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混凝土裂缝的成因与控制(定稿)

混凝土裂缝的成因与控制(定稿)
混凝土裂缝的成因与控制(定稿)

毕业论文

毕业生姓名:李灿威

专业:材料工程技术

学号:080625018

指导教师孙瑞平

所属系(部):建工系

阳泉职业技术学院

毕业论文评阅书

题目:混凝土裂缝的成因与控制

建工系材料工程技术专业姓名李灿威

设计时间:2011 年03月01日~2011 年05月01日

评阅意见:

成绩:

指导教师:(签字)

职务:

200年月日

阳泉职业技术学院

毕业论文答辩记录卡

系专业姓名

答辩内容

记录员:(签名)成绩评定

专业答辩组组长:(签名)

200年月日

摘要

混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。

混凝土结构裂缝的成因与控制方法

目录

关键词:混凝土裂缝、原因分析、控制方法................................................................

关键词:混凝土、混凝土裂缝;原因分析;控制方法

前言

混凝土和混凝土结构

混凝土,简写为"砼",是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(加或不加外加剂和掺合料)按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土。它广泛应用于土木工程。

混凝土结构是以混凝土为主要材料制作的结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和预应力混凝土结构等。混凝土结构上由多种材料组成的复合人工材料,由于结构本身组成成分及承载受力特点,在周围环境中水及侵蚀性介质的作用下,随着时间的推移,混凝土将出现裂缝、破碎、酥裂、磨损、溶蚀等现象。

混凝土结构工程的质量,从根本上决定、影响着整个建筑工程的质量。但混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,经常由于材料质量、施工工艺、地基变形、温度变化、湿度变化和结构受荷、设计结构等原因造成建筑工程局部

甚至整体工程的质量问题。积极改进混凝土施工的技术措施,是减少和防止建筑工程质量问题、提高建筑工程质量的重要途径。

混凝土结构裂缝可以引起渗漏,引起持久强度的降低,如保护层剥落、钢筋腐蚀、混凝土碳化等,影响结构物的承载能力与结构的耐久性。因此,对混凝土结构裂缝的成因进行分析,采取合理有效的防治措施,具有十分重要的意义。

水利建设工程中大体积混凝土结构比较多,混凝土重力坝、大型船闸、混凝土挡墙等建筑物,虽然设计时都分成好多块,但每一块都仍然有几百方,甚至上千方混凝土。工程实践证明,大体积混凝土施工难度较大,混凝土产生裂缝的机率较多,稍有差错,将会造成无法估量的损失。为了提高工程质量,降低不必要的经济损失,我们一定要减少和控制裂缝的的出现。

从裂缝的形成过程可以看到,混凝土特别是大体积混凝土之所以开裂,主要是混凝土所承受的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度的结果。因此为了控制大体积混凝土裂缝,就必须从提高混凝土本身抗拉强度性能和降低拉应力(特别是温度应力)这两方面综合考虑。抗拉强度主要决定于混凝土的强度等级及组成材料,要保证抗拉强度关键在于原材料的优选和配合比的优化(混凝土强度等级设计已经确定),由于混凝土选用地材,从经济角度来考虑,原材料优化的空间相对较小,所以降低拉应力是控制混凝土裂缝的有效途径。而降低拉应力主要通过减少温度应力和沉缩应力来控制温度裂缝和沉缩裂缝。

(一)裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

一、混凝土自身的原因

在工程实践中我们不难发现,即使在设计及混凝土配比合理,施工管理严谨的情况下,混凝土特别是高性能混凝土开裂仍然时有发生。这主要与混凝土自身的性质有关。

1.1 收缩是混凝土固有的变形性质。普通混凝土的开裂机理已为人们所认识,随着近几年高性能混凝土在工程中应用的不断增多,混凝土结构开裂的现象也在不断增多。本应具有高体积稳定性的高性能混凝土其早期的收缩要比普通混凝土大得多,因此在分析高性能混凝土开裂的原因时,应考虑高性能混凝土区别于普通混凝土的结构

特征。

在不考虑外界因素条件下,混凝土在凝结、硬化的过程中,由于化学和干燥作用同样也使混凝土的体积产生收缩,即化学收缩和自收缩。化学收缩是指水化产物的绝对体积小于未水化之前水的体积和未水化水泥的体积之和。自收缩是指水泥基胶结材料在水泥初凝后,恒温恒重下产生的宏观体积降低。前者是在有足够水供应的情况下产生的,而后者是在没有充足水分供应情况下观察到的宏观体积变化。化学收缩与胶结料和水的量有关,胶结料用量和水灰比越大,化学收缩必然越大。而自收缩目前比较统一的解释是混凝土内部的白干燥作用引起的。所谓白干燥并非是由于外部环境相对湿度的影响而引起的材料的干燥脱水,而是随着水化反应的不断进行,混凝土内部结构微细孔中的自由水量出现相对不足,使孔中水的饱和蒸汽压降低,即混凝土的相对湿度降低。白干燥的结果是毛细孔中的水由饱和状态变为不饱和状态,弯月面的存在使水泥石受负压而产生体积收缩。

近年来,高强和高性能混凝土在工程中得到了日益普遍的应用,加入超塑化剂以降低水灰比和加入较多的活性混合材是配制高性能混凝土的主要手段。低水灰比和活性混凝土材的大量掺入,使高性能混凝土的硬化特点与内部结构与普通混凝土有了很大的差异,致使高性能混凝土产生较大的自收缩。表现在:

1.2高性能混凝土有较小的水胶比。随着水化反应的进行,硬化水泥浆体内的自由水量迅速减少,毛细管中的水分也被逐步吸收减少。这样,高性能混凝土中水泥浆体的白干燥作用要比普通混凝土中的这一作用要强烈。

1. 3混凝土内部养护由于在高性能混凝土中掺入了较大量的细颗粒活性混合材,减少了混凝土泌水现象也使混凝土更加密实。其结果是外部养护用水很难进入混凝土内部,大大阻碍了外部养护用水对内部混凝土的养护作用。因此在工程中,即使混凝土表面经常保持湿甚至长期浸泡于水中,开裂现象也难以完全避免。

