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余丹溪

亲们说一下混凝土裂缝的种类有哪些?

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混凝土的收缩主要有塑性收缩、自收缩、干燥收缩和碳化收缩。
1塑性收缩
塑性收缩是新拌混凝土失水引起的收缩。它的失水是由表面脱水而引起。新拌混凝土颗粒之间的空间完全充满水,当高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度等因素作用时,水从浆体向表面移动,从表面脱水,这时,产生毛细管负压力,随着失水增加,毛细管负压逐渐增大,产生收缩力,使浆体产生收缩。当收缩力大于基体的抗拉强度时,就会使表面产生开裂。据试验,混凝土早期塑性收缩最大速率发生在浇筑后1~4小时,此后收缩平缓。因此在收缩速度较大的时期特别要采取保护措施以避免混凝土开裂。
影响混凝土塑性收缩的主要因素是风速、相对湿度、气温和混凝土本身的温度。高风速、低相对湿度、高气温和高的混凝土温度将使混凝土的失水加剧,从而增加塑性收缩。混凝土的收缩在夏季最为严重。据认为,若混凝土表面脱水速率超过0.5kg/(m2•h),则失水速率将大于渗出水到达混凝土表面的速率,并造成毛细管负压,引起塑性收缩,如蒸发速率超过1.0kg/(m2•h),需采取预防开裂的措施。
2化学减缩
化学减缩主要是无水熟料与水起化学反应,使固相体积逐渐增加而水泥—水体系的总体积逐渐减少的缘故。具体地说是由水化前后反应物和生成物的平均密度不同所引起。如果进一步分析,则可以认为是水泥与水起化学反应过程中,原来的自由水成为水化产物的一部分,使它的比容由原来的1cm3/g变成约0.75cm3/g的缘故。也就是说,硅酸盐水泥的化学减缩量约为化学结合水的25%。因此可以认为,化学结合水量大的水泥,其最终化学减缩量也大。硅酸盐水泥的各个组成矿物有不同的化学减缩量,C3A的化学减缩量最大。C3A的收缩率是C2S的3倍,几乎是C4AF的5倍。因此C3A含量高的水泥易因早期的温度收缩、自收缩和干燥收缩而开裂。为了防止混凝土开裂,应尽量使用C3A含量低的水泥。
3干燥收缩
干燥收缩的主要原因是水分在混凝土硬化后较长时间产生的水分蒸发引起的。由于集料的干燥收缩很小,因此混凝土的干燥收缩主要是水泥石干燥收缩造成的。水泥石干燥收缩理论有:毛细管张力学说、表面吸附学说和夹层水学说等,不论哪种学说,都是水分蒸发引起的。混凝土的水分蒸发、干燥过程是由外向内、又表及里,逐渐发展的。由于混凝土蒸发、干燥非常缓慢,产生干燥收缩裂缝多数在一个月以上,有时甚至一年半载,而且裂缝产生在表层很浅的位置,裂缝细微,有时呈平行线状或网状,常常不被人们注视。但是应当特别注意,由于碳化和钢筋锈蚀的作用,干缩裂缝不仅严重损害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。
4碳化收缩
碳化收缩是大气中的CO2在存在水的条件下与水泥水化产物作用生成CaCO
3、硅胶、铝胶和游离水而引起的收缩。产生收缩的原因在于这些游离水的蒸发。碳化作用必定产生游离水,这些游离水蒸发时产生毛细管张力,从而引起浆体收缩。碳化作用的实质是碳酸对水泥石的腐蚀作用。而碳化收缩则是由于碳化作用所产生的游离水的蒸发引起。但浆体在充分干燥和水饱和的场合都不易产生碳化作用。因为在完全干燥的场合毛细管水已蒸发,CO2无法在毛细管中形成碳酸,因此无法与水化产物直接作用,当然也就不会产生碳化收缩。而在水饱和的状态下,CO2很难进入毛细孔内,也无法在毛细管内形成的碳酸。正因为如此,碳化作用和碳化收缩均发生在混凝土表面。对碳化收缩影响最大的是相对湿度。

