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市政立交桥混凝土裂缝成因分析及施工控制
作者:佚名 来源:中国论文资源库 点击量: 发布时间:2012-8-21 21:06:33

  摘 要:钢筋混凝土有害裂缝的存在,会降低抗渗和抗冻能力,严重影响结构物的耐久性,本文通过分析裂缝产生的各种原因及其影响因素,比较详细地阐述了防治裂缝产生的各种措施,并指出了拆模后发现裂缝的处理方法。

  随着我国建设事业的飞速发展,混凝土在交通、水利工程和城市建设中被广泛应用。混凝土是一种不密实非均质脆性结构材料,混凝土内部存在着固体、液体和空隙。对于一般钢筋混凝土构件,在使用荷载作用下,截面的拉应力常常是大于混凝土的抗拉强度的,因而在正常使用状态下,构件总是带裂缝工作的。当裂缝宽度小于0.05mm时对使用无多大害处,但裂缝进一步扩展,形成较大裂缝,这对构件影响很大。裂缝的存在,不仅会影响工程质量的整体外观形象,而且会降低抗渗和抗冻能力,并会导致钢筋锈蚀,影响结构物的耐久性,对某些水工结构,由于裂缝会引起漏水,将影响结构物的正常使用功能,裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。因此,研究裂缝产生的原因及其影响因素,能更好地防治裂缝,提高工程质量。为探索解决途径,现将该问题产生的原 因及防治措施简述如下:

  一、混凝土裂缝产生的原因及影响因素

  混凝土裂缝的产生,都是微裂缝发展的结果。混凝土中产生裂缝有多种原因。

  1.材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量、含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。

  2.施工违反操作规程形成缺陷和裂缝。塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝、易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。

  3.因构件受力、变形形成缺陷和裂缝。中心受拉、中心受压、受弯、受剪、受冲切、梁的混凝土收缩和温度变形、板的混凝土收缩和温度变形、在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。

  4.因环境因素影响形成缺陷和裂缝。主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻——溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,促进已有裂缝发展,结构疏松,表面龟裂,表层剥落或整体崩溃。

  5. 荷载作用引起的裂缝 。一般钢筋混凝土结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的,因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。

  6.非荷载因素引起的裂缝 。钢筋混凝土结构的构件除了由荷载作用引起裂缝外,很多非荷载因素,例如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、冰冻、钢筋锈蚀以及碱-骨料化学反应等都有可能引起裂缝。现主要介绍由温度变、化收缩变形、碱-骨料化学变化引起的裂缝。

  7.碱一骨料化学反应引起的裂缝。当混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥(碱含量超过0.6%钠当量时),或受到含可溶性硫酸盐的水作用时,反应生成物遇水可产生膨胀,但由于各种组成体积变化特性的差异所造成混凝土不均匀应力,会破坏其内部结构,并影响水泥石与骨料颗粒之间的胶结,形成裂缝。另外某些介质与水泥结合会形成一种可溶性较低的化合物,由于这种化合物的体积比生成这些化合物的水泥浆的体积大,而使混凝土产生裂缝。在密实的混凝土种,这类侵蚀破坏大多属于表面性的。

  影响混凝土裂缝的因素除设计、施工、荷载外部原因外,内部原因主要是水泥品种、水泥用量、单位用水量、粗骨料和细骨料质量等。 混凝土形成裂缝的原因及影响因素虽然极为复杂,但在实际操作种,只要严格按照设计和施工规范进行操作,有害裂缝还是完全可以避免的。

  二、控制和防止裂缝的措施

  1.对水泥、水、骨料、外加剂、钢筋材料选用不当形成的裂缝,必须用对进场原材料按照国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防,凡不合格的次品材料一律不得使用,或经试验后降低等级使用;对已发生这类因材料选用不当而产生的砼缺陷或裂缝,必须作长期详细的观察(因有的问题需要一段时间才能发现

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