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            混凝土總是開(kāi)裂,原來(lái)是這個(gè)原因導致的!
            作者:admin    發(fā)布日期:2023/4/25     關(guān)注次數:     二維碼分享

            普通混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

            1.荷載引起的裂縫

            混凝土在常規靜、動(dòng)荷載及次應力下產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)荷載裂縫,歸納起來(lái)主要有直接應力裂縫、次應力裂縫兩種。直接應力裂縫是指外荷載引起的直接應力產(chǎn)生的裂縫, 次應力裂縫是指由外荷載引起的次生應力產(chǎn)生裂縫。

            荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現不同的特點(diǎn)。這類(lèi)裂縫多出現在受拉區、受剪區或振動(dòng)嚴重部位。但要指出,如果受壓區出現起皮或有沿受壓方向的短裂縫,往往是結構達到承載力極限的標志,是結構破壞的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。

            2.溫度引起的裂縫

            混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當外部環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結構內將產(chǎn)生應力,當應力超過(guò)混凝土抗拉強度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨徑橋梁中,溫度應力可以達到甚至超出活載應力。溫度裂縫區別其它裂縫主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。

            混凝土

            3.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常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類(lèi)中,塑性收縮和縮水收縮(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炭化收縮。

            塑性收縮,發(fā)生在施工過(guò)程中、混凝土澆筑后4~5小時(shí)左右,此時(shí)水泥水化反應激烈,分子鏈逐漸形成,出現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(chēng)為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級很大,可達1%左右。在骨料下沉過(guò)程中若受到鋼筋阻擋,便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂底板交接處,因硬化前沉實(shí)不均勻將發(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)應控制水灰比,避免過(guò)長(cháng)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。

            縮水收縮(干縮),混凝土結硬以后,隨著(zhù)表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱(chēng)為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失快,內部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受拉力超過(guò)其抗拉強度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫?;炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件(超過(guò)3%),鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面容易出現龜裂裂紋。

            自生收縮,自生收縮是混凝土在硬化過(guò)程中,水泥與水發(fā)生水化反應,這種收縮與外界濕度無(wú)關(guān),且可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是負的(即膨脹,如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土)。

            炭化收縮,大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生,且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算。

            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,且縱橫交錯,成龜裂狀,形狀沒(méi)有任何規律。

            4.地基礎變形引起的裂縫

            由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產(chǎn)生附加應力,超出混凝土結構的抗拉能力,導致結構開(kāi)裂。

            5.鋼筋銹蝕引起的裂縫

            由于混凝土質(zhì)量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周?chē)炷翂A度降低,或由于氯化物介入,鋼筋周?chē)入x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,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(cháng)約2~4倍,從而對周?chē)炷廉a(chǎn)生膨脹應力,導致保護層混凝土開(kāi)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,結構承載力下降,并將誘發(fā)其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導致結構破壞。

            要防止鋼筋銹蝕,設計時(shí)應根據規范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護層厚度(當然保護層亦不能太厚,否則構件有效高度減小,受力時(shí)將加大裂縫寬度);施工時(shí)應控制混凝土的水灰比,加強振搗,保證混凝土的密實(shí)性,防止氧氣侵入,同時(shí)嚴格控制含氯鹽的外加劑用量,沿海地區或其它存在腐蝕性強的空氣、地下水地區尤其應慎重。

            6.凍脹引起的裂縫

            大氣氣溫低于零度時(shí),吸水飽和的混凝土出現冰凍,游離的水轉變成冰,體積膨脹9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過(guò)冷水(結冰溫度在-78度以下)在微觀(guān)結構中遷移和重分布引起滲透壓,使混凝土中膨脹力加大,混凝土強度降低,并導致裂縫出現。尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴重,成齡后混凝土強度損失可達30%~50%。冬季施工時(shí)對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。

            7.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,可能導致結構出現裂縫。

            施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

            在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)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,特別是細長(cháng)薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異。    

            8.普通混凝土裂縫的處理方法

            1、表面修復

            常用的方法有壓實(shí)抹平,涂抹環(huán)氧粘結劑,噴涂水泥砂漿或細石混凝土,壓抹環(huán)氧膠泥,環(huán)氧樹(shù)脂粘貼下班絲布,增加整體面層,鋼錨栓縫合等。

            表面涂抹和表面貼補法表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(土工膜或其它防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏 。

            2、局部修復法

            常用的方法有充填法、預應力法,部分鑿除重新澆筑混凝土等。

            用修補材料直接填充裂縫,一般用來(lái)修補較寬的裂縫,作業(yè)簡(jiǎn)單,費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)V型槽,然后作填充處理。

            3、水泥壓力灌漿法

            適用于縫補寬度≥0.5mm的穩定裂縫。

            此法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設備(壓力0.2~0.4Mpa)將補縫漿液注入砼裂隙,達到閉塞的目的,該方法屬傳統方法,效果很好。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫,不用電力,十分方便效果也很理想。

            4、化學(xué)灌漿

            可灌入縫寬≥0.05mm的裂縫。

            5、減少結構內力

            常用的方法有卸荷或控制荷載,設置卸荷結構,增設支點(diǎn)或支撐。改簡(jiǎn)支梁為連續梁等。

            6、結構補強

            常用的方法有增加鋼筋,加厚板,外包鋼筋混凝土,外包鋼,粘貼鋼板,預應力補強體系等。

            因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(cháng)時(shí) 間不處理導致的混凝土耐久性降低、火災造成的裂縫等影響結構強度可采取結構補強法。包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補材料試驗;鉆心取樣試驗;壓水試驗;壓氣試驗等。

            7、改變結構方案,加強整體剛度

            8、混凝土置換法

            混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

            9、電化學(xué)防護法

            電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學(xué)防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是防護方法受環(huán)境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長(cháng)期防腐,既可用于已裂結構也可用于新建結構。

            10、仿生自愈合法

            仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng )傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng )傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統,當混凝土出現裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

            11、其它方法

            常用方法有拆除重做,改善結構使用條件,通過(guò)試驗或分析論證不作處理等。


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