大体积混凝土裂缝的类型

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大体积混凝土常见裂缝的分析

大体积混凝土常见裂缝的分析

大体积混凝土常见裂缝的分析大体积混凝土是指体积较大(通常指单个构件的体积超过25m3)、混凝土强度较高(通常指等级为C50及以上)、使用时自流性较差的混凝土。

在大体积混凝土的施工过程中,由于其体积和强度的特性,通常会遇到一些裂缝问题。

本文将针对大体积混凝土常见的裂缝问题进行分析。

1.温度裂缝大体积混凝土出现温度裂缝的原因主要是由于混凝土表面和内部温度差异大,随着混凝土的加热和冷却,内部应力产生变形,从而导致表面开裂。

在混凝土浇筑后,由于太阳辐射、气温等因素的影响,混凝土表面的温度将高于内部温度,这会使得混凝土产生“温度梯度”,从而导致表面裂缝。

尤其是在炎热或干燥的气候环境下,混凝土的温度差异更加显著,加剧了混凝土的温度裂缝问题。

为了减少混凝土的温度裂缝问题,可以采取以下措施:(1)合理设计混凝土结构形状和节距,避免出现太长或太窄的结构,以减少混凝土的应变,从而减少温度裂缝的产生。

(2)在混凝土浇筑过程中,尽量保持浇筑面温度均匀,避免混凝土表面受热过快、过高,导致表面温度差异过大。

(3)在施工现场进行充分的阴凉、通风,以减少环境温度和辐射热对混凝土的影响。

2.收缩裂缝大体积混凝土出现收缩裂缝的原因主要是由于混凝土自身的收缩性。

混凝土在水分与水泥发生反应后,会继续使水分蒸发而产生干缩。

同时,由于混凝土在硬化过程中能够弹性变形,因此在混凝土内部产生了一些微小的应力,形成了内部应力状态。

这样的应力状态在干缩时就会被破坏,于是就会出现裂缝。

为了减少混凝土的收缩裂缝问题,可以采取以下措施:(1)合理控制混凝土中水泥含量和水灰比,以降低混凝土的收缩性。

(2)增强混凝土中的骨料,在混凝土中添加纤维等反应剂物质来减小混凝土自身的收缩性。

(3)在混凝土浇筑后,加强养护,保持混凝土表面的湿度,以减少混凝土干缩。

3.裂缝松动由于混凝土施工不均匀或外界因素的影响,混凝土构件表面容易出现裂缝,此时如果不进行及时的处理,可能会导致裂缝松动。

常见的6大混凝土裂缝

常见的6大混凝土裂缝

1、塑性塌落裂缝一般多在混凝土浇注过程或浇注成型后,在混凝土初凝前发生,由于混凝土拌合物中的骨料在自重作用下缓慢下沉,水向上浮,即所谓的泌水,若是素混凝土,混凝土内部下沉是均匀的,若是钢筋混凝土,则混凝土沿钢筋下方继续下沉,钢筋上面的混凝土被钢筋支顶,使混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝。

这种塑性塌落裂缝,对于大流动性混凝土或水灰比较大的混凝土尤为严重。

裂缝一般特征:混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝2、塑性收缩(干缩)裂缝一般多在混凝土浇注后,还处于塑性状态时,由于天气炎热、蒸发量大、大风或混凝土本身水化热高等原因,而产生裂缝。

裂缝一般特征:一般有两种形状:一种为不规则龟纹状或放射状裂缝;另一种为每隔一段距离出现一条裂缝;有时上述两类裂缝同时在混凝土构件上出现。

3、温度裂缝一般是由于外界温度变化,使混凝土产生胀缩变形,这种变形即为温度变化,当混凝土构件受到约束时,将在混凝土构件内产生应力,当由此产生的混凝土内部的拉应力超过混凝土抗拉强度极限值时,混凝土便产生温度裂缝。

裂缝一般特征:温度裂缝,由于与温度场分布、温差大小,约束程度以及结构构件的类型不同,其温度裂缝的形状和发生的部位,都有较大的差异,同时,随时间的推移,温度裂缝还会逐渐开展,甚至恶化。

