高层建筑转换层结构混凝土裂缝成因分析(2)

水泥水化热会引起混凝土的升温，散热会引起温度的降低，在温度的升降过程中不仅会产生较大的温差，引起较大的温度应力；其内部结构也随着龄期而发展，表现为强度、弹性模量的增长和塑性的降低。较大的温度应力再加上其性能的变化，很容易引起的转换层混凝土变形，导致混凝土出现裂缝的现象。

2、混凝土的收缩与收缩裂缝

2.1 混凝土的收缩

普通的混凝土在空气中结硬的过程中，体积会不断的减小，我们把这种现象称为混凝土的收缩，其类型主要包括化学收缩、干燥收缩和碳化收缩三种。所谓化学收缩，指的是由于水泥水化失水引起的体积缩小变形，也称为凝缩、自生收缩，化学收缩量相对于干燥收缩量极小。

干燥收缩指的是置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的收缩现象，其收缩量占总收缩量的比例较大。干燥收缩与养护的环境有关，当混凝土硬化期间在水中养护的环境下，会略有膨胀，干燥收缩的量要小些。一方面，是因为在混凝土硬化时，如果能给其连续补充水分，水泥凝胶体不断吸水就会使混凝土膨胀；另一方面，当已干燥的混凝土再次吸水变湿时，原有的干燥收缩的量要小些。这种由于混凝土中的水分的不同而引起的变形，称干缩湿胀性变形。

碳化收缩指的是由于氢氧化钙的结晶体的溶解、碳酸钙的沉积、以及碳化反应所造成的生成水蒸发而引起的体积缩小变形。碳化会自混凝土表面逐渐的向其内部扩展，但这一过程比较的缓慢。碳化的快慢与二氧化碳的浓度、混凝土的湿度、周围介质的相对湿度、以及混凝土的透水性有关。混凝土的透水性则与灰比和养护效果有关，一般而言水灰比大和养护不足的混凝土的碳化深度较大。在中间湿度时产生的碳化收缩的量较大，这是因为当水泥石孔隙内水分不足时，二氧化碳无法形成碳酸；当水泥石的孔隙内充满水分时，二氧化碳扩散到水泥石内将非常困难。混凝土的碳化会造成混凝土的材料性能劣化以及碱性水泥中性化，大大的降低混凝土保护钢筋防止锈蚀的作用。在钢筋的保护层已碳化的情况下，一旦氧和水分侵入就会造成钢筋锈蚀使混凝土开裂。

2.2 收缩裂缝的成因

混凝土的收缩裂缝比较普遍。收缩裂缝的产生与混凝土的养护、混凝土的振捣及原材料的收缩量、风速冷、以及冷缩受到限制等因素有关。

2.2.1 收缩裂缝的产生与养护有关

当混凝土成型后，由于水分的蒸发总是由表及里逐步发展的，这就会造成内外干缩量不一样，形成构件截面上形成湿度梯度。这时候，混凝土表面的收缩变形就会受到混凝土内部的约束力，或是受其他约束力而产生较大的拉应力。特别是在混凝土养护不当的情况下，如水分蒸发过快时，就更加的会出现这种情况。再加上，混凝土的早期强度较低，所以就会很容易出现裂缝的现象开裂。

2.2.2 收缩裂缝产生与混凝土的振捣及原材料的收缩量等因素有关。

一方面振捣过度，混凝土表面形成水泥浆较多，会增加其收缩量，容易出现裂缝；另一方面，当混凝土采用含泥量较大的粉砂配制时，收缩量也会大大增，更容易产生裂缝。

2.2.3 收缩裂缝的产生与风速有关

某些露天建筑，尤其高层建筑的转换层结构特别容易受到风干的影响，有时候尽管当地湿度很大，但由于风速强烈，会大大的增加混凝土的干缩裂缝。由于不同地区的风速的大小不同，风速对收缩的影响很难用定量的办法来衡量，在干缩计算中还未有可靠的系数考虑，但总的来说在建筑施工的过程中要做好防风等工作。

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