对普通混凝土来说,掺入膨胀剂是补尝收缩的有效措施,而对高性能混凝土来说,由于水灰比较低,外部养护用水又很难进入混凝土内部,在缺水状态下的膨胀剂很难发挥其应有的膨胀作用。因此在实际工程中,即使加入了足量的质量合格的膨胀剂,混凝土开裂仍然难以避免。

二、设计原因

2.1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

2.2设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

2.3.设计中构造钢筋配置过少或超筋等引起构件裂缝(如盖板涵盖板、桥梁、板等)。

2.4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

2.5.设计中采用的混凝土强度等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。预应力混凝土设计标号较高,20m跨径以上约为50号,10m、13m和16m跨径为40号较好。在混凝土配比设计时,一般施工人员偏于保守,水泥用量超过高限,特别是在新的混凝土评定标准提高后,其水泥用量较以前增加了5%左右,由于水泥用量的增加使混凝土凝结缩量大,造成表面产生裂缝。

2.6.主要受力钢筋数量不足。设计或施工时预应力钢筋不足,钢索线形布置有误差,致使受拉区变形过大,混凝土拉应力超过其抗拉强度而产生裂缝。

三、材料原因

3.1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,导致裂缝的产生。

3.2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单位用灰量、用水量增多,收缩量越大。

3.3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

3.4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。

3.5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

四、混凝土配合比设计原因

4.1.设计中水泥等级或品种选用不当。

4.2.配合比中水灰比过大。在拌制混凝土过程中,有的拌和设备计量不准,特别是用水量控制不准,随意性较大,由于水灰比过大而自下造成离析现象,其结果粗骨料沉于下部,多余水分上升,振捣后水泥浆上浮到板顶,从而使混凝土强度不均匀,下部分强度大,顶板强度低,混凝土强度较弱区往往是裂缝容易发生的部位。底板浮浆过多发生收缩现象较为明显,在每根箍筋处顶板横向裂缝隙较为严重。

4.3.砂、石料含泥量超限。在施工过程中,有时砂、石料含泥量超限,这样它们与水泥之间的胶结力有所下降,造成混凝土的强度和抗渗性降低并且产生网状裂缝。

4.4.单位砼的水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越

大,收缩越大。

4.5.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性差,导致混凝土出现离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。

4.6.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

4.7混凝土的拌制方面的原因。混凝土拌和时间过短,会影响了混凝土的均匀性,造成坍落度偏大,和易性较差。混凝土的坍落度是混凝土施工检测手段之一,在施工过程中准确控制坍落度,可提高混凝土的内在强度及混凝土表面光洁度。在施工时如果忽略了高温下坍落度的损失量,会使混凝土和易性和粘性降低,造成混凝土离析,使混凝土构件表面出现蜂窝、麻面、露砂等缺陷,从而减弱混凝土内在强度

五、施工及现场养护原因

5.1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,亦导致裂缝的产生。工地采用插入式振动器振密,振捣过程出现过振现象,致使混凝土表面粗细集料离析,靠近模板的混凝土表面细集料集中。

5.2.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。

5.3.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。

5.4.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

5.5.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。在桥梁施工中多采用洒水和薄膜两种养生方法。现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生,空心板顶面裸露在大气中,夏季最高气温达35°C,加快了水份的蒸发,致使表面干缩裂缝。

5.6.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。

5.7.现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。

5.8.内模胶囊上浮、胶囊漏气或抽拔过早。混凝土浇筑过程中,混凝土对胶囊有较大的浮力,如果胶囊固定不牢,就会发生胶囊上浮现象,造成顶板厚度减小,这种情况也极易造成裂缝。内模胶囊因为制造质量或在施工中有所损坏,造成在混凝土浇筑过程中漏气,气压下降。在混凝土几乎没有强度的情况下,如果发生漏气现象,顶板混凝土将发生下陷,造成难以补救的事故。抽拔胶囊的时间与养护温度和混凝土的质量有关,一般控制混凝土强度达到0.6~0.8MPa为宜。抽拔过早会出现“黏皮”现象,对混凝土质量有影响,当顶板厚度减少或是顶板浮浆过厚时,裂缝容易发生,这

种原因出现的裂缝多为纵横裂缝。

六、使用原因(外界因素)

6.1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。

6.2.使用超负荷载。

6.3.人为因素,如在构件上随意凿洞等,引起裂缝。

6.4.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。

6.5.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

结构物在实际使用过程中承受各种外荷载的作用,在一定条件下会使结构物产生裂缝。这些裂缝又可分为几种:①由外荷载的直接应力,即按常规计算的主要应力引起的裂缝;②由外荷载作用,结构次应力引起的裂缝。因为许多结构物的实际工作状态同常规计算模型有出入,例如屋架按铰接节点计算,但实际混凝土屋架节点却有显著的弯矩和切力,它们时常引起节点裂缝,此处的弯矩和切力称为次应力;③一些常规不计算的外荷载应力,实际也会引起结构裂缝。

(二)裂缝的主要类型

1.1 温度裂缝

温度裂缝产生的主要原因:一是由于混凝土结构内外温差较大引起的。在混凝土结构硬化期间,水泥释放大量的水化热,如果散热不及时,内部温度就会不断上升,使混凝土表面和内部温差变大。混凝土内部膨胀高于外部,此时混凝土表面将受到很大的拉应力,而混凝土的早期抗拉强度很低,因而出现温度裂缝。这种温度应力一般在表面处较大,离开表面就很快减弱,因此裂缝只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整。二是由于结构温差较大,受到外界的约束引起的,当大体积混凝土浇筑在约束地基(例如桩基)上时,又没有采取特殊措施降低、放松或取消约束,或根本无法消除约束,则易发生深度、甚至是贯穿的温度裂缝。

当物体的温度发生变化时,物体将由于膨胀产生线应变?琢T,其中为材料的线膨胀系数, 表示弹性体内部任意点的温度改变值。在平面问题中它是坐标及时问的函数。如果物体各个部分的热变形不受任何约束,则虽然有变形却不会引起应力。但是如果物体各个部分温度不均匀,或物体受到一定的约束,热变形不能自由进行,就将产生应力。这种由于温度变化引起的应力称为“温度应力”。在大体积混凝土中,温度应力是最常见的引起裂缝的原因,而温差是产生温度应力的根本原因。且水泥水化是一个放热的化学反应过程,其间产生一定的水化热。每克水泥放出502J的热量,如果以水

