混凝土裂縫的型別和產生原因

2022-05-30 13:27:03 字數 2039 閱讀 8218

按引起裂縫產生的原因,混凝土裂縫分為二大類〔:

第一大類,由第一類外荷載引起的裂縫,包括按照常規計算的主要應力引起的「荷載裂縫」,以及由結構次應力引起的「荷載次應力裂縫」,二者通稱為結構性裂縫、受力裂縫。本工程出現的裂縫均在未施加使用荷載期間產生,不可能是改種裂縫。

第二大類,由第二類荷載即變形變化引起的裂縫,包括溫度、濕度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素引起的裂縫,也稱非結構性裂縫。本工程出現的應該是該型別的裂縫。從裂縫只發生在橫牆而底板或基礎及施工單位目前所監測結果看,地基不均勻沉降引起裂縫的可能性不大(但不能排除,廢水池可在注水試驗過程中根據裂縫開展情況進一步驗證)。

那麼,最有可能的是由於溫度和混凝土收縮造成。

裂縫原因分析

a、裂縫的基本特點:

根據具體工程裂縫出現的時間、發展與變化、以及分布、形狀、尺寸等特徵。初步確定為實際工程中較常見的以收縮變形為主的溫度收縮裂縫,一般發生在混凝土澆築後一年內,但多見半月至數月之內。主要影響的部位及構件是底層和頂部數層梁板構件以及基礎梁、挑簷、欄板等外露構件。

梁板裂縫呈現不同分布和特徵,梁縫一般垂直於縱向,分布在兩側面,兩頭細、中間寬、棗核形。裂縫為表面,深進或貫通。單向板縫等間距平行於短邊。

雙向板縫較重於單向板縫,兩個方向板縫縱橫交錯,不規則,縫多為貫通,板麵縫一般寬於板底縫

b、裂縫原因分析:

(1)材料原因

水灰比過大。在採用幫浦送條件下,其收縮與水化熱大大增加,約束應力裂縫很難避免,張拉前開裂,張拉後又不閉合,裂縫不好控制。

(2)施工原因

過去大體積混凝土的定義是根據幾何尺寸,主要是根據厚度定義的,國際上一般採用0.8m~1m作為界限。自80年代以後大體積混凝土的定義有了改變,新的定義是:

「任意體量的混凝土,其尺寸大到足以必須採取措施減小由於體積變形引起的裂縫,統稱為大體積混凝土」,這是美國混凝土協會的定義。因此,在使用幫浦送混凝土時,即便是很薄的結構,雖然水化熱很低,但是其收縮很大,控制收縮非常重要。故,幫浦送混凝土的薄壁結構也應當按照大體積混凝土的要求採取措施控制混凝土的收縮裂縫,特別是環境氣溫變化與收縮共同作用對於薄壁結構尤為不利。

(4)基礎沉降原因

3#機防火牆部分牆體垂直裂縫和八字形裂縫以及基礎明顯段痕說明了這一點。

c、裂縫危害性分析

裂縫危害性主要按照有關規範允許的最大裂縫寬度來進行分析。

裂縫控制標準

從國內外試驗資料分析,混凝土結構物裂縫寬度一般應該控制在表4所示的範圍內。

表4    混凝土結構物裂縫寬度控制範圍

我國規範規定鋼筋混凝土構件的最大裂縫寬度見表5,美國的規定見表6所示。

表5    鋼筋混凝土結構構件最大裂縫寬度允許值

表6   美國混凝土學會224委員會對裂縫寬度的限值

根據上述我國有關標準及美國有關標準,將上述分類的混凝土裂縫定性為:

(1)寬度小於標準規定值者屬於無害、可修復的裂縫;

(2)寬度超過規定值者,一般需要由設計、施工、監理、業主等有關方面共同商定處理方案。

(3)活裂縫需要進一步觀察,待其基本穩定後,才能確定處理方案。

根據本工程實際所處環境和用途,裂縫寬度的允許值取0.1mm為宜。

裂縫危害性分析

國家頒布的《混凝土結構加固技術規範》,根據我國有關可靠性鑑定標準規定,一般均件裂縫寬度小於或等於0.45mm,露天或室內高溫環境,裂縫寬度小於或等於0.3 mm仍屬於基本滿足設計要求,對結構不會產生安全性危險,故不需加固。

但從耐久性和美觀角度考慮,應採取灌漿修補措施。

裂縫從發現至今未見有進一步開展的跡象,也沒有新的裂縫產生,待注水試驗完成後,若裂縫仍無進一步的發展,作相應的處理後裂縫會將不會影響結構的使用功能和外觀。

預防裂縫的措施和建議

(1)攪拌站應該加強原材料質量檢測和控制,特別是砂石含水量和含泥量的檢測和控制,以確保混凝土本身的質量穩定;進一步優化混凝土配比,提高混凝土抗裂能力;對一些必要的試驗檢測工作應予加強,如混凝土收縮試驗等。

(2)施工單位應該重視施工質量和加強質量管理,特別是要重視混凝土振搗、養護工作,保證模板的牢固,鋼筋保護層的準確等;作好日常的施工記錄,包括養護記錄、施工異常情況處理記錄、施工日誌、質量檢查日誌。嚴格按照設計圖紙進行施工,特別是要保證鋼筋位置和數量。

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