深度解析橋梁裂縫都是怎么形成的

時(shí)間：2020-01-07作者：上海凱諾實(shí)業(yè)有限公司瀏覽：86

混凝土因其性能穩(wěn)定、材料來(lái)源廣泛、耐久性好、養(yǎng)護(hù)需求低且可以經(jīng)過(guò)澆筑工藝形成各種工程所需要的形狀等特點(diǎn)，在工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用。但混凝土也存在較多難以克服的缺點(diǎn),主要表現(xiàn)在抗拉性能差,*形成裂縫,如果這些裂縫沒(méi)有得到及時(shí)正確的處治，任其進(jìn)一步發(fā)展,較終將產(chǎn)生嚴(yán)重的工程危害。

混凝土橋梁裂縫類型及成因

01

收縮裂縫

在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是較常見(jiàn)的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。塑性收縮發(fā)生在施工過(guò)程中，混凝土澆筑后4-5小時(shí)左右，水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，此時(shí)混凝土尚未硬化。

縮水收縮是在混凝土結(jié)硬后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小時(shí)產(chǎn)生的收縮。影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量、骨料品種、水灰比、外摻劑、養(yǎng)護(hù)方法、外界環(huán)境、振搗方式及時(shí)間。

02

溫度裂縫

混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力**過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。引起溫度變化主要因素有：年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護(hù)或冬季施工措施不當(dāng)?shù)取?/span>

由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化初期放出大量熱量難以散發(fā)，大體積混凝土澆筑后，內(nèi)部溫度較外部高，這將使內(nèi)部混凝土產(chǎn)生顯著的體積膨脹，而外部混凝土卻隨氣溫降低而冷卻收縮。這種內(nèi)部膨張和外部收縮相互制約，較易產(chǎn)生溫度裂縫。蒸氣養(yǎng)護(hù)及冬季施工時(shí)如措施不當(dāng)，混凝土驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均，也易產(chǎn)生溫度裂縫。

當(dāng)構(gòu)件較長(zhǎng)，且兩端固定時(shí)，由于周圍溫度變化將產(chǎn)生附加的溫度應(yīng)力，該附加應(yīng)力和原有內(nèi)力的合力**過(guò)混凝土強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生破壞裂縫。

在新舊混凝土接頭處，沿接縫面的垂直方向常因水化熱的原因而產(chǎn)生溫度裂縫。

03荷載作用下產(chǎn)生的裂縫

（1）彎曲裂縫

在混凝土梁上施加彎矩時(shí)，將產(chǎn)生彎曲裂縫。對(duì)受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件來(lái)說(shuō)，彎曲裂縫首先出現(xiàn)在彎矩較大截面的混凝土受拉區(qū)。梁板結(jié)構(gòu)的正彎矩裂縫一般位于跨中，從底邊開(kāi)始向上發(fā)展.負(fù)彎矩裂縫位于連續(xù)或懸臂粱板的支座附近，自上向下發(fā)展。

隨著荷載的增大，裂縫寬度增大，長(zhǎng)度延伸，縫數(shù)增多，裂縫區(qū)域逐漸向兩側(cè)發(fā)展。

（2）剪切裂縫

剪切裂縫也稱斜裂縫，首先發(fā)生在剪應(yīng)力較大的部位。對(duì)受彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件，裂縫往往發(fā)生于支座附近。由下部開(kāi)始，沿著與軸線成25°～50°左右的角度裂開(kāi)。隨著荷載增大。裂縫長(zhǎng)度將不斷增長(zhǎng)并向受壓區(qū)發(fā)展，裂縫縫數(shù)不斷增多并分岔，裂縫區(qū)也逐漸向跨中方向擴(kuò)大。

剪切裂縫一旦出現(xiàn)，就應(yīng)加強(qiáng)觀察。如裂縫發(fā)展緩慢并限制在受拉區(qū)。裂縫寬度在限值以內(nèi)，此時(shí)還允許;但如裂縫不斷發(fā)展或者裂縫已接近受壓區(qū)，則不論其寬度和長(zhǎng)度如何都應(yīng)及時(shí)予以必要的加固處理。

（3）斷開(kāi)裂縫

鋼筋混凝土構(gòu)件受拉時(shí)，進(jìn)入整個(gè)截面的裂縫稱為斷開(kāi)裂縫。受拉構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫均沿正截面開(kāi)裂，裂縫間距有一定規(guī)律。受拉構(gòu)件在內(nèi)力較小時(shí)，混凝土和鋼筋均勻承受拉力，隨著內(nèi)力增大，混凝土內(nèi)拉應(yīng)力達(dá)到其受拉極限，產(chǎn)生裂縫并退出工作，但裂縫寬度小于規(guī)定限值，全部拉力由鋼筋承擔(dān)，這是允許出現(xiàn)裂縫構(gòu)件的工作狀態(tài)。

當(dāng)荷載繼續(xù)增大，鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服極限，鋼筋伸長(zhǎng)率較大，裂縫很寬，**過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范允許寬度的許多倍，這時(shí)多為使用所不允許的或構(gòu)件將接近破壞的狀態(tài)。

因混凝土質(zhì)量較差，或保護(hù)層厚度不足，或保護(hù)層被碳化使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或有氯化物浸入，等等，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞而發(fā)生銹蝕反應(yīng);銹蝕物氫氧化鐵體積比原來(lái)增長(zhǎng)約2～4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開(kāi)裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫并有銹跡滲到混凝土表面。鋼盤銹蝕使得鋼筋有效斷面減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，繼而將誘發(fā)其它形式的裂縫，而其它裂縫的產(chǎn)生又會(huì)加劇鋼筋銹蝕，最后可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

要防止鋼筋銹蝕。主要應(yīng)確保鋼筋有足夠的保護(hù)層厚度(保護(hù)層亦不能太厚，否則構(gòu)件有效高度減小，受力時(shí)將加大裂縫寬度);施工時(shí)應(yīng)控制混凝土的水灰比，并應(yīng)加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性：還要嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量，對(duì)沿海地區(qū)或其它存在腐蝕性強(qiáng)的空氣、地下水地區(qū)尤其應(yīng)慎用含氯鹽的外加劑。





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