结构裂缝的预防与处理方案(2)

1.2.2混凝土收缩的影响

混凝土因收缩而导致的裂缝是混凝土裂缝最主要的形成原因。裂缝基本是由于水分蒸发和浆体收缩，收缩应力与混凝土的抗拉强度引起的，混凝土的收缩裂缝大体上有以下几种类型：

(1)塑性收缩裂缝

塑性收缩是混凝土在初凝前的塑性阶段失水形成的，一种情况是新浇筑的混凝土表面泌水，在室外会很快的蒸发；另一种情况是由于新拌混凝土颗粒之间的空间充满了水，浇筑后的混凝土表面受风吹、日晒、外部的高温度和低温度等因素的影响，随着混凝土表面水分的蒸发，内部水分逐渐向外部迁移，继续蒸发水分，造成混凝土在塑性阶段的体积收缩。塑性收缩一般可达新浇筑混凝土体积的1%左右，大流动性混凝土有时可达2%。在浇筑大面积平板（如楼板层）时，当表面日晒或风大，内部水分迁移速度小于上表面水分蒸发的速度时，混凝土表面的收缩应力远大于混凝土的抗拉强度，就会产生大量不规则微细裂缝，如不及时抹压和覆盖保水养护，此类裂缝会迅速向内部延伸，严重时会造成贯通裂缝。

(2)水化反应收缩裂缝

水泥水化反应后，反应产物的体积与剩余自由水体积之和小于反应前水泥矿物体积与水体积之和，形成水化反应收缩。水泥的四种主要矿物的反应速度不同，水化反应的需水量不同，化学反应收缩量也不同。如硫化三碳在水化反应生成硅钙比为1.5的CSH凝时，水化反应的体积收缩量为2.5%。由于水泥熟料中硫化三碳含量为50%-60%，所以水化反应的浆体收缩量约为1.3%，而一般混凝土中浆体含量约占1/3，故水化反应可导致混凝土体积收缩约为0.43%，即浆体多的大流动性混凝土要多一些。又如 在水泥熟料中占8%-15%,所以水化反应的浆体收缩量为0.56%-1.05%,导致混凝土体积收缩为0.2%-0.35%。当体系中石膏消耗完毕会有一部分钙矾石转化为单硫型硫铝酸钙，使已收缩的体积有所增加。至于硫化二碳 它的水化反应速度仅为硫化三碳的1/10左右，对早期影响不大，一二年后，如水分供应充足，硫化二碳水化反应充分，不但体积不收缩，反而会有0.1%左右的增加。周围形成了薄膜，降低了水化速度。由于体系中石膏多已为 所消耗，其产物多为单硫型铝酸三钙或铁酸三钙，或与氢氧化钙反应生成 ，水化反应收缩很少，生成多时还可能略有膨胀。总之，水泥水化反应收缩量可达混凝土体积0.5%以上，是个不容忽视的数量。在混凝土初凝前，水化反应收缩一部分反应在塑性收缩中，在混凝土初凝后的水泥水化反应收缩则主要形成混凝土内部的毛细孔，在养护不及时或养护时间过短时，会产生收缩裂缝。

(3)表面温差收缩裂缝

大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度较高，当混凝土表面温度与气温相差过大时，会产生温度收缩裂缝。混凝土线膨胀系数约为每摄氏度0.00001，即温度每升高或降低10摄氏度，混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩.。例如C30混凝土的净弹性模量约为30000Mpa,当混凝土的线收缩为0.01%时，混凝土的受拉应力将达30000*0.01%=3Mpa，大约相当于C30混凝土28天的抗拉强度。在混凝土浇筑初期（3-5天），如果混凝土表面温度与环境温度相差大于10摄氏度时，则由于温差收缩产生的拉应力将大于混凝土的抗拉强度，既有可能出现温差裂缝。但由于空气是温度的不良导体，空气与混凝土表面的热交换不是靠传导而是靠对流，热交换比较缓和。经验表明，在无风的外部环境中，混凝土表面温度与气温之差大于25摄氏度时，就会产生肉眼可见的温差裂缝。

(4)干燥收缩裂缝

混凝土硬化后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护时开始的，早期的收缩裂缝比较细微，往往不为人们所注意。随着时间的推移，混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝也明显起来。混凝土干燥收缩值的大小与混凝土的体积

稳定性直接相关，并受环境相对湿度的影响。混凝土的诸多成分中，以粗骨料的体积稳定性最好，砂子次之。收缩变形主要发生在水泥及掺和料构成的浆体和砂浆上。因此，在施工和易性允许的情况下，尽可能加大石子用量，降低砂率，降低用水量，对减少干燥收缩裂缝以及提高混凝土的稳定性、强度和耐久性都是有利的。

(5)其他失水收缩

混凝土暴露在空气中，空中的二氧化碳溶进孔隙溶液中成为碳酸，与孔隙溶液中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和游离水，这些游离水蒸发导致混凝土体积收缩成为碳化收缩。又如受碳化或淡水腐蚀等原因致使混凝土空隙液中PH值降低，氢氧化钙量不足时，会有一部分CSH凝胶或水化铝酸钙分解，析出氢氧化钙，以补充体系中的碱度，分解过程中都同时产生游离水，这些游离水进一步蒸发都会导致混凝土体积收缩。这些收缩都发生在混凝土硬化后较长时间内，一般会师干燥收缩裂缝扩宽或向深处发展。

1.2.3施工工艺的影响

（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。

（2）拌和不均匀（特别是掺用掺合料的混凝土），搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长，易产生裂缝。

（3）连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。

（4）高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。

（5）对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。

（6）大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。

（7）现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

（8）现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。

（9）现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成混凝土较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使混凝土微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，混凝土硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场混凝土养护越接近标准条件，混凝土开裂可能性就越小。

1.2.4外界因素的影响

（1）构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。

（2）野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，引起裂缝。

（3）周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。

（4）意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

（5）使用中短期或长期超载。

（6）结构构件各区域温度、湿度差异过大。

1.2.5灰砂砖砌体的裂缝分析

1．裂缝类型

（1） 砌体与柱、梁交接处的裂缝，水平缝或垂直缝。

（2） 砌体本身发生的裂缝，竖直缝或沿灰缝出现的裂缝。

2、裂缝产生的原因

（1）砌块干缩的影响：砌块干缩值一般小于0.4mm/ m，有试验证明，在常温下养护一个月完成总收缩率的30~40%，养护两个月左右，其收缩率约完成95%，如在施工时速度过快，使用停滞期不足28d的砌块，就会产生砌块墙的收缩裂缝。

（2）砌筑砂浆不饱满：砌块壁肋较窄，如不精心施工难以保证砂浆饱满和均匀，墙体一旦受到应力的作用就会在砂浆欠饱满处产生沿灰缝的裂缝。

（3）温度裂缝：外墙内外温差造成变形不一致而产生裂缝，如梁下水 …… 此处隐藏：2719字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……