对混凝土裂缝的研究
混凝土裂缝可行性研究报告

混凝土裂缝可行性研究报告一、研究目的混凝土裂缝是由于混凝土结构受力而产生的裂缝,如不及时修复会影响结构的使用效果和安全性。
因此,本研究旨在对混凝土裂缝的修复方法进行可行性研究,找到有效的修复方案,为混凝土结构裂缝修复提供理论及实践指导。
二、背景介绍混凝土是一种常见的建筑材料,由水泥、砂、石料和水混合而成,具有较高的强度和耐久性。
然而,在长期使用过程中,由于受到自然因素和外部载荷的影响,混凝土结构容易产生裂缝。
裂缝的存在不仅影响混凝土结构的美观,还可能影响结构的使用寿命和安全性。
三、研究内容1. 混凝土裂缝形成机理的探讨混凝土裂缝的形成主要受到以下因素的影响:水泥水化反应、混凝土收缩、温度变化、外部荷载等。
本研究将从这些方面对裂缝形成的原理进行探讨,为后续的修复提供理论依据。
2. 混凝土裂缝修复方法的研究目前,常见的混凝土裂缝修复方法包括渗透修复、粘结修复、缝宽控制和预应力加固等。
本研究将对这些修复方法进行评价和比较,寻找最适合实际工程应用的修复方法。
3. 修复效果的评价本研究将采用实验测试和数值模拟的方法,对不同的混凝土裂缝修复方案进行试验,并对修复效果进行评价。
通过实验数据的收集和分析,评估不同修复方案的可行性和有效性。
四、研究意义本研究的意义主要体现在以下几个方面:1. 通过对混凝土裂缝形成原理和修复方法的研究,为混凝土结构裂缝的预防和修复提供理论支持和技术指导。
2. 为混凝土结构的维护和保养工作提供可行的修复方案,延长结构的使用寿命,降低维护成本。
3. 为建筑行业的发展提供新的材料和技术支持,促进行业的可持续发展。
五、研究方法本研究将采用实验研究和数值模拟相结合的方法,对混凝土裂缝的形成原理和修复方法进行研究。
具体研究方法包括:1. 实验测试:通过对混凝土试件进行受拉、受压等实验,观测混凝土裂缝的形成和扩展规律,获取裂缝形成机理的实验数据。
2. 数值模拟:采用有限元分析等数值模拟方法,对混凝土裂缝的形成和修复过程进行模拟,预测不同修复方案的效果及可能产生的结果。
混凝土常见裂缝分析

混凝土常见裂缝分析混凝土常见的裂缝主要有非荷载裂缝、荷载裂缝、施工裂缝、温度裂缝等几个方面,涉及到工程施工的方方面面,任何一个方面出现问题,都会使混凝土出现裂缝。
本文就对混凝土常见裂缝分析。
标签:混凝土常见裂缝;荷载裂缝;非荷载;施工在工程建设中,混凝土结构以其易于取材、施工方便、可模性好、承载力大等优点,广泛用于建筑结构当中。
同时,混凝土开裂也在工程建设中普遍存在,裂缝造成结构刚度降低、承载力下降、耐久性也随之降低,从而危害到建筑物安全。
1、非荷载裂缝非荷載裂缝是混凝土常见的裂缝之一,主要因为混凝土的材料或者是以为外在环境产生的物理变化和化学变化多引发的裂缝。
非荷载裂缝主要在塑性和硬化的时间中出现的。
1.1塑性阶段在塑性阶段出现混凝土裂缝主要有三种情况:一种是新搅拌的混凝土在能够进行塑性没有硬化的时候,因为混凝土收缩出现裂缝;二是在塑性的阶段,由于混凝土在搅拌的过程中,其内部的材料没有搅拌均匀,形成受力不均所产生的裂缝。
在这个过程中,下沉受阻也会导致混凝土出现裂缝;三是在塑性的过程中,如果模板出现变形或者是移位,支架出现下沉,那么混凝土的塑性就会出现外力拉伸或者是受力不均的情况,同样会出现混凝土裂缝。
1.2硬化阶段硬化阶段出现的裂缝大致可以分为三种,一种是干燥收缩时产生的裂缝,一种是自主收缩产生的裂缝,一种是温度收缩产生的裂缝。
干燥收缩产生的裂缝是因为混凝土的特性是干燥收缩,这是因为混凝土的体积会随着含水量的变化为不断变化,一般来说,对于这种情况影响较大的就是混凝土中的骨灰,骨灰不被反复在很大程度上限制水泥浆的变化。
现阶段对于混凝土干燥收缩的原理还不甚明了,主流的看法是因为混凝土在干燥时空隙中的水拉力出现变化,胶凝体的蒸汽压力和表面张力都发生变化,在综合性的作用下,导致出现混凝土裂缝;自主性收缩和干燥收缩有着很大的不同点,自主收缩引发的裂缝主要是在水泥水化的情况下出现的收缩,水泥水化会造成很大的膨胀现象,并且在发生水化的前后过程中,会出现体积减少的状况,而这个时候,已经硬化的混凝土中没有水化的水泥继续进行水化,就会导致混凝土出现裂缝;温度收缩裂缝主要是因为热胀冷缩的现象,会使得混凝土内部的拉力和外部的张力发生变化,从而出现裂缝。
土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术研究

土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术研究一、引言混凝土结构在土木工程建筑中常被用作主体结构材料,然而在使用过程中,由于变形、加载、温度变化等原因,会出现混凝土裂缝现象。
裂缝不仅影响结构的美观和使用寿命,也可能对结构的安全性和稳定性产生负面影响。
混凝土裂缝的施工处理技术成为了土木工程建筑中的一个重要问题。
在本文中,将对混凝土裂缝的施工处理技术进行研究,探讨如何预防混凝土裂缝的发生以及如何有效处理已经出现的裂缝,旨在为土木工程建筑中混凝土裂缝问题的处理提供有效的技术支持和参考。
二、混凝土裂缝的分类和原因混凝土裂缝根据其产生的原因和性质可以分为多种类型,主要包括以下几种:(1)收缩裂缝:混凝土在凝固和初期强度发展阶段,由于收缩变形而产生的裂缝。
(2)温度裂缝:由于混凝土受到温度变化引起的热胀冷缩产生的裂缝。
(3)荷载裂缝:由于外部荷载作用导致混凝土受力超过其承载能力而产生的裂缝。
(4)变形裂缝:由于混凝土内部的变形引起的裂缝,如弯曲变形裂缝、弯曲和剪切变形裂缝等。
