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钢筋混凝土裂缝原因与控制措施分析
钢筋混凝土裂缝原因与控制措施分析
摘要:由于混凝土极限拉伸变形很小,所以其性能优于其他各类抗拉性能的材料,当混凝土构件收到弯矩、剪力、拉力和扭矩等荷载效应作用,或由于地基不均匀沉降,混凝土收缩和温度变化而产生的外加变形受到钢筋或其它构件的约束,以及钢筋锈蚀体积膨胀时,混凝土中便产生拉应力。该拉应力超过其极限抗拉强度时就会开裂。同时,由于混凝土材料来源广泛,成分多样,施工工序繁多,养护硬化需要较长的时间,受环境影响较大,混凝土自身构成机理,以及冻融和化学作用等也往往是混凝土开裂的原因。
关键词:钢筋混凝土;裂缝;控制措施
随着社会经济的发展,钢筋混凝土结构的大量使用,混凝土裂缝是一个很普通的技术问题,工程建筑物的破坏与倒塌大多是从其混凝土裂缝的扩展开始的,混凝土裂缝成为日趋严重的工程质量和结构安全隐患问题。因此,作为工程技术人员和管理人员,要认清并有效的控制钢筋混凝土结构的裂缝成因问题。

引起混凝土结构开裂的原因较复杂,正常情况主要可分为两大类作用,即外荷载作用和变形作用。这两种作用可称为“第一类荷载”和“第二类荷载”,“第二类荷载”即“变形荷载”。国内外大量调查说明,由于“变形荷载引起的裂缝约占80%以上,变形作用包括:温度变化、生产热源、水泥水化热引起的温度变形作用。温度变形作用(收缩和膨胀变形)。地基不均匀变形作用(水平变形和垂直变形)等。
、湿度变形
混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时,就会产生附加应力,当这种应力超过混凝土抗拉强度时,就会产生裂缝。混凝土在空气中硬化时,体积会逐渐减小,一般称之干缩。收缩裂缝比较普遍,通常通过加强养护可以消除。
混凝土在温度变化时会热胀冷缩,其温度线膨胀系数约为αc=1×10-5/c0,即每10 c0的温差可引起应变ε=1×10-4,对C30混凝土而言,则可引起温度应力б=Еε=,这已远远超过C30混凝土的抗拉强度标准值ftk=,因此较大的温差往往就会引起裂缝。
现浇钢筋混凝土板的温度裂缝有两种原因:其一为季节(或日)温度变化引起的裂缝,集中于屋面板以及朝阳处房间的楼板,且裂缝宽度往往随季节(或日)变化。其二为混凝土结构中因水化热散失速度不一致引起的温差裂缝,往往表现为平面形状突变的凹凸房屋阳角处的裂缝。

组成混凝土的材料质量问题引起的裂缝较常见,原因是水泥、砂、石的质量不好,砂、石的集配不好,含泥量过高及片状物过多都会影响混凝土的质量,达不到设计强度等级就会为混凝土开裂留下隐患。

在钢筋混凝土结构中造成开裂的主要因素是不均匀沉降。裂缝的大小、形状方向取决于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力较大造成的裂缝多是贯穿裂缝。

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都会产生裂缝。常见于钢筋混凝土梁、板受弯构件,在使用荷载的情况往往会出现不同程度的裂缝。施工中超载堆荷是造成施工裂缝主要原因。在使用过程中改变原有建筑的使用功能,使用不当,增大荷载等均可能引发裂缝出现。对超过规范规定宽度的裂缝,以及不允许出现裂缝的应认为有害,需要认真分析谨慎处理。

针对上述混凝土