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混凝土裂缝产生原因

2019-06-18 作者:金泉 浏览数:

混凝土裂缝产生的因素可以分为自身因素和其他因素。混凝土本身的配方、施工、养护都会对裂缝的生成产生直接影响。结构设计不合理、外部环境作用导致温差过大等等,这些都可以归结到其他因素。

混凝土本身的影响

混凝土配方主要是水泥、碎石、砂等粗细骨料以及各种化学外加剂。水泥的种类繁多,初期水化热、凝结时间各不相同。水化热越大、细度越大,产生裂缝的概率越高。

硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥细度用比表面积表示。比表面积是水泥单位质量的总表面积(㎡/kg)。国家标准(GB175-2007)规定,硅酸盐水泥比表面积应大于300㎡/kg;矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥的细度以筛余表示,其80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。水泥中混合材的种类和掺量也会影响水泥的颗粒级配,掺石灰石、火山灰类易磨性好的混合材的水泥中细颗粒含量会增加。掺矿渣、磷渣等易磨性差的混合材的水泥中细颗粒含量较少。不同粉磨系统(开路粉磨系统、闭路粉磨系统)所生产的水泥的颗粒级配也不同。多种水泥生产的因素,造成了细度范围宽窄不一,反应到工程实践,就是容易产生裂缝。

碎石和砂等骨料的含泥量过高也是裂缝产生的一大诱因。含泥量过高,容易在水泥浆和骨料之间形成夹层物质,使的水泥浆和骨料不能有效粘结。影响了混凝土的整体性,造成开裂。

外加剂的掺入也是影响因素之一。减水剂的掺入,减少了拌和用水;缓凝剂的加入,延缓了水泥水化的速度,对温度引发的收缩会造成影响;水泥膨胀剂的加入也是如此。

混凝土成形过程中体积变化

混凝土在物理和化学作用下会产生形变。比如,高渗透性溶液的侵蚀。在混凝土的全寿命周期都会有体积变化,即:初凝阶段的的体积变化;初凝-终凝的体积变化;终凝-养护的体积变化。

收缩对混凝土的影响

热胀冷缩是一切物质的固有属性,混凝土也不例外。混凝土收缩主要可以分为以下六种:干燥收缩、自收缩、塑性收缩、化学收缩、温度收缩和沉降收缩。

徐变

混凝土结构或者材料在长期恒定荷载作用下,变形随时间增长的现象称为徐变。一般认为,引起混凝土徐变的原因主要两个:

1)当作用在混凝土构件上的应力不大时,混凝土具有黏性流动性质的水泥凝胶体,在荷载长期作用下产生黏性流动;

2)当作用在混凝土构件上的应力较大时,混凝土中微裂缝在荷载长期作用下持续延伸和发展。

其他因素的影响

混凝土结构设计的影响

ε=ΔT·α

ε——混凝土在温度收缩情况下的相对变形量;

ΔT——温度的变化差值;

α——线性膨胀系数。

当相对变形量ε>εp(极限拉伸值)时,混凝土结构容易产生开裂现象。极限拉伸值和混凝土本身的设计有关联。极限拉伸值越大,混凝土越不容易开裂。

 

基于应力准则的混凝土开裂机理

施工过程中各因素的影响

1.不按规范施工引起的混凝土开裂——未考虑高温对蒸发量、流动性的影响;混凝土未到强度拆模;后续养护不到位;混凝土长距离运输造成离析

2.振捣方式不对,漏振或者过振

3.未及时养护或未能采取有效养护措施

4.外部环境及气候影响——带水施工,大雨天施工。温度低于5℃施工。 

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