温度裂缝是混凝土裂缝中较为复杂的一类。

4、水化热裂缝一般多在大体积混凝土或高强混凝土施工过程中,由于混凝土水化热很高土内部温度与混凝土表面温度以及外部环境温度相差较大,加之有约束的存在水化热裂缝。

裂缝一般特征:有表层裂缝、内部裂缝、底层裂缝、贯穿裂缝、非贯穿裂缝和转角、截面突变部位及孔洞角部的热应力集中裂缝等类型。

就其裂缝形状而言,有龟裂缝或放射状裂缝、水平裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝等。

5、地基沉陷裂缝一般情况下,当混凝土结构主体和基础刚度较大时,其抵抗地基沉陷的能力还是较强的。

但是地基处理不满足规范要求时,特别是在严重湿陷性黄土、冻胀土、膨胀土、盐渍土、软弱土等不良场地,仍时常产生地基沉陷(膨胀)裂缝。

大体积混凝土常见裂缝的分析

大体积混凝土常见裂缝的分析

大体积混凝土常见裂缝的分析混凝土作为一种广泛使用的建筑材料,常常会出现各种问题。

其中,裂缝问题是比较常见的。

在大体积混凝土工程中,常常会出现一些裂缝。

这些裂缝对混凝土的性能和质量产生一定的影响。

本文将对大体积混凝土常见裂缝进行分析。

一、表面干缩裂缝表面干缩裂缝是混凝土在自然干燥过程中产生的缩短而形成的。

过早拆模和不充分地养护可能会使缩短速率过快,从而加重了干缩裂缝的程度。

为了避免此类缺陷的出现,应当确保充分的养护时间,并在混凝土受力前恰当地拆模。

二、热裂缝当混凝土受到显著的温度变化时,常常会出现热裂缝。

这些裂缝可能会出现在大体积混凝土结构的边缘,基底和物体的主体部分。

高温天气下,混凝土表面的温度可能会达到50度以上,短暂的冷却降温可能会形成热裂缝。

因此,在施工过程中必须严格执行养护措施和防止外部温度对混凝土结构的影响。

三、收缩裂缝收缩裂缝是混凝土干燥收缩、水泥水化反应、预应力加荷释放等多种因素导致的。

在混凝土早期龄期,由于水泥水化反应强度的增长以及混凝土所受拉应变超过了一定值,混凝土可能会产生收缩裂缝。

此外,在混凝土长期使用过程中,由于力学情况和使用环境的变化,也可能会出现收缩裂缝。

因此,在混凝土设计过程中,应当考虑收缩裂缝的程度,预留足够的收缩裂缝宽度。

四、变形缝变形缝是为了控制混凝土受水泥水化反应等因素的影响而设置的。

如果混凝土凝固后的变形限制很小,那么混凝土中就会出现应力分布不均的现象,导致裂缝的产生。

因此,设计中通常会将变形缝预设在混凝土结构中的较弱部分,以达到控制应力分布的目的,防止裂缝的产生。

五、结构裂缝结构裂缝是由于混凝土结构发生变形超出了使用要求而导致的。

主要原因有混凝土的强度过低、支持不足、使用条件过于恶劣等。

此外,在混凝土结构的设计和施工过程中,出现错误也可能导致结构裂缝。

因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,要注意对荷载、支护措施、材料性能、施工工艺等方面进行综合考虑,以保证混凝土结构的整体强度和稳定性,防止结构裂缝的产生。

大体积混凝土质量通病及防治措施

大体积混凝土质量通病及防治措施

大体积混凝土质量通病及防治措施在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛。

然而,由于其体积大、结构厚实、施工技术要求高,在施工过程中容易出现一些质量通病,如裂缝、蜂窝麻面、孔洞等,这些问题不仅影响混凝土的外观质量,还可能降低其结构性能和耐久性。