(1)内部应力:混凝土中的收缩变形、温度变形、荷载变形等内部应力的积累和释放。
(2)质量问题:混凝土材料的质量问题,如水灰比不合理、掺杂杂质、拌和不均匀等,会导致混凝土本身的质量不达标,从而产生裂缝。
(3)施工问题:施工过程中的缺陷和问题,如捣实不到位、养护不当、模板支撑不稳等,都可能导致混凝土结构出现裂缝。
三、混凝土裂缝的施工处理技术为了有效地处理混凝土裂缝,需要综合考虑裂缝的类型和成因,并采取相应的施工处理技术。
在这方面,可以从预防裂缝、裂缝修复和加固裂缝等多个方面进行技术研究和实践。
1. 预防裂缝技术(1)合理设计:在混凝土结构的设计阶段,应根据结构的要求和使用环境,合理设计混凝土结构的尺寸和布置,减小内部应力的积累,避免因内部应力过大而产生裂缝。
(2)选用优质材料:应选择质量良好、配比合理的混凝土材料,避免由于材料质量问题而导致的混凝土裂缝。
混凝土裂缝扩展规律及控制方法研究

混凝土裂缝扩展规律及控制方法研究一、研究背景及意义混凝土是建筑工程中常用的一种材料,其具有高强度、耐久性强、防火、耐热等优点,但在使用中也会出现裂缝问题,这不仅会影响建筑物的美观,还会影响其力学性能和使用寿命。
因此,混凝土裂缝扩展规律及控制方法的研究具有重要意义。
二、混凝土裂缝扩展规律混凝土裂缝扩展规律是指混凝土在受力作用下,裂缝发生及扩展的规律。
混凝土裂缝的发生和扩展是由于混凝土的强度不足以承受受力作用,从而导致混凝土的破坏。
混凝土裂缝的扩展与以下因素有关:1.荷载大小和荷载类型混凝土的承载能力与荷载大小和荷载类型有关。
当荷载大小超过混凝土的承载能力限度时,混凝土会发生破坏和裂缝。
不同类型的荷载对混凝土的承载能力影响也不同。
2.混凝土强度和韧性混凝土的强度和韧性对裂缝扩展有重要影响。
强度越高的混凝土,其裂缝扩展速度越慢,而韧性好的混凝土,其裂缝扩展速度则会相对较慢。
3.混凝土含水率和环境温度混凝土的含水率和环境温度也会影响裂缝的扩展。
含水率越高的混凝土,其裂缝扩展速度越快。
而在低温环境下,混凝土的韧性会降低,从而导致裂缝扩展速度加快。
4.混凝土中的缺陷和不均匀性混凝土中的缺陷和不均匀性也会影响裂缝的扩展。
混凝土中的缺陷和不均匀性越大,其裂缝扩展速度也越快。
三、混凝土裂缝的控制方法混凝土裂缝的控制方法主要包括以下几个方面:1.加强混凝土的强度和韧性加强混凝土的强度和韧性可以有效地控制混凝土的裂缝扩展速度。
加强混凝土的强度和韧性的方法包括增加混凝土的水泥用量、添加增强材料等。
2.减少混凝土中的缺陷和不均匀性减少混凝土中的缺陷和不均匀性可以有效地控制混凝土的裂缝扩展速度。
减少混凝土中的缺陷和不均匀性的方法包括加强混凝土的密实性、控制混凝土的施工质量等。
3.选择合适的荷载类型和荷载大小选择合适的荷载类型和荷载大小可以有效地控制混凝土的裂缝扩展速度。
在设计时应根据实际情况选择合适的荷载类型和荷载大小。
4.控制混凝土的含水率和环境温度控制混凝土的含水率和环境温度可以有效地控制混凝土的裂缝扩展速度。
混凝土结构中裂缝修补材料的研究与应用

混凝土结构中裂缝修补材料的研究与应用一、引言混凝土结构是现代建筑中最常用的结构之一,其具有高强度、耐久性好等优点。
但是,由于混凝土的材料性质以及外界环境的影响,混凝土结构也会出现裂缝,这会严重影响混凝土结构的安全性和美观性。
因此,混凝土结构中裂缝修补材料的研究与应用具有重要的意义。
二、混凝土裂缝的成因混凝土结构中裂缝的成因主要包括以下几个方面:1、混凝土的干缩和收缩混凝土在硬化过程中,水分会逐渐从混凝土中蒸发,使混凝土收缩,从而产生裂缝。
2、温度变化混凝土在受到温度变化时会膨胀或收缩,这也会导致混凝土结构中出现裂缝。
3、荷载作用混凝土结构在受到荷载作用时,会产生应力,当应力超过混凝土的承载能力时,就会产生裂缝。
三、混凝土结构中裂缝修补材料的种类混凝土结构中裂缝修补材料的种类主要包括以下几种:1、聚合物修补材料聚合物修补材料是一种高强度、高韧性的修补材料,其具有优异的抗渗性和耐久性,可用于混凝土结构中的裂缝和缺陷修补。
2、水泥基修补材料水泥基修补材料是一种常用的修补材料,其具有良好的附着力和抗压强度,可用于混凝土结构中的小缺陷和裂缝修补。
3、环氧树脂修补材料环氧树脂修补材料具有优异的耐化学性和抗腐蚀性,可用于混凝土结构中的重要缺陷和裂缝修补。
四、混凝土结构中裂缝修补材料的应用混凝土结构中裂缝修补材料的应用主要包括以下几个方面:1、预防性维护在混凝土结构施工完成后,应及时对其进行预防性维护,及时修补混凝土结构中的小缺陷和裂缝,以避免其扩大。
2、病害修复在混凝土结构使用过程中,如果出现了缺陷和裂缝,应及时进行修补,以保证混凝土结构的安全性和美观性。
3、加固改造在混凝土结构需要加固改造时,可以采用混凝土结构中裂缝修补材料,对已有的缺陷和裂缝进行修补,增强混凝土结构的承载能力。
五、混凝土结构中裂缝修补材料的研究进展目前,国内外关于混凝土结构中裂缝修补材料的研究主要包括以下几个方面:1、修补材料的性能研究近年来,研究人员对修补材料的性能进行了深入研究,包括抗压强度、抗拉强度、附着力、耐久性等方面。
混凝土裂缝的研究

混凝土裂缝的研究全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:混凝土裂缝是一种在混凝土结构中普遍存在的问题,其产生常常会导致结构强度和稳定性的降低,甚至造成结构的严重破坏。
对混凝土裂缝的研究具有重要的意义。
