混凝土裂缝的成因及控制.ppt

混凝土结构裂缝的成因与控制 混凝土结构的开裂问题 普遍使用早强高强的商品混凝土所导致 我国的现浇混凝土楼板和地下室连续墙开裂现象十分严重 现代混凝土结构的开裂主要不是由于荷载的作用，而是变形所致 温度变形、收缩变形和基础不均匀沉降等，都可能引起混凝土结构的开裂 根据工程数据的估计，变形作用引起的裂缝几乎占全部裂缝的80%以上 材料的耐久性?结构的耐久性 ↑ 裂 缝 混凝土结构的裂缝常常是控制其使用寿命的重要因素 混凝土结构裂缝的种类 塑性裂缝 温度裂缝 收缩裂缝（干燥收缩、自干燥收缩） 塑性裂缝 当表面失水速率超过实际泌水速率时，新拌混凝土迅速干燥。如果近表面的混凝土已经稠硬，不能流动，但其强度又不足以抵抗因收缩受到限制所引起的应力时，就产生开裂 塑性裂缝常引发硬化混凝土的开裂，可通过及时抹面消除 泌水速率蒸发速率→开裂 温度变化导致的体积收缩 混凝土硬化以后，随内部温度降低会产生宏观体积收缩 水泥的水化放热是引起混凝土温度收缩的主要原因 与水胶比、凝胶材料的组成及用量、混凝土拌合物入模温度、环境温度变化、内部的相对湿度、结构形式等因素有关 温度裂缝 混凝土硬化期间由于胶凝材料水化放热使内部温度升高，达到温度的峰值后降温时产生受约束的收缩变形，形成拉应力。当拉应力超过混凝土即时抗拉强度时，出现开裂 近几十年来，基础、桥梁、隧道衬砌以及其他构件尺寸并不很大的结构混凝土开裂的现象很多 此时混凝土的干燥收缩并不显著 水化热、温度变化以及内外温差成为混凝土结构开裂的主要原因 高强度混泥土具有较大的温度收缩 C40大掺量粉煤灰混凝土的绝热温升曲线 C30混凝土的绝热温升曲线 龄期/h 4米厚混凝土板的温升曲线 混凝土内部湿度变化导致的体积变化 干燥收缩： 混泥土在未饱和空气中向外界散失水分而产生的收缩 干缩与水灰比、环境温湿度、胶凝材料组成、骨料品种与比例、养护条件、期龄等因素有关 100g水泥浆体，可蒸发水分约6ml 混凝土C=300kg/m3,可蒸发水分约18l 水泥砂浆干缩值约0.1%~0.2% 水泥混凝土180天自由干缩值约为0.04%~0.06% 自收缩 在与外界没有水分交换的条件下，混泥土内部自干燥作用引起的宏观体积收缩 混凝土的自收缩在初凝以后开始产生 自收缩大小与水胶比、胶凝材料组成、减水剂品种与掺量、骨料品种与比例有关 化学反应导致的体积变化 水化过程中水化产物的绝对体积减小，硅酸盐水泥的水化收缩约为7%，如果混凝土C=300kg/m3,减缩值21~27L/m3 初凝以前水化收缩表现为塑性收缩，初凝以后则导致自干燥收缩产生 自收缩机理 水化反应进行过程中，一部分拌合水由化学反应消耗，一部分填充凝胶孔。当水灰比较大时，凝胶孔基本上充满水，自身收缩很小；水灰比较小时，凝胶孔内部只有部分充满水，形成弯月面，外界的压力使水泥浆体收缩 混凝土的水化收缩与自收缩 自收缩与干缩的异同点 相同点：均由于水的迁移所引起 不同点：a、自收缩不失重，干缩伴随水分散失 b、自收缩是各向同性的，干缩由表及里 c、水灰比降低时，干缩减小，自收缩增大 d、覆盖后（或拆模前）不发生干缩，而自收缩必须通过湿养护才能减小 自收缩与干缩的异同 常规收缩试验测定结果是干燥收缩与自收缩的叠加，主要是干燥收缩 普通混凝土主要产生干燥收缩，自收缩不超过50微应变，占总测定值的10%左右 干燥收缩是引起普通混凝土开裂的主要原因