混凝土结构裂缝的成因与控制学习教案.pptx





《混凝土结构裂缝的成因与控制学习教案.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《混凝土结构裂缝的成因与控制学习教案.pptx(43页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、会计学1混凝土结构裂缝的成因混凝土结构裂缝的成因(chngyn)与控制与控制第一页,共43页。混凝土结构混凝土结构(jigu)的开裂问题的开裂问题n n普遍使用早强高强的商品混凝土所导致。n n我国的现浇混凝土楼板和地下室连续墙开裂现象(xinxing)十分严重。第1页/共43页第二页,共43页。现代混凝土结构(jigu)的开裂主要不是由于荷载的作用,而是变形所致。温度变形、收缩变形和基础不均匀沉降等,都可能引起混凝土结构(jigu)的开裂。根据王铁梦的估计,变形作用引起的裂缝几乎占全部裂缝的80%以上第2页/共43页第三页,共43页。材料(cilio)的耐久性结构(jigu)的耐久性裂缝(l
2、i fng)混凝土结构的裂缝常常是控制其使用寿命的主要因素。第3页/共43页第四页,共43页。混凝土结构混凝土结构(jigu)裂缝种类裂缝种类n n塑性裂缝n n温度裂缝n n收缩(shu su)裂缝n n干燥收缩(shu su)n n自干燥收缩(shu su)第4页/共43页第五页,共43页。塑性塑性(sxng)裂缝裂缝混凝土表面混凝土表面(biomin)泌水速率泌水速率(sl)(sl)蒸发速率蒸发速率(sl)(sl)开裂开裂当表面失水速率超过实际泌水速率时,新拌混凝土迅速干燥。如果近表面的混凝土已经稠硬,不能流动,但其强度又不足以抵抗因收缩受到限制所引起的应力时,就产生开裂。塑性裂缝常引发
3、硬化混凝土的开裂。可通过及时抹面消除。第5页/共43页第六页,共43页。温度变化导致的体积温度变化导致的体积(tj)收缩收缩n n混凝土硬化以后,随内部温度降低会产生宏观体积收缩。n n水泥的水化放热是引起混凝土温度收缩的主要原因。n n与水胶比、胶凝材料(cilio)的组成与用量、混凝土拌和物入模温度、环境温度变化、内部的相对湿度、结构形式等因素有关。第6页/共43页第七页,共43页。温度温度(wnd)裂缝裂缝混凝土硬化期间由于胶凝材料水化放热使内部温度升混凝土硬化期间由于胶凝材料水化放热使内部温度升高,到达温峰后降温时产生受约束的收缩变形高,到达温峰后降温时产生受约束的收缩变形(bin x
4、ng)(bin xng),形成拉应力。当拉应力超过混凝土即时抗拉强度时,出现,形成拉应力。当拉应力超过混凝土即时抗拉强度时,出现开裂。开裂。第7页/共43页第八页,共43页。近几十年来,基础、桥梁、隧道衬砌以及其他构件尺寸近几十年来,基础、桥梁、隧道衬砌以及其他构件尺寸并不很大的结构混凝土开裂的现象增多。并不很大的结构混凝土开裂的现象增多。此时混凝土的干燥收缩并不显著。此时混凝土的干燥收缩并不显著。水化热、温度水化热、温度(wnd)(wnd)变化以及内外温差成为混凝土结构变化以及内外温差成为混凝土结构开裂的主导原因。开裂的主导原因。高强混凝土具有较大的温度高强混凝土具有较大的温度(wnd)(w
5、nd)收缩。收缩。第8页/共43页第九页,共43页。C40C40大掺量粉煤灰混凝土的绝热温升曲线大掺量粉煤灰混凝土的绝热温升曲线大掺量粉煤灰混凝土的绝热温升曲线大掺量粉煤灰混凝土的绝热温升曲线(qxin)(qxin)入模温度入模温度(wnd)(wnd)为为1717 ,5d5d后到达温峰,约为后到达温峰,约为5959,温升为,温升为4242。入模温度入模温度(wnd)(wnd)为为1313 ,6d6d后到达温峰,约为后到达温峰,约为6262,温升为,温升为4949。第9页/共43页第十页,共43页。C30混凝土的绝热温升第10页/共43页第十一页,共43页。4m4m厚混凝土底板的温升厚混凝土底板