因此,了解大体积混凝土质量通病的产生原因,并采取有效的防治措施,对于保证工程质量具有重要意义。

一、大体积混凝土质量通病(一)裂缝裂缝是大体积混凝土最常见的质量通病之一。

裂缝按深度不同可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。

表面裂缝一般危害性较小,但在外界因素的影响下,可能会发展成为深层裂缝或贯穿裂缝。

深层裂缝和贯穿裂缝会严重影响混凝土的结构性能和耐久性。

裂缝产生的原因主要有以下几个方面:1、水泥水化热大体积混凝土中水泥用量较大,水泥在水化过程中会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度升高。

由于混凝土的导热性能较差,内部热量不易散发,从而形成较大的内外温差。

当温差超过一定限度时,混凝土表面就会产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。

2、外界气温变化在混凝土施工过程中,如果外界气温突然下降,会导致混凝土表面温度急剧下降,而内部温度下降较慢,从而形成较大的内外温差,产生裂缝。

3、混凝土收缩混凝土在硬化过程中会发生收缩,包括塑性收缩、干燥收缩和自收缩等。

如果收缩受到约束,就会产生拉应力,导致裂缝的产生。

4、约束条件大体积混凝土在浇筑过程中,如果受到地基、模板等的约束,不能自由变形,就会在混凝土内部产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。

(二)蜂窝麻面蜂窝麻面是指混凝土表面局部出现酥松、砂浆少、石子多,石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿,以及混凝土表面局部缺浆、粗糙,或有许多小凹坑的现象。

蜂窝麻面产生的原因主要有以下几个方面:1、混凝土配合比不当混凝土中水泥、砂、石的比例不合适,或者砂率过小、石子粒径过大,都会导致混凝土和易性差,容易产生蜂窝麻面。

运用QC方法控制地下室大体积混凝土施工裂缝

运用QC方法控制地下室大体积混凝土施工裂缝

运用QC方法控制地下室大体积混凝土施工裂缝在建筑工程中,地下室大体积混凝土施工是一个关键环节,而裂缝问题往往是影响其质量的重要因素。

大体积混凝土由于体积大、水泥水化热释放集中、内部温升快等特点,容易产生温度裂缝、收缩裂缝等,给工程的安全性和耐久性带来隐患。

因此,运用 QC 方法(Quality Control,质量控制)来控制地下室大体积混凝土施工裂缝具有重要意义。

一、地下室大体积混凝土施工裂缝的类型及成因地下室大体积混凝土施工中常见的裂缝类型主要包括温度裂缝、收缩裂缝和施工裂缝。

温度裂缝是由于混凝土在浇筑后,水泥水化反应产生大量的热量,导致混凝土内部温度迅速升高,而表面散热较快,形成较大的内外温差,从而产生拉应力。

当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会出现温度裂缝。

收缩裂缝则是由于混凝土在硬化过程中,水分逐渐蒸发,体积收缩。

如果收缩受到约束,就会产生收缩应力,导致裂缝的出现。

施工裂缝主要是由于施工过程中的不当操作引起的,如混凝土浇筑不连续、振捣不均匀、模板拆除过早等。

二、QC 方法在控制地下室大体积混凝土施工裂缝中的应用步骤1、确定质量控制目标首先要明确地下室大体积混凝土施工裂缝控制的目标,一般要求裂缝宽度不超过规定限值,以确保混凝土结构的安全性和耐久性。

2、现状调查对以往类似工程中地下室大体积混凝土施工裂缝的情况进行调查,收集相关数据,包括裂缝的类型、位置、宽度、长度等,分析裂缝产生的原因和规律。

3、原因分析运用因果图、排列图等工具,对调查结果进行分析,找出导致地下室大体积混凝土施工裂缝的主要原因。

可能的原因包括原材料质量、配合比设计、施工工艺、养护措施等方面的问题。

4、制定对策针对找出的主要原因,制定相应的对策措施。

例如,对于原材料质量问题,可以选择优质的水泥、骨料和外加剂;对于配合比设计不合理,可以通过试验优化配合比;对于施工工艺不当,可以加强施工过程的控制和管理;对于养护措施不到位,可以制定科学合理的养护方案。

