混凝土结构裂缝发生的机理:混凝土内部为裂缝通过外部的作用发展后形成的。两种作用:一种是外部荷载对混凝土结构的直接作用;另外一种混凝土收缩、温差、强迫移位等的间接作用。
混凝土结构表面可见裂缝是由于上述外部作用引起内部为裂缝发展、延伸的结果。
混凝土的微观结构
混凝土材料特点:是多相态、多种物质构成的复合体,这种多相态、非匀质、复合型材料的性质,决定了混凝土内部的不连续,形成诸多的微小裂隙。也就是说混凝土自浇筑成型后内部就存在这为裂缝,这种微裂缝是与混凝土本身的材料构成息息相关的,也是混凝土本身的一种属性。
混凝土的收缩:胶凝收缩、干燥收缩、碳化收缩。
混凝土离析后的危害:1、表层疏松、收缩加大;2、沁水引起的孔道会加大结构受侵害的机会;3、沉降会引起顺筋(埋管、和其他预埋件等)开裂;4、窝水会造成疏松层。这些都会因为以后的外部作用产生或大或小可见不可见的裂缝
这些内部缺陷是与生俱来,在目前这种技术发展方面还没有找到很好的克服的方法 。
混凝土内部的自应力结构被打破了以后,这种内裂缝就会发育的。
通常裂缝宽度的0.05mm以上的裂缝才称为工程意义上的裂缝。
混凝土裂缝的形成:荷载作用(直接作用)和非荷载作用(间接作用)。
荷载作用是前期设计中多数已经考虑,并经过计算,但是有些荷载是没有计算在内的,比如在工程投入使用以后混凝土加气块的吸水,常常因为外墙没有防水措施,或者是防水措施失效了,这样因为墙体材料吸收了雨水等,增加了荷载。设计变更等原因增加了荷载。或者装修阶段增加了一些荷载。或者因为家庭生活把住宅作为仓库使用的增加荷载等等,这些原因会直接导致混凝土内部裂缝的发展与延伸。
非荷载作用主要体现在一下几种:1、混凝土脆性材料性质,它的拉应力较小,当外界变化的环境引起的拉应力大于约束应力是,也会加速裂缝的发展;
2、混凝土自身的收缩;
3、温差引起的约束应力;
4、强迫位移引起的约束应变;
5、设计和施工缺陷;
6、耐久性环境作用;
7、施工时的早期作用:这个对混凝土的伤害是显而易见的,比如早期荷载较多,在混凝土不能承载的情况下,过早地承担荷载;人们的施工活动等等。
影响裂缝主要原因:
1、材料本身的原因;
2、设计缺陷;
3、施工质量;
4、使用状态。
我们一般对材料和施工质量引起的裂缝的原因了解的较多,而对于设计和使用状态产生的裂缝了解的很少。
设计缺陷产生的裂缝:混凝土结构体形怪异、复杂,抗力和刚度分布不均匀;混凝土结构设缝不当,体量、尺寸过大,约束应变积累过多不能及时释放;在混凝土受力的敏感部位为做妥善的构造处理,或者处理的措施力度不到位;局部配筋不足;设计考虑不周,遭非设计工况而引起内外力和应力状态;配筋方式不当;保护层厚度处理不当;设计时环境条件选择不当;
建筑物在施工完成投入使用后,添加非设计状态的因素:粗暴使用在役结构,比如超载、使用动荷载、疲劳荷载等等;擅自改变结构用途;改变使用环境;结构超期服役;耐久性本身引起的裂缝等等;
实际上混凝土结构裂缝的产生很少是有单一的原因产生的,一般都是有多种原因共同作用的综合结果。 一种原因或许占有较为主要的地位。
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