2011年一級結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)知識精講班講義第十八講11

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    常見混凝土裂縫原因分析
     混凝土是一種抗拉能力極低的脆性材料,在施工和使用過程中,當(dāng)發(fā)生溫度、濕度變化,軋機(jī)震動(dòng)、地基不均勻沉降時(shí),極容易產(chǎn)生裂縫?!?BR>     1.1、材料質(zhì)量
     材料質(zhì)量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等材料質(zhì)量不好。在工程上用了這些不合格的材料就會導(dǎo)致“豆腐渣工程”,所以只有把好材料的質(zhì)量關(guān),工程質(zhì)量才能在根本上得到保證。
     1.2、地基變形
     在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定與地基變形的情況,由于地基變形的應(yīng)力相對較大,使的裂縫一般是貫穿性的。
     1.3、施工工藝
     施工工藝著重強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):
     (1)水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。
     (2)混凝土是一種人造混合材料,其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振搗各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。
     (3)模板構(gòu)造不當(dāng),漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護(hù)層太大或太小,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。
     (4)混凝土養(yǎng)護(hù),特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切。早期表面干燥可使其內(nèi)外溫度較大更容易產(chǎn)生裂縫。
     1.4、結(jié)構(gòu)受荷
     結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多,施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件堆放、運(yùn)輸、吊裝時(shí)的墊塊或吊點(diǎn)位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。
     1.5、設(shè)計(jì)構(gòu)造
     結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中;構(gòu)造處理不當(dāng)現(xiàn)澆主梁在擱次梁處如沒有設(shè)附加箍筋或附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致混凝土開裂。
     1.6、濕度變形裂縫
     普通混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí),體積會發(fā)生收縮,由此而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力,在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí),混凝土收縮值。因此,若構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不良,極易產(chǎn)生收縮裂縫。
     1.7、徐變裂縫
     結(jié)構(gòu)構(gòu)件在內(nèi)應(yīng)力的作用下,除瞬時(shí)彈性變形外,其變形值隨時(shí)間的延長而增加的現(xiàn)象稱為徐變變形。據(jù)文獻(xiàn)記載受彎構(gòu)件由于徐變變形的作用,其長期變形值可增加2~3倍,因變形量加大而使拉區(qū)混凝土承受拉應(yīng)力,造成裂縫的出現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件因徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失,降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。此類裂縫常見于受彎構(gòu)件的拉區(qū),其特征與承受荷載出現(xiàn)裂縫相同。
     1.8、施工方面
     由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。如混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不良或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠;水灰比例過大、水泥或外加劑加入量過大;攪拌時(shí)間不夠、振搗不實(shí);鋼筋表面污染、保護(hù)層過小或過大;任意留置施工縫且不按規(guī)定處理;后期施工擾動(dòng)前期混凝土;構(gòu)件內(nèi)外溫差大,未采取有效措施;在不宜施工的氣候條件下,勉強(qiáng)施工;冬季施工未采取防凍措施等。