6、的温升曲线曲线(qxin)(qxin)C45R60水泥水泥(shun)用用量量220kg/m3粉煤灰用粉煤灰用量量180kg/m3水胶比水胶比0.42第11页/共43页第十二页,共43页。混凝土内部混凝土内部混凝土内部混凝土内部(nib)(nib)湿度变化导致的体积变化湿度变化导致的体积变化湿度变化导致的体积变化湿度变化导致的体积变化干燥收缩:干燥收缩:干燥收缩:干燥收缩:混凝土在未饱和空气中向外界散失水分混凝土在未饱和空气中向外界散失水分混凝土在未饱和空气中向外界散失水分混凝土在未饱和空气中向外界散失水分而产生的收缩。而产生的收缩。而产生的收缩。而产生的收缩。干缩与水灰比、环境温湿度、胶凝材
7、料干缩与水灰比、环境温湿度、胶凝材料干缩与水灰比、环境温湿度、胶凝材料干缩与水灰比、环境温湿度、胶凝材料组成组成组成组成(z(z chn chn)、骨料品种与比例、养护、骨料品种与比例、养护、骨料品种与比例、养护、骨料品种与比例、养护条件、龄期等因素有关。条件、龄期等因素有关。条件、龄期等因素有关。条件、龄期等因素有关。第12页/共43页第十三页,共43页。100g水泥浆体,可蒸发水分水泥浆体,可蒸发水分(shufn)约约6ml 混凝土混凝土C=300kg/m3,可蒸发水分,可蒸发水分(shufn)约约18l 水泥砂浆干缩值约水泥砂浆干缩值约0.10.2%水泥混凝土水泥混凝土180天自由干缩值
8、约天自由干缩值约0.040.06%第13页/共43页第十四页,共43页。在与外界没有水分交换的条件下,混凝在与外界没有水分交换的条件下,混凝土内部自干燥土内部自干燥(gnzo)(gnzo)作用引起的宏观体积作用引起的宏观体积收缩。收缩。混凝土的自收缩在初凝以后开始产生。混凝土的自收缩在初凝以后开始产生。自收缩大小与水胶比、胶凝材料组成、自收缩大小与水胶比、胶凝材料组成、减水剂品种与掺量、骨料品种与比例有关。减水剂品种与掺量、骨料品种与比例有关。自收缩自收缩(shu su)第14页/共43页第十五页,共43页。化学反应导致化学反应导致(dozh)的体积变的体积变化化水化过程中水化产物的绝对体积减
9、少。水化过程中水化产物的绝对体积减少。硅酸盐水泥的水化收缩约硅酸盐水泥的水化收缩约7%7%。如果混凝土。如果混凝土C=300kg/m3C=300kg/m3,减缩值,减缩值2127L/m32127L/m3初凝以前水化收缩表现为塑性收缩,初初凝以前水化收缩表现为塑性收缩,初凝以后凝以后(y(y hu)hu)则导致自干燥收缩产生。则导致自干燥收缩产生。第15页/共43页第十六页,共43页。自收缩自收缩(shu su)机理机理水化反应进行过程中,一部分拌合水由化学反应消耗,一部分填充凝胶孔。当水灰比较大时,凝胶孔基本上充满水,自身收缩很小;水灰比较小时,凝胶孔内部只有部分充满水,形成(xngchng)
10、弯月面,外界的压力使水泥浆体收缩。第16页/共43页第十七页,共43页。混凝土的水化收缩(shu su)与自收缩(shu su)第17页/共43页第十八页,共43页。自收缩自收缩(shu su)与干缩的异同与干缩的异同点点相同点:均由于水的迁移所引起;相同点:均由于水的迁移所引起;相同点:均由于水的迁移所引起;相同点:均由于水的迁移所引起;不同点:不同点:不同点:不同点:1.1.1.1.自收缩不失重,干缩伴随水分散失;自收缩不失重,干缩伴随水分散失;自收缩不失重,干缩伴随水分散失;自收缩不失重,干缩伴随水分散失;2.2.2.2.自收缩是各向同性的,干缩由表及里;自收缩是各向同性的,干缩由表及里
11、;自收缩是各向同性的,干缩由表及里;自收缩是各向同性的,干缩由表及里;3.3.3.3.水灰比降低时,干缩减小,自收缩增大;水灰比降低时,干缩减小,自收缩增大;水灰比降低时,干缩减小,自收缩增大;水灰比降低时,干缩减小,自收缩增大;4.4.4.4.覆盖覆盖覆盖覆盖(fgi)(fgi)(fgi)(fgi)后(或拆模前)不发生干缩,后(或拆模前)不发生干缩,后(或拆模前)不发生干缩,后(或拆模前)不发生干缩,而自收缩必须通过湿养护才能减小。而自收缩必须通过湿养护才能减小。而自收缩必须通过湿养护才能减小。而自收缩必须通过湿养护才能减小。第18页/共43页第十九页,共43页。n n常规收缩试验测定结果是
