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亲,您了解钢筋混凝土裂缝是怎样造成的吗?

发布时间:2012-4-25 14:24:04 资讯来源:/News-158.html

       混凝土桥梁在建造和使用过程中出现裂缝比较普遍,裂缝不仅影响桥梁的外观、影响着桥梁结构的耐久性,严重的甚至影响结构的安全性。如果不及时进行处理,桥梁结构的使用寿命将大大缩短,桥梁坍塌的事件也时有发生。

       混凝土桥梁裂缝可分为5大类:荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝、腐蚀裂缝。

       荷载裂缝是指钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载作用下产生的裂缝。荷载裂缝产生的原因有:(1)设计计算阶段,计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计截面承载力不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当等。(2)施工阶段,施工机具、材料堆放不合理;预制结构翻身、起吊、运输、安装不当,造成结构受力不合理;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。(3)使用阶段,车辆超载和超速行驶是桥梁出现裂缝的重要原因。超载会使桥梁产生过大的变形,使受拉区和受剪区混凝土开裂;超速行驶会对桥梁结构形成强大的冲击,导致桥梁混凝土局部应力过大,形成裂缝。另外,车辆、船舶的撞击,大风、大雪、地震、爆炸都会使桥梁结构产生裂缝。

       温度裂缝:混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉极限应力时就会产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。引起温度裂缝主要因素是温度差,包括:

       (1)年温差。一年四季温度不断变化,变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向伸缩,一般通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,但结构的位移受到限制时就会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥超静定结构,由于结构不能自由伸缩,很容易出现此类裂缝

       (2)日照温差。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。

       (3)骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度,产生裂缝。

       (4)水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0m)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。

       (5)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。

       收缩裂缝:在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因:(1)塑性收缩一般发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,称为塑性收缩。(2)缩水收缩(干缩)是指混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小的现象。由于混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土产生拉应力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。

        沉降裂缝:由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。

       腐蚀裂缝:由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋锈蚀,钢筋锈蚀引起体积变大,对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

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