本文将从混凝土裂缝的成因、分类、预防和修补等方面展开探讨,以期对混凝土裂缝问题有更深入的了解。
一、混凝土裂缝的成因混凝土裂缝的产生通常与以下几个因素有关:混凝土自身的收缩和膨胀、变形不均匀、力学性质的各向异性、外部载荷和环境温度等。
混凝土在硬化早期会发生收缩,而在受到外部荷载作用时,混凝土会发生变形,当这些变形不均匀引起内部的应力达到一定程度时,混凝土就会发生裂缝。
混凝土的弹性模量和抗拉强度等力学性质在不同方向上存在差异,也会导致混凝土的裂缝。
混凝土裂缝可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种。
结构性裂缝是指在混凝土结构中由于内应力产生而导致的裂缝,通常为水平、竖向或斜向裂缝,会影响结构的承载能力和使用性能。
非结构性裂缝是指由于混凝土本身的收缩、膨胀等原因而产生的裂缝,一般为细小、密集的裂缝,会影响混凝土结构的美观度。
为了有效地预防混凝土裂缝的产生,可以采取以下几种措施:在混凝土施工中控制混凝土的坍落度和水灰比,避免混凝土过于湿润或过于干燥;在混凝土浇筑后及时进行保养,保证混凝土的充分硬化和强度发挥;对于大面积混凝土结构,可以设置预制节裂缝,以减少混凝土内应力的积累;在混凝土结构设计时考虑合理的结构形式和构造,以降低混凝土结构的内应力。
当混凝土裂缝已经产生时,需要及时进行修补以防止裂缝的进一步扩展和深化。
常用的混凝土裂缝修补方法包括:注浆、粘贴法、喷浆法等。
注浆法是将特定的注浆剂注入裂缝内,填满裂缝并增加混凝土的整体强度;粘贴法是在裂缝面上粘贴特定的材料,以增加混凝土的表面强度和耐久性;喷浆法是将特定的喷浆材料喷涂在裂缝面上,使裂缝得到有效的封闭和修补。
混凝土裂缝作为混凝土结构中的常见问题,其产生原因复杂,预防和修补手段繁多。
混凝土裂缝修复技术及材料的研究共3篇

混凝土裂缝修复技术及材料的研究共3篇混凝土裂缝修复技术及材料的研究1混凝土裂缝修复技术及材料的研究混凝土建筑是现代建筑领域应用最广泛的材料之一。
但是,由于混凝土材料的本质缺陷,一些裂缝问题难以避免。
裂缝不仅影响混凝土建筑的外观美观,还可能影响结构的稳定性和耐用性。
因此,研究如何有效修复混凝土裂缝并加强结构的抗裂能力非常重要。
以下是一些混凝土裂缝修复技术及材料的研究。
1. 裂缝修复技术1.1. 喷涂法喷涂法是一种快速,简单和经济的混凝土裂缝修复方法。
该技术使用一种特殊的聚合物材料,该材料可以在喷涂到裂缝表面后形成一个强性质的耐久性覆盖层。
通过这种覆盖层,可以防止水分和氧气进入混凝土结构中。
这种修复方法的优点是非常复合,但缺点是它不能加强混凝土的结构或提高其抗裂能力。
1.2. 粘贴法粘贴法是修复混凝土裂缝的另一种有效方法。
该方法涉及在受损的裂缝边缘周围施加聚合物填料,并在其上面覆盖一层玻璃纤维布。
这种修复方法具有良好的抗拉性和立体性,并可以对混凝土结构进行加固和加强。
1.3. 混凝土浇注法混凝土浇注法是将新的混凝土浇注到受损的裂缝上,通过混凝土的硬化过程来修复裂缝。
这种方法需要现场混凝土,所以需要更长的时间和更多的成本。
但是,该方法可以提高混凝土结构的强度和耐久性,使其更具抗裂性能。
2. 裂缝修复材料2.1. 齿缝灌浆材料齿缝灌浆材料是混凝土结构中最常用的裂缝修复材料之一。
该材料包括了聚合物树脂、水、沙和混凝土填料。
它的优点是易于使用和施工,同时具有很高的强度和耐久性。
2.2. 聚合物填料聚合物填料是一种具有高抗裂性能的材料。
其优点包括高强度、耐磨、耐水、耐腐蚀和易于管理。
这种材料可以在所有类型的混凝土构造中使用,不仅可以修复裂缝,还可以加强混凝土的结构,有效提高其强度和耐久性。
2.3. 玻璃纤维玻璃纤维是另一种结构加强材料,它的主要作用是在混凝土结构中形成一个新的网格层。
这种材料具有高耐久性和抗裂性能,可以延长混凝土结构的使用寿命。
浅析混凝土裂缝处理的原因、预防与处理的开题报告

浅析混凝土裂缝处理的原因、预防与处理的开题报告
一、研究背景
混凝土是一种非常常见的建筑材料,具有良好的强度和耐久性。
然而,由于各种原因,混凝土结构中可能出现裂缝,这会导致结构的强度和稳定性受损,从而影响结构的使用寿命和安全性。
因此,混凝土裂缝处理成为了建筑工程中必要的一项技术。
二、研究目的
本文主要研究混凝土裂缝的原因、预防和处理方法,以期能够对混凝土结构的设计、施工和维护提供一定的参考意义。
三、研究内容
1.混凝土裂缝的原因
混凝土结构中裂缝的出现与多种因素有关,例如设计的缺陷、材料的质量问题、施工的不当操作以及外界环境的影响等。
本文将通过分析各种因素,探讨混凝土裂缝产生的原因。
2.预防裂缝的方法
为了减少混凝土裂缝的出现,我们可以采取多种预防措施,例如改善混凝土的配合比、增加钢筋的数量、加强施工的质量控制等。
本文将综合探讨各种预防裂缝的方法及其实际应用。
3.处理混凝土裂缝的方法
当混凝土结构中出现裂缝时,需要采取有效的方法进行处理,以恢复结构的稳定性和强度。
本文将深入研究各种处理方法的原理、优缺点以及适用范围。
四、研究方法
本文将采用文献综述和案例分析的方法,遴选一些经典的文献以及建筑工程中具有代表性的案例,通过分析实际工程情况,总结出混凝土裂缝处理中的一些成熟经验和技术路线。
五、研究意义
混凝土裂缝处理技术在建筑工程中具有广泛的应用前景,可以提高建筑结构的使用寿命和安全性。
本研究成果的推广与应用,将对混凝土结构的设计、施工和维护提供一定的参考意义,促进建筑工程的可持续发展。
