混凝土開裂原因分析及解決方法_第1頁
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文檔簡介

1、混凝土因其取材廣泛、價(jià)格低廉、抗壓強(qiáng)度高、可澆筑成各種形狀,并且耐火性好、不易風(fēng) 化、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,成為當(dāng)今世界建筑結(jié)構(gòu)中使用最廣泛的建筑材料?;炷磷钪饕娜秉c(diǎn)是抗拉能力差、 脆性大、 容易開裂。 大量的工程實(shí)踐和理論分析表明,幾乎所有的混凝土構(gòu)件均是帶裂縫工作的,只是有些裂縫很細(xì),甚至肉眼看不見(v0.05mm), 一般對結(jié)構(gòu)的使用無大的危害,可允許其存在;我國現(xiàn)行建筑、鐵路、公路、水 利等部門設(shè)計(jì)規(guī)范均采用限制構(gòu)件裂縫寬度的辦法來保障混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用。有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學(xué)因素的作用下,不斷產(chǎn)生和擴(kuò)展,引起混凝土碳 化、保護(hù)層剝落、鋼筋腐蝕,使混凝土的強(qiáng)度和剛度受到削弱,耐

2、久性降低,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā) 生垮塌事故,危害結(jié)構(gòu)的正常使用,必須加以控制。混凝土開裂可以說是 “常發(fā)病 ”和“多發(fā)病 ”,經(jīng)常困擾著工程技術(shù)人員。其實(shí),如果采取一定 的設(shè)計(jì)和施工措施,很多裂縫是可以克服和控制的。實(shí)際上, 混凝土裂縫的成因復(fù)雜而繁多, 甚至多種因素相互影響, 但每一條裂縫均有其產(chǎn)生 的一種或幾種主要原因。 本報(bào)告對混凝土裂縫的種類和產(chǎn)生的原因作較全面的分析并提出相 應(yīng)的防治措施,供同行、專家參考、探討。混凝土裂縫的種類,就其產(chǎn)生的原因,大致可劃分如下幾種:一、荷載引起的裂縫混凝土構(gòu)件在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫,歸納起來主要有直 接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。(一)

3、直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:1、設(shè)計(jì)計(jì)算階段,結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算;計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè) 與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算; 內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí) 不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足(寧波跨海大橋) ;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)剛 度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。2、施工階段,不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),隨 意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模 式;不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。3、使用階段, 超出設(shè)計(jì)載荷的作用于樓地面、 墻

4、面; 工業(yè)廠房超負(fù)荷使用; 發(fā)生大風(fēng)、 大雪、地震、爆炸等。(二)次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:1、在設(shè)計(jì)外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考 慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。例如:兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置“X”鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸, 理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩, 但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎, 以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹 蝕。2、工業(yè)建筑中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等,在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式 進(jìn)行模擬計(jì)算, 一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。 研究表明, 受力構(gòu)件挖孔后, 力流將產(chǎn)生繞射 現(xiàn)象,在孔洞附近密集

5、,產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。在長跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中,經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌?,設(shè)置錨頭,而在錨固斷面附近經(jīng)??梢钥吹搅芽p。 因此,若處理不當(dāng), 在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、 受力鋼筋截?cái)嗵幦菀壮霈F(xiàn)裂縫。實(shí)際工程中,次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。 次應(yīng)力裂縫多屬張拉、劈裂、 剪切 性質(zhì)。次應(yīng)力裂縫也是由荷載引起,僅是按常規(guī)一般不計(jì)算,但隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完 善,次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。例如現(xiàn)在對預(yù)應(yīng)力、徐變等產(chǎn)生的二次應(yīng)力,不 少平面桿系有限元程序均可正確計(jì)算,但在 40 年前卻比較困難。在設(shè)計(jì)上,應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變) ,當(dāng)不能回避時(shí),應(yīng)做局部處理,如

6、轉(zhuǎn) 角處做圓角,突變處做成漸變過渡, 同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋, 轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋,對于較大孔 洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。 這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、 受剪區(qū)或振動(dòng)嚴(yán) 重部位。 但必須指出, 如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫, 往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載 力極限的標(biāo)志,是結(jié)構(gòu)破壞的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。(三)根據(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式,產(chǎn)生的裂縫特征如下:1、中心受拉:裂縫貫穿構(gòu)件橫截面,間距大體相等,且垂直于受力方向。 采用螺紋鋼筋時(shí),裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。2、中心受壓:沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。3、受彎:彎矩最大截面