如何识别六大常见混凝土裂缝

如何识别六大常见混凝土裂缝

如何识别六大常见混凝土裂缝1、塑性塌落裂缝一般多在混凝土浇注过程或浇注成型后,在混凝土初凝前发生,由于混凝土拌合物中的骨料在自重作用下缓慢下沉,水向上浮,即所谓的泌水,若是素混凝土,混凝土内部下沉是均匀的,若是钢筋混凝土,则混凝土沿钢筋下方继续下沉,钢筋上面的混凝土被钢筋支顶,使混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝。

这种塑性塌落裂缝,对于大流动性混凝土或水灰比较大的混凝土尤为严重。

裂缝一般特征:混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝2、塑性收缩(干缩)裂缝一般多在混凝土浇注后,还处于塑性状态时,由于天气炎热、蒸发量大、大风或混凝土本身水化热高等原因,而产生裂缝。

裂缝一般特征:一般有两种形状:一种为不规则龟纹状或放射状裂缝;另一种为每隔一段距离出现一条裂缝;有时上述两类裂缝同时在混凝土构件上出现。

3、温度裂缝一般是由于外界温度变化,使混凝土产生胀缩变形,这种变形即为温度变化,当混凝土构件受到约束时,将在混凝土构件内产生应力,当由此产生的混凝土内部的拉应力超过混凝土抗拉强度极限值时,混凝土便产生温度裂缝。

裂缝一般特征:温度裂缝,由于与温度场分布、温差大小,约束程度以及结构构件的类型不同,其温度裂缝的形状和发生的部位,都有较大的差异,同时,随时间的推移,温度裂缝还会逐渐开展,甚至恶化。

温度裂缝是混凝土裂缝中较为复杂的一类。

4、水化热裂缝一般多在大体积混凝土或高强混凝土施工过程中,由于混凝土水化热很高土内部温度与混凝土表面温度以及外部环境温度相差较大,加之有约束的存在水化热裂缝。

裂缝一般特征:有表层裂缝、内部裂缝、底层裂缝、贯穿裂缝、非贯穿裂缝和转角、截面突变部位及孔洞角部的热应力集中裂缝等类型。

就其裂缝形状而言,有龟裂缝或放射状裂缝、水平裂缝、竖向裂缝、斜向裂缝等。

5、地基沉陷裂缝一般情况下,当混凝土结构主体和基础刚度较大时,其抵抗地基沉陷的能力还是较强的。

但是地基处理不满足规范要求时,特别是在严重湿陷性黄土、冻胀土、膨胀土、盐渍土、软弱土等不良场地,仍时常产生地基沉陷(膨胀)裂缝。

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。

1.收缩裂缝混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。

如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。

影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。

混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。

水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

自身收缩是混凝土收缩的一个主要来源。

自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起的。

但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,导致混凝土体的相对湿度降低及体积减小而最终自身收缩。

水灰比对自身收缩影响较大,一般来说,当水灰比大于0.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计;但是当水灰比小于0.35时,体内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则几乎各占一半。

自身收缩主要发生在混凝土拌合后的初期。

因此在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分甚至全部已经完成。

在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。

但是,许多断面尺寸虽不很大,且水灰比也不算小的混凝土,也必须考虑水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度减少开裂影响,也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响。

塑性收缩也是大体积混凝土收缩一个主要来源。

在水泥活性大、混凝土温度较高或者水灰比较低的条件下,混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。

