混凝土裂縫的控制ppt課件.ppt

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1、混凝土裂縫的預(yù)防與控制混凝土材料的抗?jié)B性能與混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力兩者需要分別考慮，不能混為一談。一個是材料性能，在實驗室內(nèi)用試件評價。一個是結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，體現(xiàn)在完工后的結(jié)構(gòu)上，由結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料和施工共同決定?；炷两Y(jié)構(gòu)的開裂問題普遍使用早強(qiáng)高強(qiáng)的商品混凝土所導(dǎo)致。世界性的問題1996年Krauss和Rogalla調(diào)查了美國和加拿大的20萬座橋梁，發(fā)現(xiàn)其中10萬座以上的橋梁的混凝土橋面板在修建后不久就產(chǎn)生貫穿裂縫，裂縫間距僅有1~3米。現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)的開裂主要不是由于荷載的作用，而是變形所致。溫度變形、收縮變形和基礎(chǔ)不均勻沉降等，都可能引起混凝土結(jié)構(gòu)的開裂。根據(jù)王鐵夢的估計，變形作用引起的裂縫

2、幾乎占全部裂縫的80%以上材料的耐久性結(jié)構(gòu)的耐久性裂縫混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫常常是控制其使用壽命的主要因素?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫種類塑性裂縫溫度裂縫收縮裂縫干燥收縮自干燥收縮塑性裂縫混凝土表面泌水速率<蒸發(fā)速率開裂當(dāng)表面失水速率超過實際泌水速率時，新拌混凝土迅速干燥。如果近表面的混凝土已經(jīng)稠硬，不能流動，但其強(qiáng)度又不足以抵抗因收縮受到限制所引起的應(yīng)力時，就產(chǎn)生開裂。塑性裂縫常引發(fā)硬化混凝土的開裂?？赏ㄟ^及時抹面消除。塑性開裂形式溫度變化導(dǎo)致的體積收縮混凝土硬化以后，隨內(nèi)部溫度降低而產(chǎn)生的宏觀體積收縮。水泥的水化熱及環(huán)境溫度變化是引起溫度收縮的主要原因。與水膠比、膠凝材料的組成與用量、混凝土拌和物入模

3、溫度、環(huán)境溫度變化、內(nèi)部的相對濕度、結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)。溫度裂縫混凝土硬化期間由于水化放熱使內(nèi)部溫度升高，到達(dá)溫峰后降溫時產(chǎn)生受約束的收縮變形，形成拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過抗拉強(qiáng)度時，出現(xiàn)開裂。近幾十年來，基礎(chǔ)、橋梁、隧道襯砌以及其他構(gòu)件尺寸并不很大的結(jié)構(gòu)混凝土開裂的現(xiàn)象增多，此時干燥收縮并不顯著。水化熱、溫度變化以及內(nèi)外溫差成為引起素混凝土與鋼筋混凝土約束應(yīng)力和開裂的主導(dǎo)原因。高強(qiáng)混凝土具有較大的溫度收縮。C40大摻量粉煤灰混凝土的絕熱溫升曲線入模溫度為17.6℃，5d后到達(dá)溫峰，約為58.8℃，溫升為41.2℃。入模溫度為13.0℃，6d后到達(dá)溫峰，約為62.8℃，溫升為49.8℃。C3

4、0混凝土的絕熱溫升4m厚混凝土底板的溫升曲線C45R60水泥用量220kg/m3粉煤灰用量180kg/m3水膠比0.42混凝土內(nèi)部濕度變化導(dǎo)致的體積變化干燥收縮：混凝土在未飽和空氣中向外界散失水分而產(chǎn)生的收縮。干縮與水灰比、環(huán)境溫濕度、膠凝材料組成、骨料品種與比例、養(yǎng)護(hù)條件、齡期等因素有關(guān)。100g水泥漿體，可蒸發(fā)水分約6ml混凝土C=300kg/m3，可蒸發(fā)水分約18l水泥砂漿干縮值約0.1~0.2%水泥混凝土180天自由干縮值約0.04~0.06%在與外界沒有水分交換的條件下，混凝土內(nèi)部自干燥作用引起的宏觀體積收縮。混凝土的自收縮在初凝以后開始產(chǎn)生。自收縮大小與水膠比、膠凝材料組成、

5、減水劑品種與摻量、骨料品種與比例有關(guān)。自收縮化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的體積變化水化過程中水化產(chǎn)物的絕對體積減少。硅酸鹽水泥的水化收縮約7%。如果混凝土C=300kg/m3，減縮值21~27L/m3初凝以前水化收縮表現(xiàn)為塑性收縮，初凝以后則導(dǎo)致自干燥收縮產(chǎn)生。自收縮機(jī)理水化反應(yīng)進(jìn)行過程中，一部分拌合水由化學(xué)反應(yīng)消耗，一部分填充凝膠孔。當(dāng)水灰比較大時，凝膠孔基本上充滿水，自身收縮很?。凰冶容^小時，凝膠孔內(nèi)部只有部分充滿水，形成彎月面，外界的壓力使水泥漿體收縮?；炷恋乃湛s與自收縮自收縮與干縮的異同點相同點：均由于水的遷移所引起；不同點：1.自收縮不失重，干縮伴隨水分散失；2.自收縮是各向同性的，干

6、縮由表及里；3.水灰比降低時，干縮減小，自收縮增大；4.覆蓋后（或拆模前）不發(fā)生干縮，而自收縮必須通過濕養(yǎng)護(hù)才能減小。常規(guī)收縮試驗測定結(jié)果是干燥收縮與自收縮的疊加，主要是干燥收縮。普通混凝土主要產(chǎn)生干燥收縮，自生收縮不超過50微應(yīng)變，占總測定值的10%左右。干燥收縮是引起普通混凝土開裂的主要原因之一。在高強(qiáng)混凝土中，自生收縮可達(dá)數(shù)百微應(yīng)變，占總收縮量的一半左右，不可忽視。自收縮與干縮的異同點w/b=0.26w/b=0.34混凝土的自收縮自身收縮和干燥收縮占總收縮的比例（%）混凝土的變形類型與開裂自由收縮，相向變形，不裂；限制收縮，背向變形,開裂;自由膨脹，背向變形，開裂；限制膨脹，相向變

7、形，不裂混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因變形作用引起的混凝土結(jié)構(gòu)開裂的原因很復(fù)雜，涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料組成、施工技術(shù)、環(huán)境狀態(tài)等諸多因素?；炷敛牧媳旧淼慕M成與性質(zhì)的變化，以及隨之而來的施工技術(shù)變化是現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)容易開裂的重要原因。大體積混凝土底板不容易開裂鋼筋約束強(qiáng)，可在表面加細(xì)鋼筋網(wǎng)片；養(yǎng)護(hù)容易。連續(xù)墻容易開裂橫向大多只有構(gòu)造鋼筋，養(yǎng)護(hù)困難，暴露面大?；炷灵_裂的影響因素材料因素：膠凝材料的細(xì)度、水化速率、水化熱、強(qiáng)度發(fā)展速率。配合比