水泥珍珠岩吸声板产生裂纹的机理分析

根据裂纹产生的原因分为荷载裂纹、变形裂纹及其他物理或化学变化产生的裂纹。其中荷载裂纹是由于混凝土结构承受各种荷载后产生的裂纹;变形裂纹则是因环境温度、湿度变化、混凝土结构内部温湿度或水分变化使其变形而产生的裂纹,包括塑性裂纹、温度裂纹、干燥收缩裂纹、自收缩裂纹及碳化收缩裂纹;物理化学裂纹是由于物理或化学变化产生的裂纹,如碱骨料反应裂纹、钢筋锈蚀裂纹等。 

一般长×宽为500mm×500mm的珍珠岩吸声板在五点法施工前提下开裂现象为:开裂现象一般产生在后期使用过程中,大多在施工完毕后3个月左右,朝阳面开裂几率大于背阳面;裂纹特征为垂直于板材长度方向形成裂纹,长度随着时间逐渐延伸至贯穿,裂纹宽度逐渐增大最终形成裂缝;而三点法施工或产品包装箱内则没有发现裂纹。所以可以初步排除化学单因素裂纹,引起珍珠岩多孔混凝土膨胀或收缩因素有:温度变化的热胀冷缩,水分蒸发后的塑性收缩或干燥收缩,以及混凝土碳化形成的碳化收缩。(从开裂时间)根据开裂时间的不同可以定为干燥收缩裂纹、化学收缩以及荷载裂纹。由于干燥收缩裂纹、化学收缩以及荷载裂纹有以下几个特点:

1、干燥收缩裂纹:珍珠岩多孔混凝土停止浇水养护后,在环境湿度或温度变化较大的情况下,体系中的吸附水及毛细管便会逐渐蒸发,毛细管产生了内缩压力,引起体积缩小。或体系吸水达到过饱和则会产生体积膨胀。在自然天气条件下,这种交替循环加剧了产品的收缩开裂。其裂纹出现如下特征:常出现在湿度差较大的部位,如表面系数较大的板式或壁式结构表面,大多为表面裂纹;出现时间从混凝土硬化到期龄数年的较长时间内;裂纹走向多为长条形混凝土结构的垂直方向,裂纹相互平行,间隔距离比较均匀,也有斜裂纹或不规则的干缩裂纹。 


2、化学裂纹主要为碳化收缩裂纹和碱骨料裂纹,其中碳化裂纹是混凝土在长期使用过程中,水化产物中的Ca(OH)2与空气中的CO2作用生成了CaCO3,碳化不但使混凝土的碱性降低,失去保护钢筋的作用,而且伴有体积缩小,形成碳化收缩。碱骨料裂纹是混凝土中的碱性物质同珍珠岩(富硅物质)中的SiO2发生反应而引起的体积变化,从而引发的裂纹。 

3、荷载裂纹特征:出现部位—多出现在混凝土结构的尺寸变化处,荷载不同的两结构连接处以及不同结构类型的两结构连接处,其中由于地基不均匀沉降而引起的沉降裂纹多发生在门窗薄弱部位;出现时间—加荷后较长时间,其中因地基沉降生成的裂纹可持续数年;裂纹走向一般沿荷载方向,如梁底的横向裂纹,或梁端的剪切斜裂纹。 

所以水泥珍珠岩吸声板开裂为干燥收缩裂纹、化学收缩以及荷载裂纹共同作用的结果。三点法施工,裂纹没有出现可以判定荷载是裂纹出现的直接原因,而水泥珍珠岩吸声板高吸水率、高收缩值则是开裂的根本原因。 

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