五千年(敝帚自珍)

主题:大坝裂缝对坝体的影响。 -- 虽然很丑

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家园 大家都在探讨,不要那么激动。 另外,楼主的话

话好像并没有什么错,最多是有些不严谨不全面罢了。楼主的话题太大,很难在这么个小短文中说清楚,起码我是做不到。

钢筋腐蚀膨胀有前提条件,就是水泥里的碱含量和活性骨料。三峡坝用的就是低碱水泥加非活性骨料 。。。 要谈温度裂缝,含碱量和骨料活性是最基本,你丫B的胡扯什么呢!

这话说的有些问题。

关于裂缝,我就我所知道的说一下,大家来探讨一下。若有不同意见,大家讨论,千万别骂人。

混凝土的裂缝有很多分类方法,为简便和便于说明,我这里将其分为结构裂缝和非结构裂缝两种,定义如下。结构裂缝是由于结构荷载所引起的,一般不影响结构的安全性(过大或贯通就非常危险了),非结构裂缝则是由非结构荷载所引起的,一般也不影响结构的安全性。但是,不论那种裂缝都会对结构的耐久性产生影响(但最终会影响结构的使用寿命)。在绝大多数的情况下,混凝土结构是带裂缝工作的,设计寿命是指在设计的使用时间内,结构的安全性和正常使用性都在可接受的范围内。另外说明一点,普通硅酸盐水泥在其整个寿命中一直是收缩的,强度也是一直在增加的,只是在其后期(多数指浇注28天后)比较小,可以忽略不记。楼主和你所说的应该都是非结构裂缝。

混凝土的水化过程中会产生大量的热造成膨胀,而完成后体积会变小产生产生收缩(热胀冷缩加上混凝土本身的收缩)。当由于混凝土本身收缩产生的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝,这是收缩裂缝的由来。当混凝土体积很大时,由于混凝土表面散热要远远快于混凝土内部,使混凝土内部产生温度梯度,表面收缩要快于(大于)内部,从而在混凝土表面产生拉应力。当拉应力大到一定程度时就会产生裂缝,这就是温度裂缝。实际上有很多办法来减少混凝土的温度裂缝,比如,给混凝土“盖被子”可以有效的避免温度裂缝。只是通常根据具体条件的限制(如三峡大坝)或费用的因素而选择不同的方法。

说到这里,顺便解释一下楼主说得“高强度的混凝土比普通混凝土更容易产生温度应力导致的裂缝。所以在满足结构要求的情况下,对裂缝要求高的结构应尽量选用低强度的混凝土”。这是因为混凝土的骨料不会产生收缩(相对水泥而言,当然不是绝对的,但是相对水泥的收缩可以忽略不记),混凝土的收缩和水化热主要来自于水泥。强度越高,水泥的用量越大,混凝土的温度应力和收缩就越厉害。

就你提到的问题而言,使用中热水泥是为了降低混凝土的水化热从而减少温度裂缝(其它的方法包括混凝土加冰搅拌,给骨料搭凉棚遮荫等都可以降低混凝土的水化温度,不过这是外功),使用微膨胀水泥是为了避免(或减少)混凝土的收缩裂缝,其实目的是不一样的。实际上,微膨胀水泥也会带来问题,主要因为一般的微膨胀水泥含铝和或镁,而铝和镁的化学性质比较活跃,容易和其它物质反应从而破坏混凝土的强度(不知道现在有没有新的种类)。由于海水中的氯离子对混凝土中的钢筋影响极大,因此相对而言是一个较好的选择。

碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应。由于生成物的体积大于反应前的体积,因而会引起混凝土内部产生自膨胀应力而使混凝土开裂。虽然由此产生的裂缝也是非结构裂缝,但是它和收缩裂缝,温度裂缝是两回事。

降低水泥的碱性可以有效的降低和控制碱骨料反应,但是也有副作用,那就是在一定程度上降低结构的耐久性。因为钢筋在碱性环境中是不会生锈的。混凝土中钢筋的锈蚀过程其实就是混凝土的酸性化过程(包括混凝土的碳化过程和与使用环境中的酸性物质的反应过程等)。空气中的二氧化碳和混凝土中的钙反应生成碳酸钙和水,而碳酸钙溶于水会产生碳酸,使钢筋锈蚀。当混凝土碳化到钢筋表面时,混凝土才开始其锈蚀过程,这就是混凝土的碳化。由于混凝土内某一点的碳化时间和其距混凝土表面距离的平方根成正比,因而现行的各国混凝土规范都在用加大混凝土保护层厚度的方法来增加混凝土结构的耐久性,比如,保护层厚度从2.5厘米增加到5厘米可使混凝土的碳化到钢筋表面的时间延长40%左右。但是,保护层越厚,钢筋对混凝土表面的约束力就越小(超过钢筋直径的2.5倍以上就基本上没有作用了)因而混凝土表面就越容易开裂,这是一个矛盾。最近这些年的新做法,在耐久性要求比较高的工程中,除了加厚混凝土保护层以外,还要对钢筋进行处理(一般是用环氧树脂油漆刷钢筋),使钢筋有多道保护措施。另外就是严格控制骨料的种类,不用活性大的骨料,还可以用预应力来控制裂缝等等,当然,费用就是另外的话题了。钢筋锈蚀另外一个主要因素就是混凝土的各种添加剂,尤其是含氯离子的防冻剂,对混凝土结构的耐久性的影响尤其大 ―― 典型的例子就是当年北京建国10周年10大建筑中的人民大会堂,由于使用了大量的混凝土防冻剂,30多年就基本到了其使用寿命极限(设计寿命好像是100年),不得不在90年代进行加固处理。

实际上,结构得设计和施工是一个非常复杂的问题,很多时候设计师都是在找一个各方面都可以接受的折中,若是实在找不到,就只能按主要的要求进行取舍了。只有最合适的,不存在各个方面都是最好的。

这是我根据记忆写的,若是有错,欢迎指正。

通宝推:readerg,虽然很丑,
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