预应力混凝土结构的裂缝原因及防止措施

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1、河北交通职业技术学院土木工程系毕业论文预应力混凝土结构裂缝产生原因及防治措施摘要:预应力混凝土结构张拉前由于梁中普通钢筋偏少、模板支撑方式不合适等原因会造成正截面裂缝，大面积多跨预应力混凝土结构施工阶段易出现剪切裂缝，在预应力传递区易出现主拉裂缝，应针对不同原因采取相应措施。关键词:预应力；混凝土；裂缝；防治措施1引言为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早的出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土的，可以设法在结构构件受荷载作用前，使它产生预应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而使结构构件的拉应力不大，甚至处于受压状态，这种构件就是预应力混凝土构件。虽然预应力混凝土构件可

2、以延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，并节约钢筋，减轻自重的效果，克服了钢筋混凝土的缺点，但是由于许多施工技术人员对预应力混凝土结构的性能尚未完全掌握，以致后浇带设置、模板的支撑与布置、模板拆除的时间与方式，仍然采用钢筋混凝土结构的方法；设计人员对预应力混凝土结构设计的特点还不完全了解，规范也缺乏相应的条文，有的设计只是简单地用预应力筋代替普通钢筋。不少设计单位将预应力混凝土结构部分委托给预应力专业公司，无法进行综合考虑。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严

3、格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。因此对裂缝的控制是很重要的。本文叙述预应力混凝土结构裂缝原因及防治措施。2有关裂缝的一些概念混凝土裂缝原因分析：在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。对混凝土裂缝的调查和修补中，对调查的原则、普查、详查方法主要有：裂缝的现状调查第1页河北交通职业技术学院土木工程系毕业论文（裂缝类型和宽度）；

4、有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。混凝土裂缝的处理：（1）表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法,表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏（2）填充法：用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝

5、（0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。（3）灌浆法：此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。（4）结构补强法：因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等。2.1预应力混凝土裂缝的种类2.1.1按裂缝产生原因分类由外荷载(静、动荷载)直接应力引起的裂

6、缝和次应力引起的裂缝。b．由变形变化引起的裂缝：包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝。其特征是结构要求变形，当受到约束和限制时产生内应力，应力超过一定数值后产生裂缝，裂缝出现后变形得到满足，内应力松弛。这种裂缝宽度大、内应力小，对荷载的影响小，但对耐久性损害大。据国内外调查资料表明，工程结构产生属于变形变化(温湿度、收缩与膨胀、不均匀沉降)引起的裂缝约占80%；属于荷载引起的裂缝约占20%。2.1.2按裂缝所处状态分裂缝可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。第2页河北交通职业技术学院土木工程系毕业论文对于处于运动和不稳定扩展状态的裂缝，应考

7、虑加固和补救措施。而对于稳定、闭合、愈合的裂缝则可持久的应用。例如有些防水结构，在0.1MPa水压下，出现0.1～0.2mm裂缝时，可能开始时有轻微渗漏，但经过一段时间后，裂缝处水化的水泥析出Ca(OH)2，逐渐弥合了裂缝，并与大气中CO2作用，形成CaCO3结晶，封闭和自愈合裂缝，防止了渗漏的产生。这种裂缝是稳定的，不会影响工程结构的使用和耐久性。2.1.3按裂缝形状分裂缝按形状可分为表面的、深入的、贯穿的、断续的、纵向的、横向的、斜向的、对角线的、上宽下窄、上窄下宽、外宽内窄的、囊核形的等等。2.2裂缝宽度2.2.1平均裂