混凝土收缩裂缝的计算机理及防治措施

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发布时间：2021-09-22

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混凝土收缩裂缝的计算机理及防治措施
胡和平
(中国瑞林工程技术有限公司，江西南昌 330002)
[摘要]介绍混凝土收缩裂缝的计算机理，分析混凝土收缩裂缝的形成原因，提出裂缝防治措施，并通
过工程实例介绍其处理方法
(关键词]收缩裂缝；形成原因；防治措施
中图分类号：TU501 文献标识码：B 文章编号：1004—4345(2011)03—0031—03
Calculation M echanism and Control M easures of Shrinkage Cracks of Concrete
HU He—ping
(China Nerin Engineering Co．，Ltd．，Nanchang，Jiangxi 330002，China)
Abstract This paper introduces the calculation mechanism of shrinkage cracks of concrete，analyze the causes，and put forward
control measures of shrinkage cracks of concrete，and elaborate its treatment method through project practices．
Keywords shrinkage cracks；causes；control measures
混凝土结构是应用最为广泛的结构形式之一，
然而由于混凝土的抗拉强度和极限拉应变都比较
低，许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不
同程度、不同形式的裂缝。混凝土的裂缝不仅影响了
结构的外观和使用性能，甚至对结构的安全性都产
生了一定影响。本文结合某冶炼厂转炉风机基础设
计，剖析混凝土早期裂缝产生的原因及相应的控制
处理措施【l1。
1 混凝土收缩裂缝的计算机理
混凝土在凝固过程中失水，发生收缩。凝固后随
着环境湿度的变化，又有水分交换而发生体积收缩
或膨胀。混凝土和环境中水分交换都必须经由构件
表面，故混凝土构件的表面和内部含水量(湿度)不
等，一般是连续的不均匀湿度场。仿照传热学的方
法，可建立起混凝土和周围环境的水分交换微分方
程求解，或用有限元方法计算湿度场，并确定收缩
量。下面只介绍一维收缩场问题及构件的相应力学
反应。
以一个不对称配筋的矩形截面钢筋混凝土梁为
例，若在t时刻发生的(自由)收缩量沿截面宽度为
常数，沿高度为非线性变化 fv)，构件的截面应力
和变形的一般分析方法如下。
1)变形条件——若混凝土沿截面高度没有任何
约束，发生自由收缩后构件变形为非线性。当钢筋和
混凝土的粘结完好且无相对滑移时，收缩变形受到
钢筋的约束而减少。取截面上、下端的收缩应变
和占为基本未知量，距下表面Y处的收缩应变为
y= 【+ 。相当于混凝土从自由收缩应变 ∽
凡凡
往外拉伸应变为sc：8 ∽一8y=8出∽一(} 【+ )，
It ，
上、下表面混凝土的拉伸应变分别为占 O’．_ 和 (o)一
。此时，上下钢筋的收缩应变分别为 =鱼 I+
， = 【+
凡凡凡
2)物理(本构)关系_ 其混凝土的非线性受拉
本构关系(一维)：初始切线弹性模量为，随应变值
变化的塑性系数为A(≤1．0)，即得混凝土的拉应力
O'c=A 。；钢筋的应力一般远低于其屈服强度，取弹
性模量E则有Orsv：E：。和O's=EsE$。