7、附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫,并逐漸向中和 軸方向發(fā)展。 采用螺紋鋼筋時(shí), 裂縫間可見較短的次裂縫。 當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時(shí), 裂縫少而寬, 結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。4、大偏心受壓:大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件,類似于受彎構(gòu)件。5、小偏心受壓:小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件,類似于中心受壓構(gòu)件。6、受剪:當(dāng)箍筋太密時(shí)發(fā)生斜壓破壞,沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫;當(dāng)箍筋適當(dāng)時(shí)發(fā)生剪壓破壞,沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。7、受扭:構(gòu)件一側(cè)腹部先出現(xiàn)多條約45 °方向斜裂縫,并向相鄰面以螺旋方向展開。8、受沖切:沿

8、柱頭板內(nèi)四側(cè)發(fā)生約 45 °方向斜面拉裂,形成沖切面。9、局部受壓:在局部受壓區(qū)出現(xiàn)與壓力方向大致平行的多條短裂縫。二、溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì), 當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化, 混凝土將發(fā)生變形, 若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。 在某些大跨徑梁中, 溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。 溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特 征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。引起溫度變化主要因素有:、水化熱 出現(xiàn)在施工過程中,大體積混凝土澆筑之后由于水泥水化放熱,致使內(nèi)部溫度很高, 內(nèi)外溫差太大,致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,盡量選擇

9、水化熱低的水泥品種(礦渣水泥) ,限制水泥單位 用量(使用減水劑) ,減少骨料入模溫度(冰水?dāng)嚢瑁?,降低內(nèi)外溫差(通過表面保溫) ,并 緩慢降溫, 必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)(預(yù)埋)進(jìn)行內(nèi)部散熱,或采用薄層連續(xù)澆筑以加快 散熱。2、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工時(shí)施工措施不當(dāng),混凝土驟冷驟熱,內(nèi)外溫度不均,易出現(xiàn)裂縫。3、年溫差一年中四季溫度不斷變化, 但變化相對緩慢, 我國年溫差一般以一月和七月月平均溫 度的作為變化幅度。 考慮到混凝土的蠕變特性, 年溫差內(nèi)力計(jì)算時(shí)混凝土彈性模量應(yīng)考慮折 減。4、日照 屋面、墻面受太陽曝曬后,溫度明顯高于其它部位,溫度梯度呈非線形分布。由于受 到自身約束作用, 導(dǎo)致局部

10、拉應(yīng)力較大, 出現(xiàn)裂縫。 日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂 縫的最常見原因。5、驟然降溫突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降,但因內(nèi)部溫度變化 相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度。日照和驟然降溫內(nèi)力計(jì)算時(shí)可采用設(shè)計(jì)規(guī)范或參考實(shí)際資料進(jìn) 行,混凝土彈性模量不考慮折減。6、鋼制預(yù)埋件與鋼筋或其它鋼制件聯(lián)結(jié)時(shí),若焊接措施不當(dāng),鐵件附近混凝土容易燒傷開 裂。采用電熱張拉法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350C,混凝土構(gòu)件也容易開裂。試驗(yàn)研究表明,由火災(zāi)等原因引起高溫?zé)齻幕炷翉?qiáng)度隨溫度的升高而明顯降低,鋼筋與混凝土的粘結(jié)力隨之下降,混凝土溫度達(dá)到300C后抗拉強(qiáng)度下降 50%,抗

11、壓強(qiáng)度下降 60%,光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)力下降80%;由于受熱,混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā)也可產(chǎn)生急劇收縮。三、收縮引起的裂縫 在實(shí)際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中,塑性 收縮和干縮是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和碳化收縮。1、塑性收縮 發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后 45 小時(shí)左右,此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐 漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā), 混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,因此時(shí)混凝土 尚未硬化,稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大,可達(dá) 1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋,便形 成沿鋼筋方向的裂縫。在構(gòu)件豎向變截面處如 T

12、梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?因硬化前 沉實(shí)不均勻?qū)l(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮, 施工時(shí)應(yīng)控制水灰比, 避免過長時(shí)間的攪拌, 下料不宜太快, 振搗要密實(shí),豎向變截面處宜分層澆筑。2、干縮 混凝土結(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為干 縮(縮水收縮) 。因混凝土表層水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮 小的不均勻收縮, 表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束, 致使表面混凝土承受拉力, 當(dāng)表面 混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí), 便產(chǎn)生收縮裂縫。 混凝土硬化后收縮主要就是干縮。 如 配筋率較大的構(gòu)件(超過 3%),鋼筋對混凝土收縮的約束比較

