混凝土裂缝问题漫谈详解.ppt

目前混凝土工程耐久性现状 土木工程中的经济问题 耐久性——影响混凝土的使用寿命、安全性、使 用领域、使用效果、经济性、设计理 论、设计规范…混凝土耐久性——与国民经济、社会安定、环境 质量、可持续发展等密切相关。耐久性——混凝土材料科学的重大研究课题。 国家“九五”“十五”科技攻关项目 重点工程混凝土安全性的研究 新型高性能混凝土耐久性的研究的应用 批准部委：国家计委、国家科技部 组织部门：中国建材院 承担单位：中国建材研院、中国水利水电科学研究院、南京化工大学、武汉理工大学、 北京科技大学、中国建研院、同济大学、苏州混凝土水泥制品研究院、清华大学等 针对影响混凝土耐久性问题进行了全面系统的研究： ▲ 混凝土抗碱-集料反应性研究 碱-集料反应判定方法、我国部分地区碱-集料分布图、抑制碱-集料反应材料 ▲ 混凝土耐久性的研究 混凝土抗冻性、钢筋锈蚀、耐化学腐蚀、裂缝检测与修补 ▲ 高性能混凝土与混凝土安全性专家系统 新型胶凝材料、高性能混凝土、混凝土安全性专家系统 混凝土裂缝分类、原因 多数情况下，混凝土出现可见的宏观裂缝只是损害结构的外观。但是混凝土开裂总是设计、施工或原材料选用不当产生的，有时还反映了结构存在严重的薄弱环节，或者混凝土材料已经遭受腐蚀和重大损伤，甚至成为结构面临破坏的前兆。 所以一旦出现裂缝，就要分析其原因并采取适当的补救措施。 ----塑性沉降裂缝：混凝土浇筑后，在凝结过程中会产生下沉和泌水，下沉量约为浇筑高度的1%。当下沉受到钢筋或周围混凝土的约束也会产生裂缝； ----塑性收缩裂缝：混凝土硬化之前产生的收缩； ----混凝土的早期收缩开裂：（自收缩、干缩等的组合）。 高强高性能混凝土塑性收缩的研究 混凝土塑性收缩裂缝成因 在塑性状态时混凝土表面失水过快造成的，常发生在混凝土板或比表面积较大的墙面上，一般长度大约0.2～2m，宽度为1～5mm，从外观分为无规则网络状和稍有规则的斜纹状或反映出混凝土布筋情况和混凝土构件截面变化等规则的形状。 塑性收缩裂缝通常延伸不到混凝土板的边缘，这一点可做为混凝土早期塑性收缩裂缝与混凝土长期干燥收缩裂缝相区别的依据。 很难区别塑性收缩裂缝与塑性沉降裂缝，但如果裂缝的走向与钢筋布置的形状和混凝土构件的几何形状有关，则可以判定沉降在裂缝的形成过程中起了一定的作用。 高强HPC塑性收缩的板状开裂试验装置 影响高强HPC塑性收缩开裂因素的研究 （1）养护方法 （2）水胶比 （3）水泥用量和胶凝材料总量 （4）掺合料品种 （5）温度和湿度 工程中预防塑性收缩的措施 高强HPC塑性收缩的板状开裂试验装置 试验模拟混凝土在四边全约束状态下的早期开裂情况。 600mm×600mm×63mm的钢制方形模具。 每边分别装配11个Ф10×100mm的细钢柱起约束作用。 风速试验和控制 电风扇向混凝土表面吹风。 用测速仪控制混凝土表面的风速为2.2m/s 塑性收缩试验参数 裂缝的初裂时间（开始出现裂缝的时间） 裂缝尺寸（终凝时的最大裂缝宽度和最长裂缝长度） 裂缝数量（终凝时的裂缝总条数以及长度在5cm以上裂缝的条数） 配合比完全相同的混凝土成型后，3号表面风速为2.2 m/s；4号表面用塑料薄膜覆盖，使风速为0。在24小时的观察期内，4号表面未发现裂缝的生成和扩展。 在表面积比较大的混凝土工程施工时可以采用塑料布封闭养护的方法。 对塑性阶段裂缝发展的观察发现，较低的水灰比下，混凝土中最初出现裂缝的时间也稍微提前，裂缝最大宽度增加，长度5cm以上的裂缝变多，总数量较多。即降低水胶比，增加了塑性收缩开裂的可能性。 结果表明，增加胶凝材料用量，塑性裂缝的总数量增加，长度5cm以上的裂缝数量也有所增加。 华能I级FA能够明显减少混凝土（9号）中塑性收缩开裂；600m2/kg矿渣混凝土（11号）的塑性收缩大于400m2/kg矿渣混凝土（10号）的塑性收缩。 14号混凝土的表面粗糙，长度在5cm以上的裂缝为9条，这说明掺加硅灰后，混凝土的塑性收缩开裂趋势增加；13号混凝土中宽而长的裂纹数量比12号混凝土中的多，5cm以上的6条，这也说明矿渣细度提高，混凝土的塑性收缩开裂增加。 在温度提高、相对湿度降低后，混凝土的塑性收缩开裂情况有明显的加重，初裂时间提前、裂缝的宽度加大、裂纹长度增加、裂缝总量增加。 工程中如果混凝土浇筑后处在高温、低湿度的环境中应该注意预防塑性收缩开裂。 水灰比越小，混凝土表面