建筑工程职称范文预应力混凝土非结构性裂纹
摘要：预应力混凝土结构中裂纹现象很普遍，裂纹的产生将直接影响结构的抗渗性、耐久性等，本文就预应力混凝土非结构性裂纹的产生原因进行探讨。
关键词：建筑工程职称范文,核心期刊发表,预应力,混凝土,非结构性裂纹,分析,防治
裂逢是混凝土结构普遍存在的现象，究其产生原因，一类是由外加荷载引起的裂纹，也称结构性裂纹或受力裂纹，这类裂纹的产生原因(1)结构设计本身的缺陷;(2)外加荷载大于设计允许荷载;(3)结构老化。另一类裂纹是由变形引起的，也称非结构性裂纹，指变形得不到满足，在构件内部产生自应力，当该自应力超过混凝土允许应力时，引起混凝土开裂。引起该类裂纹的原因主要有：(1)混凝土凝固过程中因收缩而产生裂纹，称为收缩裂纹;(2)当外界温度变化时，结构随着温度变化产生热胀冷缩变形，当这种温度变化受到约束时，在混凝土内部产生应力，当此应力超过混凝土抗裂强度，混凝土便开裂，即产生温度裂纹，大体积混凝土内水泥水化热的温度集中也会产生温度裂纹;(3)钢筋锈蚀引起的裂纹。(4)预应力产生的裂纹。(5)冻胀引起的裂缝。
1.收缩引起的裂纹
在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂纹是最常见的。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，另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩。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，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂纹。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂纹。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
1.1缩水收缩(干缩)
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，称为缩水收缩(干缩)。因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，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂纹。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%)，钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
1.2自生收缩
自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化反应，这种收缩与外界湿度无关，且可以是正的(即收缩，如普通硅酸盐水泥混凝土)，也可以是负的(即膨胀，如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。
1.3炭化收缩
大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生，且随二氧化碳的浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。
1.4产生收缩裂纹的主要原因
混凝土收缩裂纹的特点是大部分属表面裂纹，裂纹宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。研究表明，影响混凝土收缩裂纹的主要因素有：
1.4.1水泥品种、标号及用量
矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高，普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大，则混凝土收缩越大，且发生收缩时间越长。例如，为了提高混凝土的强度，施工时经常采用强行增加水泥用量的做法，结果收缩应力明显加大。
1.4.2骨料品种
骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩、角闪岩等吸水率较大、收缩性较高。另外骨料粒径大收缩小，含水量大收缩越大。
1.4.3水灰比
用水量越大，水灰比越高，混凝土收缩越大。
1.4.4外掺剂
外掺剂保水性越好，则混凝土收缩越小。
1.4.5养护方法
良好的养护可加速混凝土的水化反应，获得较高的混凝土强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长，则混凝土收缩越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。
1.4.6外界环境
大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大，则混凝土水分蒸发快，混凝土收缩越快。
1.4.7振捣方式及时间
机械振捣方式比手工捣固方式混凝土收缩性要小。振捣时间应根据机械性能决定，一般以5~15s/次为宜。
时间太短，振捣不密实，形成混凝土强度不足或不均匀;时间太长，造成分层，粗骨料沉入底层，细骨料留在上层，强度不均匀，上层易发生收缩裂纹。
2.温度变化引起的裂纹
2.1温度应力的分类
混凝土的温度裂纹的产生主要受结构温度应力影响。温度应力包括内约束温度应力和外约束温度应力。内约束温度应力是指结构内部某一构件单元，在非线性温差作用下纤维间温度不同，引起的应变不同而受到约束引起的应力;外约束温度应力是指梁体各部位因温度不同产生变形，当受到约束或结构外部超静定约束时，无法实现自由变形引起的应力。
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