混凝土的裂缝成因
结构裂缝的成因复杂而繁多,比如:温湿度的变化;混凝土的不均匀性;结构不合理;原材料不符合要求;水灰比过大;基础不均匀沉降和模板变形;养护不及时等。综合混凝土结构裂缝的成因,大致可划分如下几类:
1、施工引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、制作、拆模、运输、吊装等过程中,若施工不规范,工艺不合理,容易产生裂缝。比较常见的有:
1.1混凝土保护层过厚,或现场施工时踩塌已绑扎的上层钢筋没有进行修复,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,而形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
1.2混凝土振捣不密实,出现空洞,导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。
1.3混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起塌落度过低,或加大水灰比,出现不规则的收缩裂缝。
1.4混凝土初期养护不到位,使得混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。
1.5支架预压不够;模板刚度不够;拆模过早等,使结构产生裂缝。
2、荷载引起的裂缝
钢筋混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生直接应力和次应力两种裂缝。
2.1直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝
在设计方面,计算模型不合理;内力与配筋计算错误;设计断面或结构剐度不足等。在施工方面,对设计意图理解不清,改变结构受力模式;预制构件起吊、运输、安装、现场捣制等不规范。
2.2次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝
在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态与常规计算有出入,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
结构中的凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生大的应力集中。在这些结构的转角处或构件形状突变处容易出现裂缝。实际工程中,次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。
2.3温度变化和混凝土收缩引起的裂缝
混凝土在凝结硬化过程中,由于水泥释放大量的水化热,在表面和内部先后出现较大的温差变化而引起拉应力;外部气温骤降也会在混凝土表面引起较大的拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会产生裂缝。
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