大体积混凝土裂缝的产生和防护

同*2
钢筋过密检知精度下降
放射线法
同*3
放射线过强存在爆炸危险性,部件尺寸厚度50cm为限
电磁诱导法
感应器发出磁场,感知因钢筋存在诱导产生的电力
钢筋过密、或保护层过厚检知精度下降
混凝土强度调查
反弹法击打混凝土表面测量反发硬度源自推定强度值分散超音波法
同*1
遇钢筋时精度下降
——混凝土裂缝处理的常见方法:
混凝土内部不连续,具有诸多微小裂缝、空洞、孔道、疏松等缺陷。
裂缝发生的机理
混凝土出现宏观裂缝的原因多种多样,通常是因混凝土发生体积变化时受到约束,或因受到荷载作用时,在混凝土内引起过大拉应力(或拉应变)而产生裂缝。
当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,在裂缝正交方向产生混凝土裂缝 。也就是说,即使没有外部荷载作用,或者即使混凝土发生体积变化时没有受到外部的约束,混凝土内部已经有了微裂缝,但是这些微裂缝在不大的外力或变形作用下是稳定的,当外力或变形作用较大时,这些粘结面上微裂缝就会发展,当外力或变形作用更大时,微裂缝就会扩展穿过硬化后的水泥石,逐渐发展成可见的宏观裂缝。
电磁波雷达法
同*2
钢筋过密检知精度下降
放射线法
同*3
放射线过强存在爆炸危险性,部件尺寸厚度50cm为限
电磁诱导法
感应器发出磁场,感知因钢筋存在诱导产生的电力
钢筋过密、或保护层过厚检知精度下降
混凝土强度调查
反弹法
击打混凝土表面测量反发硬度
推定强度值分散
超音波法
同*1
遇钢筋时精度下降
内部钢筋位置调查
电磁波雷达法
遇钢筋时精度下降
冲击弹性波法
在混凝土表面施以微小冲击产生发出震动波,测量传播速度
混凝土质量导致传播速度变化

大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准

大体积混凝土有害、无害裂缝判别标准原则上与核安全有关的钢筋混凝土不允许出现裂缝,尤其是反应堆厂房底板、安全壳筒身及穹顶、汽轮机厂房蜗壳泵等重要部位严禁产生裂缝,其他部位应尽可能控制裂缝的产生。

但是由于各种原因不可避免的产生各种裂缝,为了明确当混凝土出现裂缝时如何判别其是否有害、无害?为此,福清核电各单位(业主、监理、工程公司、施工单位)经过认真研讨,确定了混凝土裂缝判别标准:1、无害裂缝:δf≤0.3mm 深度h≤0.5Hδf≤0.2mm 贯穿(自愈性)1.0mm≥δf>0.3mm L≤0.1B2、有害裂缝(满足下列条件之一):δf>0.3mm 纵深裂缝、h>0.5H;δf>0.2mm 贯穿全截面;裂缝影响使用功能(有渗透、透气、透射线等要求,且满足其中之一即可);δf>0.3mm 非贯穿,可能引起钢筋锈蚀裂缝;降低结构承载力的裂缝。

3、各符号的含义:Δf——裂缝宽度L——裂缝长度h——裂缝深度H——裂缝深度B——沿裂缝长方向的结构宽度,如浇筑后的沉缩(塑性裂缝)(一)无害裂缝处理方法1、二次压面法对于新浇混凝土收缩裂缝,该裂缝多在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面出现,有塑态收缩、沉降收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝,这种裂缝不深也不宽,处理方法如下:(1)如混凝土仍有塑性,可采取压抹一遍的方法,并加强养护。

(2)如混凝土已硬化,可向裂缝内渗入水泥浆,然后用铁抹子抹平压实。

2、表面涂抹砂浆法处理时将裂缝附近的混凝土表面凿毛或沿裂缝凿成深15—20mm宽100—200mm凹槽,扫净并洒水湿润。

先刷水泥净浆(业主批准适用的界面剂)一度,然后用1:1~2水泥砂浆分2~3层,涂抹总厚10~20mm压光。

有渗漏水时,应用水泥净浆(厚2mm)和1:2.5水泥砂浆(厚4-5mm,可惨入1—3%于水泥重量的氯化铁防水剂)交替抹压4-5层,涂抹后3-4小时进行覆盖并洒水养护。

3、表面涂抹环氧胶泥(或粘贴环氧玻璃布)法涂抹前,将裂缝附近表面清洗干净(油污应用丙酮或二甲苯擦洗净)、干燥。

大体积混凝土裂缝的类型

大体积混凝土裂缝的类型在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,然而其裂缝问题却一直是困扰工程界的难题之一。