泥用量300~550kg/m3来计算,每1m3混凝土将放出15500~27500KJ的热量,且大部分水泥水化热在3d内释放出来。混凝土是热的不良导体,特别是大体积混凝土,其产生的大量水化热不容易散发,导致内部温度不断上升,而混凝土表面散热快,使混凝土内外截面产生温度梯度,特别是昼夜温差大时,内外温度差别更大,内部混凝土热胀变形产生压力,外部混凝土冷缩变形产生拉力,由于此时混凝土拉抗强度较低,当混凝土内部拉应力超过其抗拉强度时,混凝土便产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3~5d,初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。

温度裂缝形成的过程:一般(认为)分为三个时期:一是初期裂缝—就是在混凝土浇筑的升温期。由于水化热,混凝土浇筑后2~3天内温度急剧上升,内热外冷引起的“约束力”超过混凝土抗拉强度引起裂缝。二是中期裂缝—就是水化热降温期,当水化热温升到达峰值后逐渐下降,水化热散尽时结构物的温度接近环境温度,此间结构物温度引起“外约束力”,超过混凝土抗拉强度引起裂缝。三是后期裂缝,当混凝土接近周围环境条件之后保持相对稳定,而当环境条件剧变时,由于混凝土为不良导体,形成温度梯度,当温度梯度较大时,混凝土产生裂缝。

2.1 收缩裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。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

混凝土的硬化过程常常伴随着其体积的变化。最大的变化是当混凝土在大气中或湿度不足的介质中硬化时所产生的体积减小。这种变形被称为混凝土的收缩。当混凝土在水中或在潮湿条件下硬化时,其体积不一定会减小,甚至会稍有膨胀。

混凝土的收缩是由于在其硬化过程中的物理化学反应以及混凝土的湿度变化所引起的。总的收缩变形是由几种收缩变形叠加形成的,其中收缩值较大的有湿度变形、化学变形及碳化变形,它们分别被称为干缩、化学收缩和碳化收缩。

混凝土浇注后仍处于塑料性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝。这类裂缝多在表面出现。形状不规则。长短不一,呈龟裂状深度一般不超过50mm,但薄板结构如果混凝土中掺加有含泥量大的粉砂则可能穿透。此类裂缝的主要原因,是混凝土浇注后3~4h左右其表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风干燥天气条件下,混凝土表面水分蒸发过快,或者是被基础、模板吸水过快,以及混凝土本身

的高水化热等原因造成混凝土产生急剧收缩,而此时混凝土强度几乎为零,不能抵抗这种变形力而导致开裂,从混凝土中蒸发和被吸收水分的速度越快,干缩裂缝越易产生。而预拌混凝土公司为了满足施工现场的可泵性、流动性,其出机混凝土坍落度和砂率较大,加之夏季高温中为降低坍落度损失,以及大体积混凝土中均掺缓凝剂,早期强度较低,所以水分特别容易散失,表面容易形成裂缝

此外混凝土中含有大量空隙、粗孔和毛细孔,这些孔隙中存在水分,水分的活动影响到混凝土的一系列性质,特别是产生“湿度变形”的性质对裂缝控制有重要影响。混凝土中的水分有化学结合水、物理一化学结合水和物理力学结合水三种。当混凝土承受干燥作用时,首先是大空隙及粗毛细孔中的自由水分因物理力学结合遭到破坏而蒸发,这种失水过程不至于引起收缩变形。进一步的干燥作用使得细孔及微毛细孔中的水产生毛细压力,水泥石承受这种压力后产生压缩变形而收缩,即“毛细收缩”。待毛细水蒸发以后,开始进一步蒸发物理一化学结合的吸附水,首先蒸发晶格间水分,其次蒸发分子层中的吸附水,这些水分的蒸发引起显著的水泥石收缩,即“吸附收缩”。毛细收缩和吸附收缩都属于干缩。

化学收缩是由于水泥石新生成物的体积比参加反应的物质所占据的体积小引起的。这种收缩发生于水泥与水的剧烈反应阶段,它对试件外形尺寸影响不大,主要改变材料的孔隙结构,减少水所占据的孔隙,产生气孔。这种收缩一般发生于混凝土的硬化阶段。

当混凝土在应力状态下,由于水的作用,混凝土中的氢氧化钙和空气中的二氧化碳气体产生化学反应,由此引起碳化收缩,这也是一种在一定条件下产生的物理——化学过程。

3.1. 塑性裂缝

塑性裂缝是混凝土硬化以前形成的裂缝,塑性裂缝根据成因的原理分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。塑性沉降裂缝是混凝土硬化前因骨料等比重大的颗粒下沉,竖向体积缩小而产生的塑性变形裂缝;塑性收缩裂缝是指浇筑后还处于塑性状态的混凝土因风吹日晒,表面失水过快,产生急剧的体积收缩而出现的裂缝。这两种裂缝经常共生,很难区别,故统称为塑性裂缝。

(1)塑性收缩裂缝

塑性收缩是硬化前的新拌混凝土在凝结过程中因表面水分蒸发而引起的收缩裂缝,常见于浇筑后混凝土构件的外露表面,尤其是大块板面。塑性裂缝多发生在浇筑后

1~2h或数小时,在表面最终抹平、压光和开始养护之前。当新浇混凝土表面的水分蒸发速度高于混凝土内部从下至上泌水速度,表面就会失水干缩,这种收缩受到表面以下混凝土的约束,于是在表面形成塑性开裂,在气温高、湿度低和有风的环境条件下,混凝土表面的水分蒸发快,最容易出现塑性开裂,一旦混凝土表面失去含水的光泽,裂缝就会突然出现。

(2)塑性沉降裂缝

在新拌混凝土中,骨料颗粒悬浮在一定稠度的水泥浆体中,浆体的重量密度较低,所以骨料在浆体中有下沉趋势,而浆体中的水泥颗粒又远重于水,使得新拌混凝土中的水分向上转移,即发生“沉降”与“泌水”现象。泌水使混凝土的多余水分减少,有利于提高硬化后的混凝土强度,但是泌水和沉降所带来的害处更大。

(3).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,便产生收缩裂缝。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。

(4)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)。

(5)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。

收缩引起的裂缝混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或原有混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

