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混凝土老是开裂,原来是这个原因

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编辑时间 : 2020-09-17

  普通混凝土裂缝的成因

  01、荷载引起的裂缝

  混凝土在常规静动荷载和二次应力作用下的裂缝称为荷载裂缝,可概括为直接应力裂缝和二次应力裂缝。直接应力裂纹是指外载荷引起的直接应力引起的裂纹,二次应力裂纹是指外载荷引起的二次应力引起的裂纹。广州混凝土硬化

  载荷不同,载荷裂纹的特征也不同。这种裂缝往往出现在受拉区、剪切区或振动剧烈的地方。但必须指出,如果受压区沿受压方向出现剥落或短裂纹,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,原因往往是截面尺寸过小。

  02、温度变化引起的裂缝

  混凝土热胀冷缩。当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土就会变形。如果变形受到约束,结构中就会产生应力,当应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。在一些大跨度桥梁中,温度应力可以达到甚至超过活载应力。温度裂缝最重要的特征是它会随着温度的变化而膨胀或闭合。

  03、收缩引起的裂缝

  在实际工程中,收缩引起的混凝土裂缝是最常见的。在混凝土的收缩类型中,塑性收缩和收缩(干缩)是混凝土体积变形的主要原因,也有自收缩和碳化收缩。

  塑性收缩。发生在施工过程中,混凝土浇筑后约4~5小时。广州地面硬化工程此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分快速蒸发,混凝土失水收缩。同时骨料由于自身重量下沉,所以混凝土还没有硬化,称为塑性收缩。塑性收缩的幅度很大,可以达到1%左右。如果骨料在下沉过程中被钢筋堵塞,就会形成沿钢筋方向的裂缝。在构件的竖向变截面中,如T梁、箱梁腹板与屋面和楼板的交接处,硬化前会因不均匀沉降而产生沿腹板方向的裂缝。为减少混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免搅拌时间过长,下料不宜过快,振捣应密实,竖向变截面分层浇筑。

  收缩(干缩)。混凝土硬化后,随着表面水分的逐渐蒸发,湿度逐渐降低,混凝土体积减小,称为收缩(干缩)。由于混凝土表面失水快,内部失水慢,所以产生不均匀收缩,表面收缩大,内部收缩小。表面收缩变形受到内部混凝土的限制,导致表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受超过其抗拉强度的拉力时,就会产生收缩裂缝。混凝土硬化后的收缩主要是收缩。广州场地路面硬化对于配筋率大(大于3%)的构件,钢筋对混凝土收缩的约束明显,混凝土表面容易出现裂缝。自体收缩。自收缩是混凝土硬化过程中水泥与水的水化反应,与外界湿度无关,可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土、粉煤灰水泥混凝土)。

  碳化收缩。大气中的二氧化碳与水泥水合物之间的化学反应引起的收缩变形。碳化收缩只有在湿度为50%左右时才会发生,并且随着二氧化碳浓度的增加而加速。碳化收缩一般不计算。

  混凝土收缩裂缝的特点是大部分是表面裂缝,宽度窄、纵横交错、有裂缝、形状不规则。

  04、地基变形引起的裂缝

  由于基础的不均匀垂直沉降或水平位移,在结构中产生附加应力,超过混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。

  05、钢筋腐蚀引起的裂缝

  由于混凝土质量差或保护层厚度不足,混凝土保护层被二氧化碳腐蚀碳化到钢筋表面,降低钢筋周围混凝土的碱度,或由于氯离子的介入,钢筋周围氯离子含量高,可造成钢筋表面氧化膜的破坏。钢筋中的铁离子与侵入混凝土中的氧气和水分发生反应,被腐蚀的氢氧化铁体积比原来增加约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,引起保护层混凝土开裂和剥落,并沿钢筋纵向产生裂缝。由于腐蚀,钢筋的有效截面积减小,钢筋与混凝土的粘结力减弱,结构的承载力降低,会诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋的腐蚀,导致结构破坏。

  为防止钢筋锈蚀,设计时应按规范要求控制裂缝宽度,并采用足够的保护层厚度(当然保护层不能太厚,否则会降低构件的有效高度,受力时裂缝宽度会增大);施工中应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实度,防止氧气侵入。同时,应严格控制含氯盐添加剂的用量,特别是在沿海地区或其他空气和地下水腐蚀性强的地区。

  06、冻胀引起的裂缝

  当大气温度低于零时,饱水混凝土结冰,自由水变成冰,体积膨胀9%,因此混凝土产生膨胀应力;同时,过冷水(冰点以下-78)在混凝土凝胶孔隙中的迁移和再分布造成渗透压,增大混凝土中的膨胀力,降低混凝土强度,导致裂缝。特别是混凝土初凝时冻结最严重,老化后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时,预应力孔道灌浆后若不采取保温措施,可能会产生沿管道方向的冻胀裂缝。


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