大体积混凝土裂缝的出现不仅会影响结构的外观,还可能降低结构的承载能力和耐久性,给工程带来安全隐患。

要有效地预防和控制大体积混凝土裂缝,首先需要了解其裂缝的类型。

一、表面裂缝表面裂缝是大体积混凝土中较为常见的一种裂缝类型。

这种裂缝通常出现在混凝土的表面,深度较浅,一般不会延伸到混凝土内部深处。

表面裂缝的形成原因主要有以下几点。

首先,混凝土在浇筑后,由于表面水分蒸发较快,而内部水分散失相对较慢,导致表面收缩较大,内部收缩较小,从而产生表面拉应力。

当这种拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会出现表面裂缝。

其次,在混凝土浇筑后的初期养护不当,未能及时覆盖保湿,也容易导致表面裂缝的产生。

此外,外界环境温度的变化,特别是在高温或大风天气条件下,混凝土表面温度骤降,也可能引发表面裂缝。

表面裂缝虽然相对较浅,但如果不加以处理,裂缝可能会进一步扩展,影响混凝土的耐久性和外观质量。

二、深层裂缝深层裂缝是指裂缝深度较大,已经深入到混凝土内部一定深度的裂缝。

深层裂缝的产生通常与混凝土内部的温度变化和约束条件有关。

大体积混凝土在浇筑过程中,由于水泥水化反应会释放出大量的热量,导致混凝土内部温度升高。

当混凝土内部温度达到峰值后,又会随着时间逐渐下降。

在这个温度变化过程中,混凝土内部会产生温度应力。

如果混凝土受到外部或内部的约束,无法自由变形,温度应力就会不断累积。

当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生深层裂缝。

深层裂缝对混凝土结构的整体性和承载能力有较大影响,可能会削弱结构的刚度和强度,需要引起足够的重视。

三、贯穿裂缝贯穿裂缝是大体积混凝土裂缝中最为严重的一种类型,它贯穿了整个混凝土结构的横截面。

贯穿裂缝的形成往往是多种因素共同作用的结果。

一方面,混凝土内部的温度应力和收缩应力过大,超过了混凝土的极限抗拉强度;另一方面,混凝土结构可能存在设计不合理、施工质量差等问题,导致结构的整体性和抗裂能力不足。

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大体积混凝土裂缝按深度分成哪几种类型?大体积混凝土施工技术专题一、大体积混凝土裂缝分类裂缝就其开裂程度可分为表面的,贯穿的;就其在结构物表面形状可分为网状裂缝、爆裂装裂缝、不规则短裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、斜裂缝等;裂缝按其发展情况可分为稳定的和不稳定的、能愈合的和不能愈合的;裂缝按其产生的时间可分为混凝土硬化之前产生的塑性裂缝和硬化之后产生的裂缝;裂缝按其产生的原因可分为荷载裂缝和变形裂缝。