温度变化引起的裂缝荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有

沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:中心受拉。裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时,裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。

中心受压。沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。

受弯。弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时,裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏。

大偏心受压。大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件,类似于受弯构件。

小偏心受压。小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件,类似于中心受压构件。

受剪。当箍筋太密时发生斜压破坏,沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝;当箍筋适当时发生剪压破坏,沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。

受扭。构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝,并向相邻面以螺旋方向展开。

受冲切。沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂,形成冲切面。

局部受压。在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝

4.1、次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰,理论计算该处不会存在弯矩,但实际该铰仍然能够抗弯,以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。

(三)、混凝土裂缝的控制措施

3.1、材料的选用;

(1)对于大体积混凝土应采用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥。

(2)掺加适宜的外加剂,如添加碱水防裂剂,改善水泥浆的稠度,提高混凝土

的抗拉强度。

(3)精细骨料的选择,采用适宜的砂率。

3.2、搅拌技术措施:

(1)各种材料称量准确。

(2)严格控制水灰比,混凝土应充分搅拌。

3.3、混凝土的运输:

(1)采取的混凝土运输方式,应当严格掌握混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,不得超出规范的要求和试配的初凝时间。

(2)对商品混凝土应就近选择搅拌站,并向搅拌站提出具体的技术要求,包括施工部位、强度等级、坍落度及允许偏差,有无早强及缓凝要求、初凝时间、浇筑速度等。

3. 4、混凝土浇筑

对不同的混凝土构件,应有针对性的采用相应的浇筑工艺,浇筑大体积混凝土首先应制定详细的浇筑施工方案。采取切实可行的措施。

(1)合理的分缝分块,安排合理的浇筑顺序。

(2)热天浇筑混凝土时分层浇筑,减小浇筑厚度,利用浇筑层面散热。

(3)在混凝土中埋设降温水管,通入冷水降温。

(4)合理安排浇筑顺序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

(5)注意控制钢筋位置,防止钢筋位移造成混凝土保护层过大而开裂。

浇筑薄形构件时,控制措施尤为重要:

(6)严禁在浇筑时在混凝土中任意加水。

(7)尽量避免中高温天气施工。

(8)浇筑时及时移动混凝土布料管,以防止出料口处混凝土过于集中。

(9)使用合适的振捣设备,在浇筑前,应将基层和模板充分湿润,振捣时避免过度或不足。

(10)混凝土振捣完后,先用木刮刮平,在初凝时,用木抹子做第一次抹压,要求加力较大,使面层充分达到密实。在混凝土终凝前进行二次抹压,抹压力应比第一次抹压力较大,使混凝土面层再次充分达到密实。

3.5.设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中…抗?与…放?的关系。所谓…抗?就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有

力措施,而所谓…放?就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用…抗与放?结合、或以…抗?为主、或以…放?为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

3.6设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。

3.7积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果良好。

3.8重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是于桥梁、板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择,必须经过科学计算及严格验算后确定。

3.9.对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60天龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单位用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土

3.10温度裂缝的控制措施。

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温度差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。此外,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用量。因此,为更好的控制水化热所造成的温度升高、减少温度应力,可以根据工程结构实际承受荷载的情况,对工程结构的强度和刚度进行复核与验算,并取得设计单位的同意后,可用56d或90d抗压强度代替28d抗压强度作为设计强度。由于过去土木建筑物层数不多、跨度不大,且多为现场搅拌,施工工期短,混凝土标准试验龄期定为28d,但对于具有大体积钢筋混凝土基础的高层建筑,大多数的施工期限很长,少则1~2年,多则4~5年,28d不可能向混凝土结构,特别是向大体积钢筋混凝土基础施加设计荷载,因此将试验混凝土标准强度的龄期推迟到56d或90d天是合理的,正是基于这点,国内外许多专家均提出这样建议。如果充分利用混凝土的后期强度,则可使每1m3混凝土的水泥用量减少40~

70kg左右,则混凝土温度相应降低4~7℃。另一方面,应当严格控制混凝土的出机温度和浇筑温度。对于出机温度和浇筑温度的控制,《混凝土质量控制标准》(GB50164-92)中明确规定:高温季节施工时,混凝土最高浇筑温度,不宜超过35℃。为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度,可以采取下面的办法:(1)降低原料温度,每1m3混凝土中集料所占重量最大,所以最有效的办法是降低集料温度。在气温较高时,为了防止太阳直接照射,可以在砂石堆场搭设简易遮阳棚,必要时可向集料喷淋雾状水,或者在使用前用冷水冲洗集料;(2)在搅拌混凝土时加冰块冷却;(3)生产砼时避开当天高段;(4)对搅拌运输车罐体、泵送管道采取保温、冷却措施。温度控制:一般的,温度裂缝的产生是不可避免的,重要的是如何把其控制在规范允许的范围之内。要进行有效的控制,就必须进行科学预测,以保证控制的准确性。在施工现场,对温度应力的控制主要是进行温控。在浇筑混凝土时,采用温度传感片和测温仪,从浇筑一开始就开始测温(包括入模温度,环境温度),并及时抹面压光和养护(保温保湿)。混凝土浇筑完后根据温控指标,及时调整保温保湿养护条件。

温度影响系数受多种因素影响,其中温度、湿度、散热界面(土、空气等),初凝时间、风速、温差等影响较大,特别是风速和温差较大时,温度影响系数?大大降低,最高温升将降低,这与我们的实测结果是相吻合的。但为防止降温过快,形成大的温度梯度,夏季选用蓄水养护,秋冬季加盖草袋、海绵如果工地气候风大、干燥特征拆模后及时采取防风,保温措施,并及时回填土,结果证明这些方法对温度影响系数的改变是非常有用的,事实表明控制也是非常成功的。

