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混凝土开裂的原因有哪些
混凝土开裂的原因有哪些
浏览量: 1082 作者: 找加固家 发布时间: 2022-10-20 10:09:14
建筑裂缝的常见原因
负荷引起的缝隙

  混凝土在常规静态、动态负荷和二次应力的影响下产生的间隙称为负荷间隙,可概括为直接应力间隙和二次应力裂缝。直接应力裂缝是指外部负荷引起的直接应力引起的裂缝,二次应力裂缝是指外部负荷引起的二次应力引起的裂缝。


  负荷不同,间隙的特点也不同。这种间隙主要出现在拉区、切割区或强振动区。但必须指出的是,如果压力区沿压力方向脱落或短裂纹,通常是结构达到承载能力极限的标志,是结构破坏的前兆,通常是截面尺寸过小造成的。

混凝土开裂的原因有哪些

温度变化引起的间隙

  混凝土具有热膨胀和冷收缩的特点。当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土就会变形。如果变形受到限制,结构就会产生应力。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。间隙与其他间隙之间温差最重要的特点是随着温度的变化而膨胀或关闭。

收缩引起的缝隙

  在实际工程中,由混凝土收缩引起的间隙是最常见的。在混凝土收缩类型中,塑性收缩和收缩(干收缩)是混凝土体积变形的主要原因,自生收缩和碳化收缩也是主要原因。


  塑性收缩。施工过程中,混凝土浇筑后约4~5小时,水泥水化反应强烈,分子链逐渐形成,泌水和水分迅速蒸发,混凝土缺水后收缩。同时,由于石材自重下沉,混凝土没有硬化,称为塑性收缩。塑性收缩幅度很大,可达1%左右。在石材下沉过程中,如果被钢筋堵塞,沿钢筋方向会形成缝隙。在构件纵向变截面处,如T梁、箱梁腹板与顶底板的连接处,由于硬化前沉降不均匀,表面会沿梁端产生缝隙。为了减少混凝土的塑性收缩,施工时应控制水灰比,防止搅拌时间过长。下料不宜过快,振捣应致密,纵向变截面应分层浇筑。


  收缩(干收缩)。混凝土硬化后,随着表面水分的逐渐挥发,湿度逐渐降低,混凝土体积减小,称为收缩(干收缩)。由于混凝土表面缺水快,内部缺水慢,表面收缩大,内部收缩小。表面收缩变形受内部混凝土限制,导致表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,会产生收缩裂缝。混凝土硬化后的收缩主要是收缩。对于钢筋率大(3%以上)的构件,钢筋对混凝土收缩有明显的约束作用,混凝土表面容易出现裂缝。


  自发收缩。自收缩是混凝土硬化过程中水泥和水的水化反应。这种收缩与外部湿度无关,可以是正的(即收缩,如一般硅酸盐水泥混凝土)或负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土、粉煤灰水泥混凝土)。


  碳化收缩。空气中二氧化碳和水泥水化物的化学变化引起的收缩变形。随着二氧化碳浓度的增加,碳化只能在湿度在50%左右时发生。碳化收缩一般不计算。


  混凝土收缩裂缝的特点是表面裂缝,裂缝宽度细,纵横交错,开裂,形状不规则。

混凝土开裂的原因有哪些

地基变形引起的缝隙

  由于基础纵向沉降或水平位移不均匀,在结构中产生附加应力,超过钢筋混凝土的抗拉能力,导致结构开裂。

钢筋腐蚀引起的缝隙

  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碳碳炭化到钢筋表面,降低了钢筋周围混凝土的碱度,或由于氯离子的干预,钢筋周围氯离子含量高,会对钢筋表面的氧化膜造成破坏。钢筋中的铁离子与入侵混凝土中的氧气和水发生腐蚀反应,腐蚀物质氢氧化铁的体积约为原来的2~4倍,然后对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂脱落,沿钢筋垂直开裂。由于腐蚀,钢筋的有效截面积减小,钢筋与混凝土的粘结性减弱,结构承载力降低,会诱发其他形式的缝隙,加重钢筋的腐蚀,造成结构破坏。


  为防止钢筋腐蚀,设计应控制裂缝宽度,根据规范和标准选择足够的保护层厚度(当然,保护层不能太厚,否则降低部件有效高度,增加裂缝宽度);控制混凝土水灰比,加强振捣,确保混凝土密实,避免氧入侵。同时,应严格控制氯盐添加剂的用量,特别是在沿海城市或其他空气和地下水腐蚀性强的地区。

混凝土开裂的原因有哪些

冻胀引起的缝隙

  当大气温度低于零时,饱满的混凝土会结冰,自由水会变成冰,体积会膨胀9%,所以混凝土会产生膨胀应力。同时,混凝土疑胶孔中的过冷水(冻结温度为-78℃以下)在微结构中转移重新分布,产生渗透压,增加混凝土中的膨胀力,降低混凝土强度,造成缝隙。特别是混凝土最冷时,老化后强度损失可达30%~50%。冬季预应力孔道灌浆后,如果不采取保温措施,沿管道方向也可能出现冻胀缝隙。

建筑材料质量造成的缝隙

  混凝土主要由水泥、砂、石材、搅拌水和添加剂组成。钢筋混凝土中使用的不合格材料可能导致结构间隙。

施工技术质量造成的缝隙

  在钢筋混凝土浇筑、构件制作、模板绘图、运输、积累、组装、吊装过程中,如施工技术不合理,施工质量差,容易产生纵向、水平、斜向、垂直、水平、表面、深度,贯穿裂缝,特别是细长的薄壁结构。由于原因,间隙的位置、方向和总宽度不同。

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