荷载裂缝是指因动、静荷载的直接作用引起的裂缝。

变形裂缝是指因不均匀沉降、温度变化、湿度变异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝。

水电工程一般将裂缝分为贯穿缝、深层缝及表面缝3 种。

贯穿缝指贯穿全仓的水平、铅直缝或坝块缝深大于两个浇注块,或侧面缝长大于8~10 米或1/3 坝块宽度的裂缝。

其中以基础混凝土贯穿缝最为严重,它破坏坝的整体性,如不处理将改变大坝运用期的应力状况。

深层缝的表面缝宽0.2~0.4mm,深1~5m,长度大于2m,小于1/3 坝块宽度或贯穿2~3 个浇注层(层厚小于3m)。

此类缝多由表面缝逐渐扩展而成,其危害程度逊于贯穿缝,一般也应进行处理,或仅作表面封闭处理。

表面缝占全部裂缝的绝大部分,缝窄浅,有时可自行封闭。

其危害程度较小,除上游面较大的表面缝应进行封闭处理外,一般不需处理。

目前此类缝很难避但亦应重视,及时改变形成裂缝的条件,防止逐步发展成为深层裂缝。

永久暴露坝面也要注意影响外观,在防护措施上应从防裂着手。

1、收缩裂缝。

混凝土的收缩引起收缩裂缝。

收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。

选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。

混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力。

如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。

在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。

2、温差裂缝。

混凝土内外部温差过大会产生裂缝。

主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。

特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。

浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。

此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。

当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。

3、安定性裂缝。

安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。

二、问题的分析1 具体原因阐述1.1 混凝土收缩变形约束裂缝——混凝土干缩、温度变形应为受到约束作用所引起的约束拉伸开裂温度收缩裂缝混凝土浇注后,在凝结及早期硬化过程中,水泥水化热及环境条件使混凝土温度升高,达峰温值后,随之降温冷却,外部因冷却而收缩,受到内部混凝土的约束而引发温度收缩裂缝。

由于混凝土在凝结硬化过程中先升温后降温冷却引发裂缝,也有称之为温差胀缩裂缝。

大体积混凝土如处理不当,易产生温度收缩裂缝。

水化放热快、放热量大的水泥伴制的混凝土,入模温度高(如高于30 0 C)的混凝土以及在浇筑后养护阶段措施不当(混凝土内部温度与表面温度温差大于25 0C、表面温度与环境气温温差大于25 0C、混凝土冷却降温较快)时,易于引发温度收缩裂缝。

干燥收缩裂缝湿胀干缩,为水泥混凝土的固有特性。

混凝土硬化后,内部游离水会由表及里逐渐蒸发,固化的水泥浆体体积因失水而变化,导致混凝土产生干缩收缩裂缝。

混凝土内的水泥即使全部水化,硬化水泥浆体里也含有28%的孔隙,而常用的混凝土水灰比较大,水泥又不能全部水化,一般混凝土空隙率约有50%左右。

混凝土中部分水存在于孔隙中,部分水存在于CSH 凝胶体中。

混凝土干燥时,首先较大孔径的毛细孔隙中的水蒸发失去,较小孔径毛细孔隙和凝胶体内吸附水以及胶体层间孔隙水相继减少,引起明显的收缩,导致混凝土产生干燥收缩裂缝。

水泥组分,骨料的品种、类型和用量,水泥和水的用量及水灰比,掺用的矿物掺和料及外加剂的品种、掺量,以及环境条件(相对湿度、温度和风速)、构件尺寸等都对产生干燥收缩裂缝有不同程度的影响。

1.2 混凝土结构受力裂缝——混凝土结构在设计荷载或其他外力作用下所引起的裂缝。

混凝土构件在设计荷载范围内或超过设计荷载范围,设计未曾考虑到的作用;或设计计算的断面尺寸不足,或钢筋用量不足,或钢筋配置位置不当;或因支点的沉降有差异,或因地震、台风作用等均可能导致混凝土产生裂缝。

1.3 化学收缩与自生干燥收缩裂缝混凝土在凝结硬化过程中,由于水泥水化后的总体积小于反应前水泥与水的总体积,引起水泥石产生收缩,成为化学收缩,亦称水化收缩。

这种收缩,可使混凝土内部产生微细裂缝。

混凝土凝结硬化过程中,在已硬化的水泥石中,未水化的水泥继续水化,当无外界水源的情况下或当水泥水化需水速率大于外界供水速率时,水化所需水分从凝胶体粗毛细孔吸水,水从粗毛细孔中消失,这种混凝土质量并未减小,只是粗毛细孔“干燥”的现象,成为混凝土自干燥。