3.11塑性收缩裂缝的控制措施

(1)最好选择细度模数2·5~3·2的中偏粗砂,严格控制砂石中的含泥量,按规定粗骨料含泥量不得大于1%,砂的含泥量不得大于2%。

(2)根据施工环境情况,控制粉煤灰的掺量。

(3)在春秋多风季节,尽可能选用低砂率的混凝土配合比。实践证明,采用此方法不仅能显著提高混凝土抗裂能力,也能满足用滑模施工出优质水泥混凝土路面。

(4)在强度能满足的前提下适当增大水灰比,有利于对塑性开裂的控制。

(5)滑模摊铺机作业前,应将振捣棒和挤压底板的前仰角调整到正确位置。避免作业过程中

在路面上拖出砂带,混凝土面板不得被挤压底板拉裂,以免形成横向塑性收缩裂缝。(6)尽可能控制好新拌混凝土坍落度和振动粘度的稳定性使面层砂浆尽量均匀。要控

制好混凝土表面砂浆层厚度,以免砂浆层过厚而形成塑性收缩裂缝。

(7)作业过程中要控制好滑模摊铺机等料时间,在热天时等料时间超过1小时应做施工缝,防止出现施工塑性收缩缝或断板。

(8)在风速较高的天气摊铺水泥混凝土路面时,应尽快、尽早开展路面养护。对路面平整度影响最小的方法是在混凝土呈塑性状态时喷洒足够厚度的养护剂,但在大风天气,在滑模摊铺出的路面,喷养生剂效果不理想,最好的方法就是人工收好边后,立即用薄膜覆盖,可阻断混凝土表面蒸发。

(9)滑模混凝土施工应调整好抹平板的压力,尽量减少人工抹面修饰,可防止路面因抹面拉出垂直裂缝。

(10)在夏季施工,气温超过30,施工应当避开9:30分至15:00的塑性收缩最大、最不利的时段。因工期紧,必须在这个时段施工时,可用雨天施工的高大遮雨篷阻隔太阳辐射。在不利季节施工时,也可采取降温措施。滑模摊铺机及施工现场应有良好的照明设施,以利于进行夜间施工,从而避开日照强烈的白天施工时段。

3.12干缩裂缝的防止措施主要包括以下几点:(1)合理选择水泥品种。一般来说,水泥的需水量越大,混凝土的干燥收缩越大,不同水泥混凝土的干燥收缩按其大小顺序排列为:矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中低热水泥和粉煤灰水泥。所以,从减少收缩的角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥。(2)控制水泥用量。混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,但是增加量不显著。在有可能减少水泥用量时,还是尽可能降低水泥用量,因为泵送混凝土的水泥用量偏高,C20~C60混凝土的水泥用量一般约为250~500kg/m3。(3)用水量的把握。混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大,在同一水泥用量条件下,混凝土的干燥收缩和用水量成正比、为直线关系;当水泥用量较高的条件下,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说,水灰比越大,干燥收缩越大。(4)最佳砂率的确定。混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大,但增加的数值不大。泵送混凝土宜加大砂率,但不是笼统的和无限的,也应在最佳砂率范围内,可以通过理论计算和工程实践确定。(5)化学外加剂的选用。掺加减水剂、泵送剂,特别是同时掺加粉煤灰的双掺技术不会增大干燥收缩,但是对于某些减水剂、泵送剂,尤其是具有引气作用时,有增大混凝土干燥收缩的趋势。因此在选用外加剂时,必须选用干燥收缩小的减水剂或泵送剂。(6)正确选择养护时间和方法。混凝土浇筑面受到风吹日晒,表面干过快,产生较大的缩,受到内部混凝土的约束,在表面产生拉应力而开裂。

如果混凝土终凝进行早期保温保湿养护,对减少干燥收缩有一定作用。

3.13严格控制原材料,减少混凝土自身收缩

(1) 水泥。水泥应符合国家现行标准《普通硅酸盐水泥》(GB175-92)、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344-92)。水泥颗粒愈细,硬化时收缩越大,矿渣水泥咻水性较差,泌水性较大,干缩性较普通水泥大,应优选普通硅酸水泥。大体积混凝土应选用发热量较低的水泥,防止混凝土内外温差较大发生裂缝。

(2) 细骨料。细骨料宜选用中砂,细度模数控制在2.4-3.0,砂子过粗,拌制的混凝土易产生离析、泌水现象。砂子过细,水泥用量较多,增加混凝土自身收缩量。砂子级配要良好,减少颗粒间空隙,减少水泥用量。砂子中的有害物质如云母、硫酸盐及硫化物、有机质、粘土、淤泥等能降低混凝土强度和耐久性,增大混凝土的干缩性,使用前应进行检测,控制在标准以内。

(3) 粗骨料。粗骨料级配应合理,减小粗骨科空隙率,在满足施工要求前提下,粗骨料最大粒径尽量增大,以节约水泥,提高混凝土密实度。控制粗骨料的针、片状含量,减少混凝土的薄弱层面。

(4) 配合比。科学设计配合比,确定适且的水灰比、水泥用量、砂率。在保证强度的前提下,不宜过多增加水泥用量,坍落度不宜过大。大体积混凝土配比设计要考虑选用适宜的掺和料和缓凝减水型外加剂,减少混凝土单位用水量,降低水泥早期水化热。

(5)用水量

混凝土的干燥收缩受用水量的影响最大,当水泥用量较高的条件下,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大。综合水泥用量和用水量来说,水灰比越大,干燥收缩越大。沉陷裂缝、干缩裂缝都是由于混凝土单方用水量过大、混凝土过稀、坍落度过大,而且水分蒸发过快、过多造成的。因此严格控制泵送混凝土的用水量是减少裂缝的根本措施。为了降低用水量,掺入适当数量、减水率高、分散性能好的外加剂是非常必要的。

(6)膨胀剂

在地下室和防水工程中,混凝土中掺加适量的膨胀剂可以起到收缩补偿作用,有利于防止裂缝。但是使用混凝土膨胀剂,一定要严格控制掺量和保证混凝土有足够强度,否则会使混凝土肿胀和开裂。

(7)掺加外加剂

国内外大量试验研究和工程实践表明,混凝土中掺入一定数量优质的粉煤灰后,不但能代替部分水泥,而且可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性,并且能够改善可泵性。特别重要的效果是掺加原状或磨细粉煤灰之后,可以降低混凝土中水泥水化热,减少绝热条件下的温度升高。掺加具有减水、增塑、缓凝、引气的泵送剂,可以改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性和保水性。由于其减水作用和分散作用,在降低用水量和提高强度的同时,还可以降低水化热,推迟放热峰出现的时间,因而减少温度裂缝