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1塑性收缩裂缝
塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,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。
塑性裂缝产生的主要原因为: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,造成毛细管中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。影响混凝土塑性收缩开裂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沉降收缩裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,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.
3温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝士的体积较大,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,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
在混凝土的施工中当温差变化较大,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,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。
混凝土结构成型后,没有及时覆盖,表面水分散失快,体积收缩大,而混凝土内部湿度变化小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面的收缩裂缝。

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混凝土结构裂缝的分类特征及密封处理内容提要:对建筑结构体进行可靠性鉴定时,首先要对构件中出现的裂缝重点分析判断。而裂缝发生有多种类型,不同类型的裂缝形成的原因不同、特点不同,产生的结果也不同。混凝土结构裂缝的分类特征及密封处理对建筑结构体进行可靠性鉴定时,首先要对构件中出现的裂缝重点分析判断。而裂缝发生有多种类型,不同类型的裂缝形成的原因不同、特点不同,产生的结果也不同。产生的裂缝并不是都会对结构安全和承载力造成危害,就结抅的受力件裂缝来讲,在钢筋混凝土设计分析中已考虑到混凝土在受拉区是可以带裂缝工作的。因此在受拉区出现的裂缝不会直接影响结抅的承载力。但这些裂缝却给腐蚀物质(气体和液体)的浸入留下一条通道,降低构件的防御能力。但在抅件的受压区出现的受力裂缝会导致结构的极限破坏。在预应力混凝土构件遭受重复荷载作用时,会出现料想不到的裂缝,而这些裂缝会使构件因结构疲劳发生破坏。很显然,混凝土结构体的裂缝不仅仅是由于受力而发生的,出现裂缝可能由一种或几种原因同时作用引发的。因此,在进行混凝土结构可靠性分析时,必须详细调查区分清楚裂缝的类型,从裂缝的表现形态分析结构存在的问题。
1、混凝土结构裂缝的分类方法1)根据裂缝产生的时间划分裂缝,一般可分为两大类:①施工期间出现的裂缝。②使用期间出现的裂缝。2)根据引起裂缝的原因可分为:①材料选配不当。②施工控制不当。③温差作用。④荷载作用。⑤钢筋锈蚀作用。⑥地基不均匀沉降。⑦冻胀作用。⑧地震作用。⑨火灾作用。⑩碰撞及其他作用等。3)按照裂缝的产生规律、形态、容易发生的部位分布划分,一般有以下几种:①塑性收缩裂缝。②塑性沉降裂缝。③收缩裂缝。④温差裂缝。⑤不规则龟裂。⑥纵向裂缝。⑦横向裂缝。⑧剪切裂缝。⑨扭转裂缝。⑩斜向裂缝。⑪X形交叉裂缝。⑪八字和倒八字形裂缝。⑪其他裂缝。
2、裂缝划分及其特点
(1)施工期间产生的裂缝1)塑性收缩和沉降裂缝:塑性收缩足在混凝土凝结之前,水分从浇筑表面较快蒸发失水而引起,这些裂缝对结构危害很小,但需进行表面处理;沉降裂缝是在施工过程中混凝土尚无任何强度时,由于模板振动、棊础下沉、混凝土振后表面(泌)积水较多引起的,这类裂缝一
