近年来,随着建筑业的蓬勃发展,商品混凝土开始得到广泛的应用。
在此期间,混凝体结构的施工工艺有了长足的进步,强度等级也日趋升高,结构形式和混凝土的传输形式也有了明显的改善。
但由于钢筋混凝土结构的复杂性、特殊性,在施工、使用过程中往往容易出现裂缝,从而影响到建筑物的正常生产、使用。
这一问题长期困扰着大批的工程管理人员和技术人员。
因此,对钢筋混凝土的结构裂缝成因及预防措施进行分析、探讨,具有重要的现实意义。
1 结构裂缝产生原因1.1 材料因素一般情况下,混凝土中都有较大的含泥量和其他杂质,会严重影响混凝土结构的抗拉性能,有的甚至在骨料中掺入了对结构有害的膨胀物,这些都会导致混凝土裂缝的产生。
因此,混凝土的拌制应遵循“精料供应”原则。
水泥、砂石等材料的选配直接关系到结构裂缝的出现,因此,选配合理材料,严格把好材料质量关,保障对混凝土的质量有关键的作用。
1.2 施工工艺在混凝土结构的施工过程中,由于混凝土水分蒸发,引起的干缩现象是结构产生裂缝的重要因素。
模板的支撑刚度不足、构造不当、地基下沉或有漏水漏浆、模板过早拆除等情况,都会引起混凝土结构的开裂。
若钢筋表面有污染,或在浇筑过程中由于操作不当而引起钢筋发生位移,混凝土的保护层太厚、太薄;施工中控制不严格,有超载堆荷现象;施工过程中,有大风、高温等恶劣环境等等都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝现象。
1.3 塑性收缩在混凝土结构的浇筑初期,结构表面大多会出现一些长短不一、形状不规则的塑性收缩裂缝。
塑性收缩裂缝的形成因素主要有:①新拌混凝土坍落度较大,当振动时间超过规定要求时,会导致骨料下沉,泥浆上浮,产生不均匀沉降,引起混凝土结构表面出现裂缝。
②混凝土浇筑后,没有及时做好防护措施,导致结构表面水分蒸发,产生剧烈收缩,引起开裂。
③水泥、细砂用量过多,使用水泥的伸缩率较大,或粉砂混凝土结构中水灰比不合格,也是导致裂缝出现的原因。
浅议混凝土结构裂缝成因、预防与修复措施摘要:本文主要对混凝土工程中常见裂缝分类、成因进行了探讨分析,并提出了一些预防、处理措施。
以便在施工中采取各种有效的预防措施,减小温差和湿差,预防裂缝的出现,有针对性地采取合理的方法进行修复处理,阻断裂缝继续恶化发展,确保水工建筑物安全运行、发挥效益。
关键词:混凝土裂缝成因预防修复混凝土是一种由水泥、水、砂石骨料及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。
混凝土配料来源丰富、造价低廉,可塑性好、适应性强,承压防渗、耐久抗火,与钢筋配筋、压拉配合、扬长避短、相得益彰,在房建、市政、水利、交通等建筑物上,得到了广泛应用。
由于混凝土设计、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裂缝,由于裂缝的存在和发展,通常会加速混凝土的碳化,影响结构的整体性和刚度,使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力,抗渗、抗冻融、抗疲劳能力和耐久性,影响建筑物的外观、使用功能及寿命,一旦失修破坏,将严重威胁到人民生命财产安全。
一、混凝土结构裂缝类型混凝土裂缝按裂缝部位、尺寸和影响范围,可分为表面、浅层、深层和贯穿四类裂缝。
混凝土裂缝分类二、混凝土结构裂缝成因混凝土裂缝产生的原因很多,如混凝土形成机理、材料构成,温度、干湿变化等原因引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝;有运行过程中外载、超载作用及不均匀沉陷引起的裂缝等。
由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,当实际受到的拉应力作用超过抗拉强度时,而产生裂缝。
1、化学裂缝。
化学裂缝指混凝土集料及杂质因化学反应引起的裂缝,包括水化凝结固化过程和正常使用后碱骨料反应、钢筋锈蚀。
混凝土集料中含碱矿物及玻璃体中的Na2O和K2O碱性离子,与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。
而混凝土蜂窝麻面露筋质量缺陷,或者钢筋保护层较薄,使钢筋产生锈蚀,体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
毕业论文浅谈钢筋混凝土结构裂缝成因及预防措施内容摘要在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中,钢筋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,甚至于完全丧失其使用功能。
目前,裂缝问题引起了人们的广泛关注。
因此,探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施及其补救措施是很有必要的。
本文介绍了钢筋混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方面论述了预防裂缝的具体方法。
提出六条比较常用的裂缝处理措施。
并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。
关键词:混凝土结构;裂缝成因;预防措施;处理方法目录内容摘要 (I)引言 (1)1 钢筋混凝土结构裂缝类型、危害及成因分析 (2)1.1 钢筋混凝土结构裂缝的类型 (2)1.1.1 塑性收缩裂缝 (2)1.1.2 混凝土干缩引起的裂缝 (2)1.1.3 温度变化引起的裂缝 (3)1.1.4 结构基础不均匀沉降引起的裂缝 (3)1.1.5 荷载作用引起的裂缝 (3)1.2 常见钢筋混凝土结构裂缝的危害 (4)1.3 钢筋混凝土结构裂缝的成因 (4)1.3.1 材料因素 (4)1.3.2 施工因素 (5)1.3.3 设计因素 (5)1.3.4 外界因素 (5)2 钢筋混凝土结构裂缝预防措施 (7)2.1 材料措施 (7)2.1.1 材料选用 (7)2.1.2 配料 (7)2.1.3 配筋 (7)2.2 施工措施 (8)2.2.1 混凝土浇筑 (8)2.2.2 模板工程 (8)2.3 设计措施 (9)3 钢筋混凝土结构裂缝处理措施 (1)3.1 表面修补法 (1)3.2 内部修补法 (1)3.2.1 水泥灌浆 (1)3.2.2 化学灌浆 (2)3.3 结构补强加固法 (2)3.4 混凝土置换法 (3)3.5 电化学防护法 (3)3.6 仿生自愈合法 (3)4 结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述 (4)4.1 工程概况 (4)4.2 工程设想 (4)4.3 工程抗裂施工措施 (4)4.3.1 基础地基加固 (4)4.3.2 优化混凝土配合比 (4)4.3.3 内外防水剂 (6)4.4 其他措施 (6)结束语 (8)参考文献 (9)引言随着我国国民经济的高速发展,钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。
