宏观裂缝是微观裂缝扩展的结果。
表面裂缝产生的原因
表面裂缝
大体积混凝土浇筑初期,水泥水化热大量产生,使混凝土的温度迅速上升。但由于混凝土表面散热条件较好,热量可向大气中散发,其温度上升较少;而混凝土内部由于散热条件较差,热量不易散发,其温度上升较多。混凝土内部温度高、表面温度低,则形成温度梯度,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。
表面裂缝虽不属于结构性裂缝,但在混凝土收缩时,由于表面裂缝处的断面已削弱,易产生应力集中现象,能促使裂缝进一步开展。
深层裂缝产生的原因
深层裂缝
基础约束范围内的混凝土,处在大面积拉应力状态,在这种区域若产生了表面裂缝,则极有可能发展为深层裂缝,甚至发展成贯穿性裂缝。
深层裂缝部分切断了结构断面,具有很大的危害性,施工中是不允许出现的。
如果设法避免基础约束区的表面裂缝,且混凝土内外温差控制适当,基本上可避免出现深层裂缝和贯穿裂缝。
贯穿裂缝产生的原因
混凝土浇筑一定时间后,水泥水化热基本已释放,混凝土从最高温逐渐降温,降温的结果引起混凝土收缩,再加上混凝土多余水分蒸发等引起的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束,不能自由变形,导致产生拉应力,当该拉应力超过混凝土极限抗拉强度时,混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝。
贯穿裂缝切断了结构断面,破坏了结构整体性、稳定性、耐久性、防水性等,影响正常使用。应当采取一切措施控制贯穿裂缝的开展。
大体积混凝土裂缝产生的原因:
大体积混凝土产生裂缝的主要原因
1、设计方面
大体积混凝土采用的强度等级日趋增高,出现C40~C55甚至更高强度等级的高强混凝土,设计强度过高,水泥用量过大,必然造成混凝土水化热过高,混凝土块体内外温差过大,温度应力容易超过混凝土的抗拉强度,产生开裂。
对于大型基础底板,设计人员往往只重视满足强度和抗冲切要求的结构配筋和构造配筋,而忽视配置控制温度和收缩的构造钢筋,混凝土产生的温度应力和收缩应力变形不能受到足够的约束,从而产生裂缝现象。
2、施工方面
大体积混凝土裂缝主要产生于两个阶段:一是混凝土浇捣后的温升阶段,因混凝土内部与表面温差过大,致使表面产生较大拉应力,使混凝土表面开裂;二是在混凝土降温阶段,因混凝土内部降温速率过快,使混凝土内部产生较大拉应力,从而在混凝土内部产生贯穿性裂缝。
施工段的划分及浇筑顺序不合理,组织安排不周密,模板使用不当,钢筋锈蚀严重或运输过程严重变形,以及混凝土浇筑过程中配合比、水灰比过大、养护不当等等,都可能引起大体积混凝土结构的变形裂缝。