混凝土裂縫產(chǎn)生的因素可以分為自身因素和其他因素?;炷帘旧淼呐浞?、施工、養護都會(huì )對裂縫的生成產(chǎn)生直接影響。結構設計不合理、外部環(huán)境作用導致溫差過(guò)大等等,這些都可以歸結到其他因素。
混凝土本身的影響
混凝土配方主要是水泥、碎石、砂等粗細骨料以及各種化學(xué)外加劑。水泥的種類(lèi)繁多,初期水化熱、凝結時(shí)間各不相同。水化熱越大、細度越大,產(chǎn)生裂縫的概率越高。
硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥細度用比表面積表示。比表面積是水泥單位質(zhì)量的總表面積(㎡/kg)。國家標準(GB175-2007)規定,硅酸鹽水泥比表面積應大于300㎡/kg;礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復合硅酸鹽水泥的細度以篩余表示,其80μm方孔篩篩余不大于10%或45μm方孔篩篩余不大于30%。水泥中混合材的種類(lèi)和摻量也會(huì )影響水泥的顆粒級配,摻石灰石、火山灰類(lèi)易磨性好的混合材的水泥中細顆粒含量會(huì )增加。摻礦渣、磷渣等易磨性差的混合材的水泥中細顆粒含量較少。不同粉磨系統(開(kāi)路粉磨系統、閉路粉磨系統)所生產(chǎn)的水泥的顆粒級配也不同。多種水泥生產(chǎn)的因素,造成了細度范圍寬窄不一,反應到工程實(shí)踐,就是容易產(chǎn)生裂縫。
碎石和砂等骨料的含泥量過(guò)高也是裂縫產(chǎn)生的一大誘因。含泥量過(guò)高,容易在水泥漿和骨料之間形成夾層物質(zhì),使的水泥漿和骨料不能有效粘結。影響了混凝土的整體性,造成開(kāi)裂。
外加劑的摻入也是影響因素之一。減水劑的摻入,減少了拌和用水;緩凝劑的加入,延緩了水泥水化的速度,對溫度引發(fā)的收縮會(huì )造成影響;水泥膨脹劑的加入也是如此。
混凝土成形過(guò)程中體積變化
混凝土在物理和化學(xué)作用下會(huì )產(chǎn)生形變。比如,高滲透性溶液的侵蝕。在混凝土的全壽命周期都會(huì )有體積變化,即:初凝階段的的體積變化;初凝-終凝的體積變化;終凝-養護的體積變化。
收縮對混凝土的影響
熱脹冷縮是一切物質(zhì)的固有屬性,混凝土也不例外?;炷潦湛s主要可以分為以下六種:干燥收縮、自收縮、塑性收縮、化學(xué)收縮、溫度收縮和沉降收縮。
徐變
混凝土結構或者材料在長(cháng)期恒定荷載作用下,變形隨時(shí)間增長(cháng)的現象稱(chēng)為徐變。一般認為,引起混凝土徐變的原因主要兩個(gè):
1)當作用在混凝土構件上的應力不大時(shí),混凝土具有黏性流動(dòng)性質(zhì)的水泥凝膠體,在荷載長(cháng)期作用下產(chǎn)生黏性流動(dòng);
2)當作用在混凝土構件上的應力較大時(shí),混凝土中微裂縫在荷載長(cháng)期作用下持續延伸和發(fā)展。
其他因素的影響
混凝土結構設計的影響
ε=ΔT·α
ε——混凝土在溫度收縮情況下的相對變形量;
ΔT——溫度的變化差值;
α——線(xiàn)性膨脹系數。
當相對變形量ε>εp(極限拉伸值)時(shí),混凝土結構容易產(chǎn)生開(kāi)裂現象。極限拉伸值和混凝土本身的設計有關(guān)聯(lián)。極限拉伸值越大,混凝土越不容易開(kāi)裂。
基于應力準則的混凝土開(kāi)裂機理
施工過(guò)程中各因素的影響
1.不按規范施工引起的混凝土開(kāi)裂——未考慮高溫對蒸發(fā)量、流動(dòng)性的影響;混凝土未到強度拆模;后續養護不到位;混凝土長(cháng)距離運輸造成離析
2.振搗方式不對,漏振或者過(guò)振
3.未及時(shí)養護或未能采取有效養護措施
4.外部環(huán)境及氣候影響——帶水施工,大雨天施工。溫度低于5℃施工。
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