(8).根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

(9).选用级配优良的砂、石原材料,液塑限应满足规范要求。

(10).积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

(11)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

(12).配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

3.14加强施工过程控制

(1) 拌和。拌制混凝土时,必须严格遵守实验室签发的配料单进行配料,水、水泥、砂、石子均应以重量计,不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定,并严格控制。有资料证明,离差系数Cv值小的混凝土相应的抗裂能力就高,出现裂缝的机率就小。Cv值应控制在0.15以内。

(2).浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

(3) 降低混凝土浇筑温度。降低混凝土浇筑温度应从降低混凝土出机口温度,减少运输和仓面的温度回升两方面入手。降低混凝土出机口温度采取的主要措施为:预冷骨料、遮阳防晒、洒水降温和加冰拌和。运输时对运输车进行遮阳防晒和保温措施。

混凝土浇筑仓面要遮阳,减少混凝土冷量损失,混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

(4) 浇筑仓面控制。混凝土裂缝最先出现在混凝土的薄弱部位,所以应最大限度地减少薄弱部位出现。浇筑时应严格控制以下几方面:①不合格料严禁入仓,入仓的不合格料要清除,严禁在仓内加水。②每一浇筑层收仓要平整,不要出现台阶,否则相对应的面层混凝土部位在气温骤降情况下,应力集中易出现裂缝。③振捣混凝土时以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为准,防止漏振、过振,以防混凝土离析或不密实产生裂缝。④因事故停仓,间歇时间不宜超过混凝土允许间歇时间,否则按施工缝处理,防止出现薄弱层。⑤同一仓面严禁使用不同强度和不同水泥的混凝土。

(5) 二次抹压。混凝土浇筑完毕,抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压,消除因混凝土干缩。塑性收缩产生表面裂缝,以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。

(6) 高温季节混凝土浇筑时间控制。高温季节混凝土浇筑,混凝土中水份损失过快造成混凝土浇筑困难,又易产生干缩裂缝。浇筑时间应尽量避开大风、高温天气,赶在夜间或气温较低时进行。否则应在仓面上遮阳防晒,防止阳光直射仓面。

3.15 养护和表面保护

(1) 浇筑完毕12h后即可开始养护,养护时间不得低于14d.高温季节和重要部位应适当加长养护时间,并用保水材料覆盖。严禁阳光直射新浇混凝土表面,充分养护是防止混凝土干缩裂缝的重要措施。

(2) 冬季浇筑混凝土拆模时间不宜过时,一般在5d左右。拆模后应立即对混凝土面进行保温。防止混凝土突然暴露在寒冷的空气中产生温度裂缝。冬季混凝土严禁洒水养护,应采取喷涂养护剂、覆盖保水材料等措施。

(3) 当日平均气温在2-4d内连续下降6-9℃时,未满28d龄期混凝土表面必须进行保温,防止气温骤降出现裂缝。

(4) 应避免混凝土结构早龄期过水,过水会造成混凝土环境温度骤降,极易出现温度裂缝。

浅谈混凝土裂缝成因和防控处理

浅谈混凝土裂缝成因和防控处理

浅谈混凝土裂缝成因和防控处理 【论文关键词】混凝土;裂缝成因;防控措施 【论文摘要】本文在简要总结分析混凝土温度裂缝产生机理及特征的基础上,结合影响因素,有针对性地提出预防措施和裂缝出现后的处理方法。 随着建筑技术的不断发展,泵送混凝土施工技术得到普及和应用。泵送混凝土不仅能改善混凝土的施工性能,对薄壁密筋结构少振捣或不振施工,具有提高抗渗性、改善耐久性特点。同时,泵送混凝土骨料级配的限制,胶凝材料的大量使用,产生大量的水化热,造成温度裂缝普遍存在,在一定程度上影响结构的抗渗性和耐久性,应当引起足够的重视。为此,笔者就温度裂缝产生机理及如何有效控制裂缝的出现和发展,发表一下个人的浅见。

1混凝土温度裂缝产生机理及特征 混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,使得混凝土结构内外出现较大的温差,这些温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。 温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化

混凝土裂缝的成因与控制

河北工业大学成人高等教育毕业论文 姓名:学号: 教学管理单位: 专业:建筑工程技术 题目:混凝土裂缝的成因与控制 指导者: 评阅者: 年月日

毕业论文摘要

目录 摘要.......................错误!未定义书签。第1章概述 (1) 1.1 课题的提出 (1) 1.2 本论文的研究内容 (1) 1.3本论文的研究方法 (2) 第2章裂缝的成因 (3) 2.1 设计原因 (3) 2.2 材料原因 (4) 2.3 混凝土配合比设计原因 (4) 2.4 施工及现场养护原因 (4) 2.5使用原因(外界因素) (5) 第3章裂缝的控制措施 (5) 3.1 设计方面 (5) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (5) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (6) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (6) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (6) 3.1.5 重视构造钢筋 (7) 3.2 材料选择 (7) 3.3 混凝土配合比设计 (8) 3.4 施工方面 (8) 3.4.1 模板的安装及拆除 (8) 3.4.2 混凝土的制备 (9) 3.4.3 混凝土的运输 (10) 3.4.4 混凝土的浇筑 (10)

3.4.5 混凝土的养护 (12) 3.5 管理方面 (12) 3.6 环境方面 (13) 第4章混凝土裂缝的处理方法 (13) 4.1 混凝土裂缝的处理方法 (13) 4.1.1.表面处理法 (13) 4.1.2填充法 (13) 4.1.3灌浆法 (13) 4.1.4.结构补强法 (14) 4.1.5混凝土置换法 (14) 4.1.6电化学防护法 (14) 4.1.7仿生自愈合法 (14) 第5章结论 (15) 5.1 混凝土裂缝产生原因 (15) 5.2 混凝土裂缝的控制措施 (15) 5.3 混凝土裂缝的处理方法 (16) 参考文献.....................错误!未定义书签。致谢. (18)

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 混凝土的裂缝是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。我在工作中对混凝土工程中常见的一些裂缝成因进行了分析探讨,提出了控制裂缝发展的措施,总结了混凝土裂缝的处理方法。 1 裂缝的成因 裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程各种因素组合产生的,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的有效途径,裂缝原因是设计、施工、材料、环境等相互影响的综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。 1.1 设计原因 1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件开裂。 2)设计中构造钢筋配置过少或过粗引起构件裂缝,如墙板、楼板等 3)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 4)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。 5)荷载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保