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专业: 建筑工程技术班级: 08级建工5 学号: 0801010530 姓名:2011年 06月摘要混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。
在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。
这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。
开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。
混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。
在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。
宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。
施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。
国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。
混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。
关键词:混凝土裂缝;温度裂缝;收缩裂缝;混凝土结构受力裂缝;目录摘要 (I)一、混凝土裂缝的类型及成因 (1)(一)混凝土因自身特性产生裂缝........................... 错误!未定义书签。
(二)化学反应引起的裂缝.. (4)(三)混凝土结构受力裂缝 (4)(四)施工工艺及流程造成的裂缝 (5)二、混凝土裂缝的预防措施 (6)(一)严格控制混凝土施工配合比 (6)(二)严格控制混凝土的温度应力 (6)(三)做好裂缝计算 (6)(四)做好混凝土的浇筑和振捣 (6)(五)做好后浇带的施工 (7)三、混凝土裂缝的处理措施 (7)(一)表面修补法 (7)(二)灌浆、嵌缝封堵法 (7)(三)结构加固法 (7)(四)混凝土置换法 (7)(五)电化学护法 (7)(六)仿生自愈合法 (8)四、结束语 (8)致谢 (9)参考文献 (10)对混凝土裂缝的研究一、混凝土裂缝的类型及成因.造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。
在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。
(一). 混凝土因自身特性产生裂缝.1.收缩裂缝 :收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。
从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。
由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。
一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。
由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。
因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。
一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。
当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。
另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。
这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。
见表1表1 混凝土体积变化分类:如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。
可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。
(1) 干燥收缩 :由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。
混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。
影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量) 以及构件大小(厚度) ;外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。
(2) 水化收缩 :水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。
(3) 混凝土自身收缩: 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。
(4) 干湿引发的体积变化 :硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。
影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度) 、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。
2.温度裂缝 :温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。
但这其中可分为二类。
一类为由于混凝土内部存在一个温度差,从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。
这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热,在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快,因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度,产生温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当,温差过大,有时局部也会超过0.3mm。
此类裂缝有贯穿的,也有不贯穿的。
对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。
由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。
当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力) ,当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。
另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,对与其相关的构件产生拉应力。
当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土就开裂。
此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但个别局位也会超过0.3mm。
例如,在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射,温度升高,产生膨胀,从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45º方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。
由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关,因而,这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。
影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。
3.沉陷(塑性) 收缩裂缝的成因塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。
塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。
其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混摄土刚刚终凝而强度度小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快.造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。
影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软.或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上.冻土化冻后产生不均匀沉障,致使混凝土结构产生裂缝此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展,较大的沉陷裂缝.往往有一定的错位.裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。
裂缝宽度受温度变化的影响较小。
地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(二)化学反应引起的裂缝碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。
混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。
这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。
由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池) 的反应过程。
决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。
cl¯是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。
混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。
裂缝出现后,外面的水、气(氧) 可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。