13、明顯,混凝土表面容易出現(xiàn) 龜裂裂紋。3、自生收縮自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng),這種收縮與外界濕度無關(guān), 且可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土) ,也可以是負(fù)的(即膨脹,如摻膨脹劑 的膨脹水泥混凝土) 。4、碳化收縮大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。碳化收縮只有在濕度 50%左右才能發(fā)生,且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。碳化收縮一般不做計(jì)算。混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯(cuò),成龜裂狀, 形狀沒有任何規(guī)律。但收縮值累積過大, 也會(huì)造成混凝土的貫通裂縫(斷板) 。例如:大面積水泥混凝土樓 地面,如果不及時(shí)切割伸縮縫

14、,必然斷板。研究表明,影響混凝土收縮裂縫的主要因素有: 水泥品種、標(biāo)號及用量礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高,普通水泥、火山灰水泥、礬土水 泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大,則混凝土收縮 越大, 且發(fā)生收縮時(shí)間越長。例如, 為了提高混凝土的強(qiáng)度, 施工時(shí)經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥 用量的做法,結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。 骨料品種 骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長石等吸水率較小、收縮性較低;而砂巖、 板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小,含水量大收縮越大。 水灰比用水量越大,水灰比越高,混凝土收縮越大。 外摻劑外摻劑保水性越好,則混

15、凝土收縮越小。 外摻料外摻料的細(xì)度越高, 混凝土收縮越大。 外摻料的摻量越大,混凝土收縮越大。一般商品(泵送)混凝土都含有較大摻量( 15%30% )的粉煤灰,混凝土收縮較大, 所以采用商品(泵送)混凝土的工程比較容易開裂。 養(yǎng)護(hù)方法良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng), 獲得較高的混凝土強(qiáng)度。 養(yǎng)護(hù)時(shí)保持濕度越高、 氣溫越低、 養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長, 則混凝土收縮越小。 蒸汽養(yǎng)護(hù)方式比自然養(yǎng)護(hù)方式混凝土收縮要 小。 外界環(huán)境 大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大,則混凝土水分蒸發(fā)快,混凝土收縮越快。 振搗方式及時(shí)間機(jī)械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。 振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定, 一般以515

16、s/次為宜。時(shí)間太短,振搗不密實(shí),形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻;時(shí)間太長,造 成分層,粗骨料沉入底層,細(xì)骨料留在上層,強(qiáng)度不均勻,上層易發(fā)生收縮裂縫。 對于溫度和收縮引起的裂縫, 增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性, 尤其是薄壁結(jié)構(gòu) (壁 厚2060cm)。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋 ($ 8$ 14)小間距布置(1015cm),全 截面構(gòu)造配筋率不宜低于 0.3% ,一般可采用 0.3%0.5%。四、地基礎(chǔ)變形引起的裂縫 由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,超出混凝土結(jié)構(gòu) 的抗拉能力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有:1 、地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)

17、在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工,這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如 丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁, 勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn), 而地基巖面起伏又大, 勘察報(bào)告不能充分反映 實(shí)際地質(zhì)情況。2、地基地質(zhì)差異太大建造在山區(qū)溝谷的建筑物,河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大,河溝中甚至存在軟弱地 基,地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。3、結(jié)構(gòu)荷載差異太大在地質(zhì)情況比較一致條件下,各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí),有可能引起不均勻沉降, 例如高層建筑的主樓比周邊裙房的荷載要大,中部的沉降就要比周邊大。4、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大同一建筑群中,混合使用不同基礎(chǔ)如條形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),或同時(shí)采用樁基礎(chǔ)但樁徑或 樁長差別大時(shí),也可能引起地基

18、不均勻沉降。5、分期建造的基礎(chǔ)老建筑物的擴(kuò)建,新擴(kuò)建建筑物或基礎(chǔ)處理時(shí)引起地基土重新固結(jié),均可能對原有建 筑物的基礎(chǔ)造成較大沉降。6、地基凍脹 在低于零度的條件下含水率較高的地基土因冰凍膨脹;一旦溫度回升,凍土融化,地 基下沉。因此地基的冰凍或融化均可造成不均勻沉降。五、鋼筋銹蝕引起的裂縫 由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周圍氯離子含量較高, 均可引起 鋼筋表面氧化膜破壞, 鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng), 其銹蝕 物氫氧化鐵體積比原來增長約 24 倍,從而對周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)

19、力, 導(dǎo)致保護(hù)層混凝土 開裂、剝離,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使得鋼筋有效斷 面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱, 結(jié)構(gòu)承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫, 加劇 鋼筋銹蝕,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。要防止鋼筋銹蝕,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度(當(dāng) 然保護(hù)層亦不能太厚,否則構(gòu)件有效高度減小,受力時(shí)將加大裂縫寬度) ;施工時(shí)應(yīng)控制混 凝土的水灰比, 加強(qiáng)振搗,保證混凝土的密實(shí)性, 防止氧氣侵入, 同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外 加劑用量,沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎重。密實(shí)混凝土表面的防腐涂料 也是一種有效手段!六、凍脹引起的裂縫 大氣氣

