混凝土裂缝成因
这座建筑在使用过程中承受两种负荷。一种是静态载荷、动态载荷和其他外部载荷;第二类是变形载荷,包括温度和收缩。裂缝的主要原因如下:
1.裂纹是由外部载荷(静态或动态)的直接应力引起的(主应力按常规计算)。1)受弯构件和受拉构件的垂直裂缝。
在钢筋混凝土受弯构件中,当截面受拉区边缘混凝土的拉应变达到其极限拉应变时,在抗拉能力较弱的截面上会出现一条(批)裂缝。裂纹处的钢筋承受全部拉应力,其应力随着载荷的增加而迅速增加。裂缝出现后,抗拉混凝土立即收缩到裂缝的两侧,导致混凝土和钢筋表面之间的相对滑移。由于混凝土和钢筋之间的粘附力,混凝土的收缩受到钢筋的限制。在裂缝两侧,粘结应力沿钢筋长度方向分布不均匀。当拉伸区边缘的拉伸应变再次达到混凝土的极限抗应变能力时,该处出现第二条裂缝(批)。随着载荷的增加,裂纹不断出现。当两个相邻裂缝之间的受拉区边缘处的较大拉伸应变不能达到混凝土的极限拉伸应变时,不会出现新的裂缝。裂缝被冲刷后,荷载的增加只会增加裂缝宽度。当裂缝超过较大裂缝的允许值时,会影响结构的安全性。
温度裂缝产生的原因有以下两个方面:
1.由于温差大,混凝土结构在硬化过程中释放出大量的水化热,内部温度不断上升,导致混凝土表面与内部温差大,混凝土内部膨胀高于外部膨胀。此时,混凝土表面将受到很大的拉应力,混凝土的早期抗拉强度很低,导致裂缝。这种温差通常仅在表面处较大,并在远离表面的地方迅速减弱,因此裂缝仅出现在靠近表面的区域,并且表面层下面的结构保持完整。
2.结构温差相对较大。当大体积混凝土浇筑在受限基础(如桩基)上时,由于外部约束,没有采取特殊措施来减少、放松或取消约束,或者根本不能消除约束。裂缝倾向于深穿透,直到穿透整个混凝土。
裂缝在混凝土和砖石建筑中很常见。然而,一些裂缝宽度很小,没有渗透到内部结构中,并且已经停止发展,这不一定被认为是建筑结构的缺陷或事故的前兆。
但是,当裂缝很宽或很大,影响了使用或可能危及耐久性时,应将其视为问题并进行修复。
然而,裂缝的发生、原因、形式和趋势也是一个复杂的问题,涉及到许多因素。因此,在修补前,对裂缝的调查、原因分析和结构危害的评估应被视为修补裂缝的重要准备工作。这些前期工作直接决定了施工方案的制定、修复设计、材料选择和施工工艺的实施。
混凝土结构开裂的原因有很多,但归纳起来,有以下四个原因是不可避免的:材料使用不当、施工质量差、结构设计错误、使用不当和外部环境的不利影响。
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