在建筑工程施工过程中,混凝土是城市建设中广泛使用的结构材料,但是伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。
钢筋混凝土结构出现裂缝不仅种类繁多,形态各异,而且较普遍,尤其是楼板的裂缝,轻者影响建筑物美观,造成渗漏水,重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。
这类裂缝是在现有施工技术条件下较难克服的质量通病之一,特别是民用建筑工程结构楼面出现裂缝,往往会引起业主对工程质量提出异议,从而引发投诉、纠纷以及索赔等情况。
因此,正确分析裂缝产生原因,切实加以防治十分必要,十分迫切。
因此研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会意义和经济意义。
现根据多年来现场施工实践经验和教训,从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面,着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。
1 钢筋混凝土结构裂缝类型、危害及成因分析1.1 钢筋混凝土结构裂缝的类型钢筋混凝土结构裂缝就其开展程度分为表面裂缝、贯穿性裂缝、破坏性裂缝;就其在结构表面形状分为网状裂缝、爆裂状裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;按其发展情况分为稳定裂缝和不稳定裂缝、能闭合裂缝和不能闭合的裂缝;按其尺寸大小分为微观裂缝和宏观裂缝两类,微观裂缝是混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的,一般存在于混凝土结构内部,尺寸较小裂缝宽度通常情况下不超过0.5mm,宏观裂缝是指尺寸较大的裂缝,裂缝宽度通常情况下大于0.5mm,可存在于混凝土内部,也可存在于混凝土表面;按时间可分为施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝;按其影响因素可分为设计因素裂缝、材料因素裂缝、施工因素裂缝、使用因素裂缝、温度因素裂缝,不均匀变形因素裂缝、钢筋锈蚀裂缝等几大类。
下面就工程中比较常见的裂缝进行阐述。
1.1.1 塑性收缩裂缝塑性裂缝出现在结构表面,形状不规则且长短不一,这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。
塑性裂缝又称龟裂,严格来说属于干缩裂缝,出现很普遍。
产生这种裂缝的因素是多方面的:如当新拌混凝土的坍落度较大,而振动时间过长时,水泥浆浮在上层,骨料下沉时收到钢筋或其他物质的约束,出现不均匀沉降,从而使混凝土的表层产生裂缝;浇筑后混凝土表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面水分蒸发过快,产生急剧收缩,而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力,因而开裂;使用收缩率较大的水泥,水泥用量过多,或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大,也会导致这种裂缝出现。
1.1.2 混凝土干缩引起的裂缝在混凝土硬化过程中,产生内部干缩而引起体积变化,当这种体积变化收到约束时,就可能产生干缩裂缝。
干缩裂缝处在结构的表面,较细,起走向纵横交错,没有规律性。
这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后,在表层或侧面出现,并随湿度和温度变化逐渐大战。
如混凝土成型后,因养护不当,收到风吹日晒,使得表面水散发快,体积收缩大,而内部湿度变化小,收缩也小,因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束,产生拉应力,引起混凝土表面裂缝;或者构件因水分蒸发产生体积收缩,收到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。
此外,混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化;采用含泥量大的粉砂配制混凝土;混凝土过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层;用后张法预应力制成的构件,露天生产后长久不张拉等等,都会产生这种裂缝。
1.1.3 温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝,在工程中,这种裂缝比较常见,譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。
温度裂缝大多发生在施工的中后期间,缝宽受温度变化影响较明显。
表面温度裂缝多缘于较大温差。
特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后,在硬化期间放出大量水化热,内部的温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。
当温差出现非均匀变化时,如施工中过早拆除模板,冬季施工过早拆除保温层,或受到寒潮袭击,都会导致混凝土表面急剧的温度变化,使其因降温而收缩。