20、溫低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹9% ,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力; 同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲 透壓, 使混凝土中膨脹力加大, 混凝土強(qiáng)度降低, 并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時(shí)受 凍最嚴(yán)重,成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá) 30%50% 。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。 當(dāng)混凝土中骨料空隙多、 吸水性強(qiáng); 骨料中含泥土等雜質(zhì)過多;混凝土水灰比偏大、振搗不密實(shí);養(yǎng)護(hù)不力使混凝土 早期受凍等,均可能導(dǎo)致混凝土凍脹裂縫。冬季施工時(shí),采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土 拌和水中摻入防凍劑(但氯

21、鹽不宜使用) ,可保證混凝土在低溫或負(fù)溫條件下硬化。七、施工材料質(zhì)量引起的裂縫混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水、摻合撩及外加劑組成。配置混凝土所采用材 料質(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。1 、水泥( 1)、水泥安定性不合格, 水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。氧化鈣在凝結(jié)過程中水化很 慢,在水泥混凝土凝結(jié)后仍然繼續(xù)起水化作用, 可破壞已硬化的水泥石, 使混凝土抗拉強(qiáng)度 下降。(2)、水泥出廠時(shí)強(qiáng)度不足,水泥受潮或過期,可能使混凝土強(qiáng)度不足,從而導(dǎo)致混 凝土開裂。( 3)、當(dāng)水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時(shí)又使用含有堿活性的骨料,可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。2、砂、石骨料(1)、砂石的粒徑、級配、

22、雜質(zhì)含量 砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的 強(qiáng)度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂,后果更嚴(yán)重。砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結(jié)力,降低混凝土強(qiáng)度。砂石中含泥 量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強(qiáng)度,特別是早期強(qiáng)度。 砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),體積膨脹2.5 倍。(2)、堿骨料反應(yīng) 堿骨料反應(yīng)有三種類型: 、堿硅酸反應(yīng)參與這種反應(yīng)的骨料有流紋巖、安山巖、凝灰?guī)r、蛋白石、黑硅石、燧石、鱗石英、玻璃質(zhì)火山巖、 玉髓及

23、微晶或變質(zhì)石英等。 反應(yīng)發(fā)生于堿與微晶氧化硅之間, 其生成物硅膠 體遇水膨脹, 在混凝土中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力, 可導(dǎo)致混凝土突然爆裂。 這類反應(yīng)是堿骨料反 應(yīng)的主要形式。 、堿硅酸鹽反應(yīng)參與這種反應(yīng)的骨料有粘土質(zhì)巖石、千枚巖、硬砂巖、粉砂巖等。 此類反應(yīng)的特點(diǎn)是膨脹速度非常緩慢,混凝土從膨脹到開裂,能滲出的凝膠很少。 、堿碳酸巖反應(yīng)多數(shù)碳酸巖石沒有堿活性,有特定結(jié)構(gòu)的泥質(zhì)細(xì)粒白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)細(xì)?;屹|(zhì)白云巖 才具有與堿反應(yīng)的堿活性,且還須高堿度、一定濕度環(huán)境下才能反應(yīng)膨脹。堿骨料反應(yīng)裂縫的形狀及分布與鋼筋限制有關(guān),當(dāng)限制力小時(shí),常出現(xiàn)地圖狀裂縫, 并在縫中有白色或透明的浸出物; 當(dāng)限制力強(qiáng)時(shí)則出現(xiàn)

24、順筋裂縫。 在工程實(shí)踐中必須對骨料 進(jìn)行堿活性檢驗(yàn),采用對工程無害的材料,同時(shí)使用含堿量低的水泥品種。3、摻合料 外摻料的細(xì)度越高,混凝土收縮越大。 外摻料的摻量越大, 混凝土收縮越大。一般商 品(泵送)混凝土都含有較大摻量( 15%30% )的粉煤灰,混凝土收縮較大,所以采用商 品(泵送)混凝土的工程比較容易開裂4、拌和水及外加劑 拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿 泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應(yīng)有影響。八、施工工藝質(zhì)量引起的裂縫 在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝 不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深 進(jìn)的和貫穿的各種裂縫, 特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。 裂縫出現(xiàn)的部位和走向、 裂縫寬 度因產(chǎn)生的原因而異,比較典型常見的有:1 、混凝土保護(hù)層過厚, 或亂踩已綁扎的上層鋼筋, 使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚, 導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。2、混凝土振搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫 的起源點(diǎn)。3、混凝土澆筑過快, 混凝土流動(dòng)性較低,

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