混凝土,收缩,裂缝产生理由

:混凝土桥梁在施工中产生裂缝。混凝土结构产生裂缝的理由十分复杂,影响因素有荷载、温度应力、混凝土自身收缩等,有多种影响作用,系统浅析了混凝土桥梁产生的理由。
词:混凝土;裂缝;收缩;温度
在桥梁建设和使用中,有关混凝土出现裂缝而影响工程质量的理由较为。混凝土桥梁开裂有中常见的病因因素,对高速公路的运营产生安全隐患。
混凝土桥梁在施工中产生裂缝。其影响因素有:荷载,温度应力,混凝土自身的收缩等。
裂缝产生的理由,混凝土桥梁裂缝的种类大致可划分几种。

1 荷载裂缝

混凝土桥梁在常见规静、动荷载及次应力会产生的裂缝称荷载裂缝,是有应力裂缝和次应力裂缝两种,而种是最常见的。
事实上,要避开结构突变(或断面突变),当回避时,表面应做局部处理,如转角做成圆角,突变做成渐变过渡,加强配筋,转角增配斜向钢筋,对于孔洞要在周边设置护边角钢。荷载裂缝依荷载不同而呈现不同的特点。在受剪区、受拉区或振动部位多出现大量裂缝。如受压区出现起皮或沿受压方向的短裂缝,是结构达到极限承载力的标志,结构破坏前兆,其理由是截面尺寸偏小。

2 收缩裂缝

收缩两:凝缩和干缩;凝缩是指混凝土凝固时,水分和水泥颗粒,体积变少。干缩是指水分蒸发使得体积变小。混凝土的干燥中是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度。含水梯度产生了不均匀收缩,造成表面混凝土承受拉力,而内部混凝土却承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土收缩四种类型中,自生收缩与炭化收缩,塑性收缩和缩水收缩(干缩),而后两种会发生混凝土体积变形。
(1)塑性收缩
施工中会产生塑性收缩,混凝土浇筑后4~5h左右,水泥发生激烈水化反应,分子链逐渐形成,出现沁水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,骨科因自重下沉,混凝土硬化,称为塑性收缩。塑性收缩产生的量级非常大,可至1%左右。在骨科下沉中,受到钢筋阻挡,就会形成沿钢筋方向的裂缝。为了减少混凝土塑性收缩,施工时制约硕士论文水灰比,避开长时间的搅拌,下料速度过快,振捣要密实,竖向变成截面的地方宜分层浇筑。
(2)收水收缩(干缩)
当混凝土结硬,表层水分会逐步蒸发,湿度也会逐步降低,混凝土体积也随之减小,称为收水收缩(干缩)。混凝土的表层水分损失速度快,而内部损失慢,这样就产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,内部混凝土约束了表面的收缩变形,使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土所承受的拉力超过其抗拉强度时,就产生了收缩裂缝。混凝土硬化后收缩是缩水收缩。比如配筋率的构件(会超过3%),钢筋对混凝土收缩约束会比较显著,这样混凝土表面就出现龟裂裂纹。
(3)自身收缩
自身收缩是混凝土在硬化中,水泥和水发生了水化反应,收缩是与外界的湿度联系的。
(4)炭化收缩
混凝土收缩裂缝具有几下的特点:裂缝在表面,且宽度较细,纵横交错,成龟裂状,形状规律。影响混凝土收缩裂缝的因素如下。
(1)水泥品种、强度等级及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高。水泥强度等级越低,单位体积用量大、磨细度大,混凝土收缩越大,会发生收缩时间越长。
(2)骨科品种。骨科中石英、石灰岩、花岗岩等吸水率较小、收缩性较低;砂岩、板岩、角闪岩等情况与之相反;骨科粒径大,收缩小,含水量越大,收缩越大。
(3)水灰比。用水量和水灰比越大,混凝土收缩就越大。
(4)外参剂。外参剂保水性越好,混凝土收缩越小。
(5)养护。混凝土养护的水化反应,混凝土强度较高,湿度越高,加上气温越低,时间越长,混凝土收缩就越小。
(6)振捣方式及时间。机械振捣方式比手工振捣方式混凝土收缩率要小。振捣时间太短、不密实、则形成混凝土强度不均匀、不密实;振捣时间太长,会造成分层,粗骨科料沉入底层,细骨的则留在上层,强度分布不均匀,上层就产生了收缩裂缝。

3 钢筋锈蚀裂缝

质量差得混凝土厚度的保护层都会影响混凝土结构的牢固性,二氧化碳会侵蚀保护层,炭化现象蔓延到钢筋表面,发生锈蚀,情况下,保护层混凝土会产生开裂或剥落现象,并沿钢筋纵向产生裂缝,锈迹会渗到混凝土的表面,锈蚀混凝土,是他的结构承载力下降,更有甚者,诱发其他形式的裂缝,以而导致钢筋的锈蚀加剧,破坏了结构。
为了预防避开钢筋锈蚀,依照规范要求严格制约硕士论文裂缝宽度,的保护层厚度,施工时应制约硕士论文混凝土的水灰化,加强振捣,以确保混凝土的密实性,并要防止氧气侵入,严格地制约硕士论文含氯盐的外加剂用量。

4 温度裂缝

温度裂缝指混凝土受水泥水化放热、阳光照射等因素的影响,出现了冷热变化,此时就会发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时产生裂缝。水化热的作用,混凝土内部与外表面产生了大的温差,此时内部混凝土受到了压应力,而表面混凝土则受到了拉应力。混凝土抗拉强度远远小于抗压强度,表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度,以而形成了间距相同的直线裂缝(又叫做温差裂缝)。在大跨径桥梁中,温度应力达到超出荷载应力。温度裂缝区别其他裂缝最特点是将随温度变化而扩张或合拢。温度变化的因素如下。
(1)年温差。一年当中四季温度变化相对,是影响桥梁结构的纵向位移,通常情况下桥面伸、支座位移设置柔性墩等相应的构造和措施协调,结构的位移受到限制时才会温度裂缝,拱桥、刚架桥等。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
(2)日照。桥面板、主梁或桥墩侧面经过太阳的曝晒后,温度显著高于其他部位,温度梯度呈现非线性分布。在自身的约束作用之下,局部拉应力,以而出现了裂缝。
(3)骤然降温。突降大雨、遇到冷空气侵袭日落等情况,会导致结构外表面温度突然下降,但内部的温度变化相对较慢,这样就产生了温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可设计规范或实桥,混凝土弹性模量不考虑折减。日照和骤然降温时导致结构温度裂缝的最常见理由。
(4)水热化。施工中,积混凝土(厚度超过2m)浇筑水泥水化放热,导致内部温度非常高,内外温差太大,表面出现了裂缝。施工中要实际情况,尽可能地选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,降低骨料入模温度,减小内外温差,并降温,必要的时候可循环冷却系统内部散热,或采取薄层连续浇筑的策略论文范文以散热。
(5)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,造成混凝土内外温度不均,忽冷忽冷,此种情况也出现裂缝。
(6)预制T梁之间横隔板安装时,制作预埋钢板与调平钢板焊接时,焊接措施不当,混凝土烧伤开裂。试验,由火灾等理由高温烧伤的混凝土,其强度随温度的升高而显著降低,钢筋与混凝土的黏结力随之下降。受热,混凝土体内游离水大量蒸发也会产生急剧收缩。

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