12、干燥收缩与自收缩的叠加,主要是干燥收缩。n n普通混凝土主要产生干燥收缩,自生收缩不超过50微应变,占总测定值的10%左右。n n干燥收缩是引起(ynq)普通混凝土开裂的主要原因之一。n n在高强混凝土中,自生收缩可达数百微应变,占总收缩量的一半左右,不可忽视。自收缩自收缩(shu su)与干缩的异同与干缩的异同点点第19页/共43页第二十页,共43页。w/b=0.26w/b=0.34混凝土的自收缩混凝土的自收缩(shu su)(shu su)第20页/共43页第二十一页,共43页。自身(zshn)收缩和干燥收缩占总收缩的比例(%)第21页/共43页第二十二页,共43页。混凝土的变形混凝土的变
13、形(bin xng)(bin xng)类型与类型与开裂开裂n n自由自由自由自由(zyu)(zyu)(zyu)(zyu)收缩,相向变形,不裂;收缩,相向变形,不裂;收缩,相向变形,不裂;收缩,相向变形,不裂;n n限制收缩,背向变形限制收缩,背向变形限制收缩,背向变形限制收缩,背向变形,开裂开裂开裂开裂;n n自由自由自由自由(zyu)(zyu)(zyu)(zyu)膨胀,背向变形,开裂;膨胀,背向变形,开裂;膨胀,背向变形,开裂;膨胀,背向变形,开裂;n n限制膨胀,相向变形,不裂限制膨胀,相向变形,不裂限制膨胀,相向变形,不裂限制膨胀,相向变形,不裂第22页/共43页第二十三页,共43页。混
14、凝土结构混凝土结构(jigu)裂缝产生的裂缝产生的原因原因变形作用引起的混凝土结构开裂的原因很复杂,涉及到结构设计、材料组成、施工技术、环境状态等诸多因素(yn s)。混凝土材料本身的组成与性质的变化,以及随之而来的施工技术变化是现代混凝土结构容易开裂的重要原因。第23页/共43页第二十四页,共43页。n n大体积混凝土底板不容易开裂大体积混凝土底板不容易开裂大体积混凝土底板不容易开裂大体积混凝土底板不容易开裂n n钢筋约束强,可在表面钢筋约束强,可在表面钢筋约束强,可在表面钢筋约束强,可在表面(bi(bi omin)omin)加细钢筋网片;加细钢筋网片;加细钢筋网片;加细钢筋网片;养护容易。
15、养护容易。养护容易。养护容易。n n连续墙容易开裂连续墙容易开裂连续墙容易开裂连续墙容易开裂n n横向大多只有构造钢筋,养护困难,暴露面大。横向大多只有构造钢筋,养护困难,暴露面大。横向大多只有构造钢筋,养护困难,暴露面大。横向大多只有构造钢筋,养护困难,暴露面大。第24页/共43页第二十五页,共43页。混凝土连续墙有序开裂(ki li)示意第25页/共43页第二十六页,共43页。长墙应力分布(fnb)及开裂示意第26页/共43页第二十七页,共43页。内部约束下构件内部存在温差引起拉应力。内部约束下构件内部存在温差引起拉应力。外部约束下随龄期发展的温降引起拉应力。外部约束下随龄期发展的温降引起
16、拉应力。某一时刻体积某一时刻体积(tj)(tj)收缩变形引起的拉应力是收缩变形引起的拉应力是这两部分的叠加。这两部分的叠加。内部约束下构件内部约束下构件(gujin)内部的拉内部的拉应力应力第27页/共43页第二十八页,共43页。混凝土结构开裂的影混凝土结构开裂的影响响(yngxing)因素因素n n材料因素:胶凝材料的细度、水化速率、水材料因素:胶凝材料的细度、水化速率、水化热、强度发展速率。化热、强度发展速率。n n配合比因素:水胶比、浆体含量、骨料弹性配合比因素:水胶比、浆体含量、骨料弹性模量。模量。n n约束约束(yush)因素:体积、配筋率因素:体积、配筋率n n环境因素:气温、风速
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 混凝土结构 裂缝 成因 控制 学习 教案

限制150内