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1、混凝土结构裂缝的成因与处理:混凝土结构的裂缝是工程中比较常见且难于解决的实际问题,本文从混凝土裂缝产生的原因着手进行分析,怎样对不同种裂缝进行修补进行详细的说明。 关键词:混凝土结构;裂缝;成因;处理 1概述 混凝土是由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非匀质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等问题,成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非匀质的特性。 混凝土结构的裂缝中微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土各项指标不产生危害。但是在混凝土受到荷载等作用后
2、,微裂缝就会不断的扩展甚至连通,最终形成肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。 混凝土裂缝产生的原因很多,如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝;有变形引起的裂缝:有外载作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,采取不同的措施予以防治。 2混凝土结构裂缝的成因 2.1结构裂缝 虽然一些现浇楼板的承载力均可以满足设计要求,但是由于施工过程中早期堆载,以及施工荷载大于设计允许堆载,因此,在一些截面突变处或者薄弱的部位就很容易出现裂缝,例如在墙角应力集中地方的45
3、斜裂缝和板端负弯矩较大处都存在板面裂缝。 2.2应力裂缝 由于各种收缩所引起的裂缝,主要包括碳化收缩、干燥收缩和自身收缩等。混凝土的硬化过程中,常常会因为水分蒸发使得体积逐渐缩小,从而产生收缩,这就造成板的四周受到支座的约束,不能够自由的伸展,然而当混凝土的收缩使得约束应力超出了一定程度,这就必然会使现浇板出现开裂,而开裂的主要地方都出现在应压力相对集中的地方。另外,在施工中混凝土没有按照一定的规定,达到相应的强度,出现过早拆模,这都会造成整个混凝土的楼板出现严重的变形,当混凝土的早期强度出现过低或者没有强度的时候,就会使
4、其承受压弯和拉的应力,导致混凝土出现裂缝。 2.3塑性收缩裂缝 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈现中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。 较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝
5、土塑性收缩裂缝的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。 2.4沉陷裂缝 沉陷裂缝的产生是由于地基承载能力差异或者是结构物荷载差异而造成结构不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳
6、定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。 2.5温度裂缝 温度裂缝多发生在大体积混凝土结构中。混凝土在硬化过程中水泥产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。 在混凝土的施工中温差较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,
7、表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。 温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。 2.
8、6化学反应引起的裂缝 碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些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。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