在无外界水源的情况下,随着水泥水化的发展,毛细孔系统中凹液面的出现,在水泥浆体中产生了拉应力,从而造成收缩。

这种收缩即为混凝土的自生收缩或称为自生干燥收缩,混凝土因此产生的裂缝即为自生干燥收缩裂缝。

当有外界水源并与毛细孔中网络中毛细孔相通,毛细孔中不会产生凹液面,就不会产生拉应力,也就不会产生自生干燥收缩。

1.4塑性收缩裂缝塑性收缩裂缝是新拌混凝土在凝结过程中因表面水分蒸发引起的裂缝。

当新浇混凝土表面水分蒸发大于混凝土内部从上而下的泌水速度,表面就会失水收缩,这种收缩收到表面下部混凝土的约束而形成开裂。

塑性收缩裂缝通常短而浅,多呈无序龟裂状。

水泥用量大、水泥细度过细、用水量大的混凝土易发生塑性开裂;掺某些矿物混合料及缓凝剂也会加大塑性收缩;气温高、湿度低和有风的环境下,混凝土表面水分蒸发快,也容易出现塑性裂缝。

塑性沉降开裂是新浇筑的混凝土在可塑状态下,因组成材料密度不同,下沉不均匀或骨料下沉受阻,在混凝土顶部表面形成塑性沉降裂缝。

混凝土坍落度大、黏聚性差,易产生塑性沉降裂缝。

建筑入模的可塑状态混凝土因模板变形、支撑立柱下沉或受到施工过程中的扰动等原因也会产生塑性沉降裂缝。

1.5 此外还有因施工工艺不当、组成材料选用不当以及使用环境印象而产生的混凝土裂缝。

裂缝根据成因,大致可划分为以下五类:1、收缩裂缝:由于材料干湿变化引起,一般在墙面上呈网状,两种不同材料可能形成于其界面上。

2、温度裂缝:由热胀冷缩变形引起,一般在房屋顶层(平屋面)沿圈梁的水平裂缝,沿窗角的竖裂,沿窗角或内纵墙的对角斜裂(房屋两端多,中间基本没有);也有沿附墙烟囱的界面上。

3、沉降裂缝:由地基基础不均匀沉降引起的墙体正八字形、倒八字形斜裂;由灰缝灰浆粉化压缩引起的上部水平裂;由支座沉降引起的钢筋混凝土梁的竖向开裂等等。

4、变形裂缝:由变形引起的墙面交叉裂,纵横墙连接竖向裂缝;倾斜引起的断裂等等。

5、结构裂缝:由于荷载作用引起也叫荷载裂缝,如大梁下墙柱的多条竖向裂缝;梁板受力主筋处的横向水平裂缝、斜裂、跨中的环绕贯通裂;支座边的剪切斜裂;受拉杆件的横裂等等。

五、大体积混凝土施工温度裂缝控制技术措施1大体积混凝土是指最小断面尺寸大于1m 以上的混凝土结构。

与普通钢筋混凝土相比, 具有结构厚, 体形大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高的特点。

大体积混凝土在硬化期间, 一方面由于水泥水化过程中将释放出大量的水化热, 使结构件具有“热涨”的特性; 另一方面混凝土硬化时又具有“收缩”的特性, 两者相互作用的结果将直接破坏混凝土结构, 导致结构出现裂缝。

因而在混凝土硬化过程中,必须采用相应的技术措施, 以控制混凝土硬化时的温度, 保持混凝土内部与外部的合理温差, 使温度应力可控, 避免混凝土出现结构性裂缝。

2 大体积混凝土裂缝产生的原因大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。

各类裂缝产生的主要影响因素如下:( 1) 收缩裂缝。

混凝土的收缩引起收缩裂缝。

收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量, 用水量和水泥用量越高, 混凝土的收缩就越大。

选用的水泥品种不同, 其干缩、收缩的量也不同。

( 2) 温差裂缝。

混凝土内外部温差过大会产生裂缝。

主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。

特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。

大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。

浇筑后, 水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大, 聚集在内部的水泥水化热不易散发, 混凝土内部温度将显著升高, 而其表面则散热较快, 形成了较大的温度差, 使混凝土内部产生压应力, 表面产生拉应力。

此时, 混凝龄期短, 抗拉强度很低。

当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度, 则会在混凝土表面产生裂缝。

( 3) 材料裂缝。

材料裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多而引起的。

大体积混凝土施工技术专题。

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