般较深。沿钢筋走向出现的纵缝,是引起钢筋锈蚀的常见原因,对结构的危害应引起重视,需进行处理。2)收缩和温差裂缝:收缩是在混凝土凝结期间或硬化后表面形成的裂缝。由于受到模板和周围结构件的约束、缺少养护水、表面未保护、收缩不匀而引发的裂缝,形状与构件表面垂直。对结构的危害程度视缝的大小及深度来定,缝较小时可不作处理。面对于由温度变化引起的或是因水泥的水化热过高形成的裂缝,一般同构件截面相垂直。但也会出现在位于构件表面或贯穿整个截面的现象,要根据裂缝的深度和宽度进行处理。3)不规则龟裂:龟裂是在浇筑后对表面没有进行认真抹压处理或覆盖养护,出现较多数量但裂缝较浅的缝,在初凝期间发生。这种缝对结构不会造成危害,一般不处理。4)施工措施不当出现的裂缝:钢筋配置不当、绑扎不牢固、施工对钢筋无防护操作人员踩踏上部筋、支撑拆除过早、混凝土无强度时吊压重物、预应力张拉失控都会引起结构裂缝,由这些原因造成的裂缝必须进行认真处理。5)冻胀作用引起的裂缝:早期冻胀是在临界强度前受冻的混凝土,在构件表面沿主筋或箍筋方向出现宽窄不同的裂缝,深度多达不到主筋,立即采取切实措施处理不会造成危害。
(2)使用期间出现的裂缝建筑在投入使用阶段随时间的推移面发展原有裂缝或出现新的裂缝。这种裂缝是沿钢筋位置出现的纵向裂缝,是钢筋开始锈蚀的一个征兆。这种裂缝不是其他任何原因造成的,而是钢筋生锈膨胀所产生的现象。如不及早处理会使保护层混凝土全部脱落、钢筋生锈加快,对结构的耐久性和安全危害极大,必须进行彻底补强处理。对盐械类及酸性侵蚀气液体介质引起的裂缝,应清除结构体内及表面的侵蚀介质后,再根据裂缝的程度处理;冻融循环造成的危害极大,该部位混凝土要采用抗冻混凝土的配合比施工,以确保使用期内不被冻坏;喊集骨料反应引起的裂缝要根据实际反应对待。
(3)荷载作用引起的裂缝荷载作用包括:弯矩作用、剪力作用、拉力作用和扭转作用;是一个以上几种不同外力的共同作用。对于结构在荷载作用下出现的裂缝,当裂缝宽度小于规范允许值时,可不进行处理;当大于规范允许值时,对结构件必须加固补强处理。
(4)按形状分类的裂缝
1)横向裂缝:垂直于构件截面的横向裂缝,主要因荷载作用、温差收缩作用引起。当裂缝与主筋垂直时,缝宽较小,腐蚀介质不易侵浊内部,对结构体不会造成危害;当钢筋沿两个方向垂直放覽时,裂缝与一根钢筋垂耷而于另-根钢筋平行,由于大直径钢筋的作用,对能这条平行的裂缝与钢筋的位置相符合,这种裂缝很转易引起钢筋的腐蚀。2)剪切裂缝:因结构体的荷载或震动移位而引起的裂缝。3)斜向裂缝、八字和倒八字形裂缝:这种裂缝一般只出现在墙体表面,主要因地基不均匀下沉或是温差作用引起的。当条形建筑中部下沉量较大时,两端部墙体表面则出现八字形裂缝;当建筑中部地基坚硬时,两端部地基在软土层上,则出现倒八字形裂缝;条形建筑一端沉降量大时会出现斜向裂缝;当建筑屋面上部因高温或高湿而膨胀量较大时,墙面也会出现八字形裂缝;屋面顶部因低温干燥收缩时,墙面则出现倒八字形裂缝。根据出现裂缝的时间可以判断其稳定程度,进而分析对结构的耐久性影响。4)X形的交叉裂缝:在地震及外力撞击作用下,柱子端头和墙面上会出现X形裂缝,当裂缝出现后应立即分折并采取措施处理。5)火灾及其他原因引起的裂缝:因火灾温度很髙且不均匀,裂缝会不规则的出现,程度也不尽相同,首先要根据裂缝的大小和表面烧毁的实际调査清楚,再确定修补还是灌浆处理。
3、裂缝原因调査项目及方法裂缝的出现应采取积极的防范和处理措施,分析裂缝产生的原因时,要对裂缝的形态、规律、出现部位、分布区域详细调査清楚,有必要对裂缝逐条量实际的宽度、长度和深度t并了解建筑物的使用时间和裂缝出现发展时间,以此判断裂缝的稳定性。另外还按照下页表的调査项目和采用方法重点分析裂缝的发生原因。
4、对裂缝的密封处理钢筋混凝土结构或构件出现裂缝总会造成不良影响,有的缝破坏结构整体性、降低结构刚度影响承载力;有的会引起钢筋锈蚀而降低耐久性;有的缝则出现渗漏而影响使用功能。因此在了解裂缝产生的多种原因后,要针对不同期出现裂缝的不同原因,采取积极措施避免裂缝的发生。当裂缝一旦出现应根据其性质、形态、部位、大小、结构等级和受力状况区别治理

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