此时,表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度又很低,因此出现裂缝。
但这种温差仅在表面处较大,离开表面就很快减弱。
因此,这种裂缝只在接近表面较浅的范围内出现。
深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。
如大体积混凝土凝结和硬化过程中,水泥和水产生化学反应,释放出大量的热量,成为“水热化”,导致混凝土块体温度升高,当混凝土块体内部的温度与外部的温度相差很大,以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变,就会形成裂缝。
1.1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝当结构的基础沉降不均匀时,结构构件受到强迫变形,导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用,从而是的结构构件开裂,随着不均匀沉降的进一步发展,裂缝会进一步扩大。
这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。
由于地基变形造成的应力一般较大,因此裂缝宽度较大、多呈45°,并且通常是贯穿性的。
1.1.5 荷载作用引起的裂缝构件承受的不同性质的荷载作用,其裂缝形状也不同,通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。
结构受载后产生裂缝的因素很多,在施工中和使用中都可能出现裂缝。
例如早期受地震,脱模过早或方法不当,构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当,施工超载,张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。
此外,因设计、材料、施工及使用等原因引起的裂缝,由于涉及的面很广,内容多,限于篇幅本文不作阐述。
1.2 常见钢筋混凝土结构裂缝的危害钢筋混凝土结构是多组分复合材料,在各种条件变化和各种材料变形不一致的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的,这种细微裂缝如果不扩展或在一定范围内扩展的话,它对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的,有害与无害的界限由结构使用功能决定的。
对钢筋混凝土,特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝,不会迅速导致破坏,只是限制裂缝宽度的问题,使其达不到有害程度。
但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下,细微裂缝会开始开展并相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响,形成危害。
常见危害有:(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力;(2)引起钢筋锈蚀,使保护层崩落;(3)影响钢筋混凝土结构的正常使用;(4)降低结构刚度,影响建筑物的整体性;(5)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿命;(6)影响建筑物的美观;(7)裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大的经济损失。
1.3 钢筋混凝土结构裂缝的成因混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,当温度、湿度发生变化,地基产生不均匀沉降时,极容易产生裂缝。
裂缝的形式和种类很多,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。
1.3.1 材料因素(1) 粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大;集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩,使混凝土产生裂缝。
(2) 骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土用灰量、用水量增多,收缩量增大。
(3) 混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。
(4) 水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
(5) 水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。
混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
1.3.2 施工因素(1) 混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。
因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接成因。
(2) 水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
(3) 模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。
施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太小或太大,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。
(4) 混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。
早期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。
(5) 避免在极端天气条件下施工,可以减少砼结构的开裂情况。