大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因
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大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的,各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素如下:
水泥水化熱的影響
水泥水化過程中放出大量的熱,且主要集中在澆筑后的7d左右,一般每克水泥可以放出500J左右的熱量,如果以水泥用量350kg/m3 ~550kg/m3來計(jì)算,每立方米混凝土將釋放出17500KJ~27500的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升高(可達(dá)70℃左右,甚至更高)尤其對大體積混凝土來講,這種現(xiàn)象更加嚴(yán)重 因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面的散熱條件不同,故混凝土中心溫度很高,就會形成溫度梯度,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。
混凝土的收縮
混凝土在空氣中硬結(jié)時(shí)體積減小的現(xiàn)象稱為混凝土收縮。混凝土在不受外力的情況下的這種自發(fā)變形,受到外部約束時(shí)(支撐條件、鋼筋等),將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力,使得混凝土開裂。引起混凝土的裂縫主要有塑性收縮、干燥收縮和溫度收縮等三種。在硬化初期主要是水泥石在水化凝固結(jié)硬過程中產(chǎn)生的體積變化,后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分蒸發(fā)而引起的干縮變形。
外界氣溫濕度變化的影響
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生起著很大的影響。混凝土內(nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫度和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系,外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就會愈高;如果外界溫度降低則又會增加大體積混凝土的內(nèi)外溫差梯度。如果外界溫度的下降過快,,會造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外外界的濕度對混凝土的裂縫也有很大的影響,外界的濕度降低會加速混凝土的干縮,也會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。
其他因素的影響
建筑物基礎(chǔ)的不均勻沉降也會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫會隨著基礎(chǔ)沉降而不斷的增大,待地基下沉穩(wěn)定后,將不會變化。超荷載使用或未達(dá)到設(shè)計(jì)過早加荷載導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,這種裂縫稱之為荷載裂縫;炷僚浜媳炔涣紩斐苫炷了苄猿两盗芽p,一般是混凝土配合比中,粗骨料級配不連續(xù)、數(shù)量不夠,砂率及水灰比不當(dāng)所造成的裂縫。
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