对混凝土结构产生裂缝的原因及预防措施的探讨

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1、对混凝土结构产生裂缝的原因及预防措施的探讨：本文着重分析钢筋混凝土结构产生裂缝的各种原因，并根据大量工程实践和多方面的学术研究提出针对性的加固措施。　　关键词：钢筋混凝土结构；裂缝；原因分析；预防措施　　1概述　　在现代化的社会建设中，钢筋混凝土构件的建筑物日渐成长,以及商品混凝土的大量推广和混凝土强度等级的提高，结构裂缝出现的机率已成为一个普遍性的技术问题,在建筑工程施工过程中,轻则影响建筑结构美观和耐久性,重则危及建筑物安全和正常使用。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材

2、料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作显得犹为重要，这也是笔者所要提及的关键所在。　　2结构裂缝产生的原因及预防　　结构裂缝产生的原因很复杂，根据国内外的调查资料，引起裂缝有两大类原因，一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝，其机率约20％；一种是结构因温度、膨胀、收缩和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝，其机率约80％。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关，故作以下

3、分析。　　2．1材料缺陷　　在变形裂缝中收缩裂缝占有80％的比例，从混凝土的性质来说大概有：　　2．1．1自生收缩　　密闭的混凝土内部相对湿度随水泥水化的进展而降低，称为自干燥。高水灰比的普通混凝土(OPC)由于毛细孔隙中贮存大量水分，自干燥引起的收缩压力较小，所以自生收缩值较低而不被注意。但是，低水灰比的高性能混凝土(HPC)则不同，早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快，以至使孔体系中的相对湿度低于80％。而HPC结构致密，外界水泥很难渗入补充，在这种条件下开始产生自干收缩。研究表明，龄期2个月水胶比为0．4的HPC，自干收缩率为0．

4、01％，水胶比为0．3的HPC，自干收缩率为0．02％。HPC的总收缩中干缩和自收缩几乎相等，水胶比越小自收缩所占比例越大。由此可知，HPC的收缩性与OPC完全不同，OPC以干缩为主，而HPC以白干收缩为主。问题的要害是：HPC自收缩过程开始于水化速率处于高潮阶段的头几天，温度梯度首先引发表面裂缝，随后引发内部微裂缝，若混凝土变形受到约束，则进一步产生收缩裂缝。这是高标号混凝土容易开裂的主要原因之一。　　2．1．2干燥收缩　　研究表明，水泥加水后变成水泥硬化体，其绝对体积减小。每l00克水泥水化后的化学减缩值为7～9ml，如混凝土水泥用量

5、为35Okg／m3，则形成孔缝体积约25～30l／m3之巨。这是混凝土抗拉强度低和极限拉伸变形小的根本原因。研究表明，每lOOg水泥浆体可蒸发水约6ml，如混凝土水泥用量为350kg／m3，当混凝土在干燥条件下，则蒸发水量达2ll／m3。毛细孔缝中水逸出产生毛细压力，使混凝土产生“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％，故易引起干缩裂缝，干燥收缩裂纹出现在接近1年龄期内。　　2．1．3温差收缩　　在混凝土硬化过程中，混凝土构筑物可能要

6、承受各种温度和湿度及其它原因引起变形而产生应力裂缝，因为混凝土在内、外约束应力作用的情况下，混凝土构件的自约束应力是由于非线性的不均匀变形引起，它产生了局部裂缝，而混凝土构件(结构)在外部的约束应力由于结构与结构的相互约束，这种约束变形可能使混凝土构件(结构)产生贯穿性断裂和局部裂缝。　　根据王铁梦教授的理论，在混凝土尤其是大体积混凝土浇捣完后，水泥已经开始水化，其混凝土内部的最高温度峰值可按以下经验公式计算，即：　　T0=TC