护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。 1.2 材料原因 1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。 2)果料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。 3)混凝土外加剂、掺合料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩。 4)水泥品种的原因,粉煤灰及矾土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。 5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高,细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。 1.3 混凝土配合比设计原因 1)配合比中水灰比过大。 2)单方水泥用量越大,用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。 3)配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值。 4)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1365-69 大体积混凝土裂缝产生原因及其预 防控制措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、前言 随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。 二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。 1.收缩裂缝 混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

混凝土裂缝产生的原因及处理方法

混凝土裂缝产生的原因及处理方法 一、普通混凝土裂缝产生的原因 01荷载引起的裂缝 混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。 02温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 03收缩引起的裂缝

在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。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。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。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缝。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缝。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。 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,便产生收缩裂缝。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。 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

开题报告混凝土裂缝的成因及预防措施

论文题目 混凝土裂缝的成因及预防措施 1403入学批次土木工程专业三门峡精英学校奥鹏学习中心刘刚锋姓名 1 研究的背景及意义 混凝土是一种由沙石骨料、水泥、水及其他材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中有着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是这些初始缺陷的存在,才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害,但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断扩展通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,即混凝土工程常说的裂缝。混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。 2 研究方法 针对这一现象, 作为一个建筑工作者,在当前施工中如何克服混凝土裂缝是一件非常重要的事,本文将对混凝土裂缝的原因及危害, 混凝土裂缝的防治,从混凝土裂缝的种类入手,提出混凝土裂缝的危害,对混凝土裂缝成因进行分析,并对如何防治混凝土裂缝谈一些粗浅的见解 3 论文提纲(研究路径/论文(设计)框架) 1 混凝土裂缝的分类及成因

1.1 混凝土结构裂缝的分类 1.1.1 按裂缝的成因分类 1.1.2 按裂缝产生的时间分类 1.1.3 按裂缝的形状分类 1.1.4 按裂缝的发展状态分类 1.2 混凝土裂缝的产生原因 1.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 1.2.2 温度裂缝的产生原因分析 1.2.3 沉陷裂缝的产生原因分析 2 混凝土裂缝的预防措施及处理技术2.1 混凝土结构裂缝的预防措施 2.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施2.1.2 温度裂缝的预防措施 2.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施2.2 混凝土结构裂缝的处理技术 2.2.1 表面封闭法 2.2.2 灌浆、嵌缝封堵法 2.2.3 结构加固法及混凝土置换法 3 工程实例分析 4 结论与展望

浅谈混凝土裂缝成因与处理

浅谈混凝土裂缝成因与处理 1、前言 混泥土裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一可以接受的范围之内。因为使用的混凝土是多钟材料组成的一种混合体,且又是一种脆性材料,在受到温度、压力和外力的作用下,都有出现裂缝的可能性。 混泥土结构裂缝在施工中产生的情况较为普遍,为避免有害裂缝的出现,确保工程质量,施工中应尽可能采取有效的技术措施控制或减少裂缝,使结构裂缝的数量和宽度尽量减少减小。本文结合多年的工作经验,并参考大量文献资料,分析了混凝土裂缝产生原因,提出了防治对策,而且说了混凝土裂缝后的处理方法。 2、混凝土裂缝的基本概念 2.1概述 混凝土在浇筑过程中放出大量的热,混凝土内部温度大幅提高,而混凝土表面的热则可以及时散发出去,导致混凝土在凝结硬化过程中产生内外温差,表面混凝土的收缩受到约束,从而在混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土的初期强度时,就会在混凝土表面产生裂缝。此外,在浇筑时混凝土表面水分蒸发过快,会在表面形成干缩裂缝;地基不均匀沉降过大、龄期不足即投入使用等原因也会导致裂缝产生。为了控制裂缝产生,目前可以从设计、施工、养护等多方面采取措施,多管齐下,避免裂缝产生。 2.2混凝土裂缝形成的原因 引起大体积混凝土裂缝产生的原因多种多样,归纳起来主要有以下原因。(1)温度裂缝 温度裂缝,即由于混凝土温差变化而产生的裂缝。一般来说,以下两方面的原因会使混凝土产生温差:一是混凝土浇筑时产生的大量热聚集在混凝土内部不易散发,而混凝土表面的热量则可以及时散发到空气中去,由于热胀冷缩,内部混凝土膨胀,表面混凝土收缩,表面混凝土收缩收到约束产生拉应力,一旦拉应力超过混凝土当时的抗拉强度,就会产生裂缝;二是在拆模后,混凝土表面温度迅速降低,形成较大的温差变化,同理也会导致混凝土表面产生裂缝。 (2)干缩裂缝 干缩裂缝,即混凝土由于表面失水干缩而产生的裂缝。当浇筑时遇上大风天

混凝土裂缝的成因与控制

混凝土裂缝的成因与控制 摘要 针对混凝土工程中普遍存在的裂缝问题,对混凝土裂缝形成的原因、危害、防治措施进行了分析和探讨。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、灌浆法、填充法、混凝土置换法、结构补强法、电化学防护法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;防治措施

Causes and Control of Concrete Cracks Abstract In view of the common crack problems in concrete engine ering, the causes, hazards and prevention measures of co ncrete cracks are analyzed and discussed. In this paper, the causes of some common cracks in concrete engi neering are analyzed and discussed from the aspects of design, ma terial, mix proportion, construction site maintenance and so on. I n view of the causes of concrete cracks, measures to control the development of cracks are put forward in the aspects of concret e structure design, selection o f concrete materials, optimization o f mix proportion, and maintenance of construction site. According to the related literature, and summarized the treatment methods of concrete cracks : surface treatment method, grouting me thod, filling method, concrete replacement method, structure reinfor cement method, electrochemical protection method and so on. Key words:concrete; crack; genesis; control; prevention and contro l measures

混凝土结构裂缝成因及预防措施

混凝土结构裂缝成因及预防措施

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混凝土结构裂缝成因及预防措施 学校名称: 学生姓名: 学生学号: 班级:

摘要 混凝土在施工过程中会不同程度、不同形式的出现裂缝,这是一个相当普遍和常见的现象,并且在大体积混凝土施工中表现尤为突出,这些裂缝会影响到混凝土工程的整体性和耐久性。如何在施工中预防和控制大体积混凝土裂缝,成为工程建设长期困扰的一个技术难题,值得我们不断的探索和提高。 引起裂缝的原因是多方面的, 有的是地基不均匀沉陷引起裂缝, 有的是混凝土温度应力变化引起裂缝, 混凝土早期养护不到位, 支模不稳定, 原材料的质量问题, 混凝土的干缩变形, 水灰比的选择等, 都可能使混凝土施工出现裂缝。为保证混凝土施工质量要求, 预防混凝土施工裂缝发生, 通过分析混凝土施工裂缝的成因, 提出应对混凝土施工裂缝的有效措施, 对提高混凝土施工技术及其可能引起的混凝土施工效应, 具有较为重要的价值。 关键词: 混凝土; 施工裂缝; 裂缝原因; 成因控制质量控制管理 1 温度裂缝 1.1 产生的原因和特征 水泥水化过程中产生大量的热量,从而使混凝土内部温度升高,在浇筑温度的基础上,通常升高35℃左右。如果没有降温措

施或浇筑温度过高,混凝土内部温度高达80~90℃的情况也时有发生。由于热量的传递、积存,混凝土内部的最高温度大约发生在浇筑后的3~5d,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力。温度应力和温差成正比,温度越大,温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时,就会产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3~5d,初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。总而言之, 温度应力是引起混凝土施工裂缝的主要原因。应严格控制施工期间混凝土的温度应力变化, 以达到从根本上控制和预防混凝土施工裂缝的发生。 1.2温度裂缝的控制措施 混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越高,形成温度应力越大,产生裂缝的可能性越大。对于大体积混凝土,其形成的温度应力与其结构尺寸相关,在一定尺寸范围内,混凝土结构尺寸越大,温度应力也越大,因而引起裂缝的危险性也越大,这就是大体积混凝土易产生温度裂缝的主要原因。因此防止大体积混凝土出现裂缝最根本的措施就是控制混凝土内部和表面的温差。减少温差的措施是选用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,在掺加泵送剂或粉煤灰时,也可选用矿渣硅酸盐水泥。此外,可充分利用混凝土后期强度,以减少水泥用

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

大体积混凝土结构裂缝成因及预防措施 示范文本 使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1. 大体积混凝土简述 现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工,如高层楼房 基础、大型设备基础、水利大坝等。 它主要的特点就是体积大:混凝土浇注量大于100平 方米;长、宽、高任意一边不小于1米。 大体积混凝土水泥水化热释放比较集中,内部温升比 较快。混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂 缝。其他因素也会导致大体积混凝土出现裂缝,影响结构 安全和正常使用。所以必须从根本上分析它,来保证施工 的质量。 2. 大体积混凝土结构裂缝的概念

混凝土结构在建设和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。大体积混凝土结构出现裂缝更普遍。在全国调查的高层建筑地下结构中,底板出现裂缝的现象占调查总数的20%左右,地下室的外墙混凝土出现裂缝的现象占调查总数的80%左右。所以,混凝土结构的裂缝是建筑工程长期困扰的一个技术难题,一直未能很好地解决。 国内外工程技术界都认为,规定钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度主要是为了保证钢筋不产生锈蚀。不同的规范中有关允许最大裂缝宽度的规定虽不完全一致,但基本相同。如在正常的空气环境中裂缝允许宽度为0.3~0.4mm;在轻微腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.2~0.3mm;在严重腐蚀介质中,裂缝允许宽度为0.1~0.2mm。但对建筑物的抗裂缝要求过严,必将付出巨大的经济代价。科学的要求是将其有害程度控制在允许范围

混凝土结构裂缝产生原因分析,继续教育

第1题 造成结构不均匀沉降的原因主要有()个方面? A.3 B.4 C.5 D.6 E.7 答案:C 您的答案:C 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第2题 有()个因素能引起结构温差裂缝? A.1 B.2 C.3 D.4 E.5 答案:C 您的答案:C 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第3题 防止碱-集料反应而引起结构裂缝,有()项措施? A.3 B.4 C.5 D.6 E.7 答案:A 您的答案:A 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第4题 塑性收缩裂缝,一般出现在()天气中?

A.湿热 B.干热 C.大风 D.暴风雨 E.干燥 答案:B,C 您的答案:B,C 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第5题 ()构件保护层越厚,其在荷载作用下的横向裂缝就越容易出现? A.受拉构件 B.受弯构件 C.受压构件 D.偏心受压构件 E.偏心受拉构件 答案:A,B,D 您的答案:A,B,D 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第6题 骨料级配不好,易造成结构()。 A.空洞 B.麻面 C.漏筋 D.涨模 E.凝结时间延长 答案:A,B,C 您的答案: 题目分数:12 此题得分:0.0 批注: 第7题 断面配筋率满足设计要求,钢筋规格粗细对结构裂缝影响不大。答案:错误 您的答案:错误

题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第8题 水泥越细,水化热越慢。 答案:错误 您的答案:错误 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 第9题 防止结构养护裂缝,养护水跟水温也有关系。答案:正确 您的答案:正确 题目分数:11 此题得分:11.0 批注: 试卷总得分:88.0 试卷总批注:

混凝土裂缝成因分析与控制处理

混凝土裂缝成因分析与控制处理 发表时间:2018-08-07T11:34:57.380Z 来源:《防护工程》2018年第7期作者:于洪烁[导读] 混凝土的裂缝是建筑工程中存在的普遍问题。下面就混凝土裂缝的成因与控制进行简单探讨。 黑龙江新陆建筑工程集团有限公司摘要:混凝土的裂缝是建筑工程中存在的普遍问题。下面就混凝土裂缝的成因与控制进行简单探讨。 一、裂缝的成因 裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。 (一)设计原因 1.设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。 2.设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。 3.设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。 4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。 5.设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。 (二)材料原因 1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。 2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。 3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。 4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。 5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。 (三)混凝土配合比设计原因 1.设计中水泥等级或品种选用不当。 2.配合比中水灰比(水胶比)过大。 3.单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大。 4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值。 5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。 (四)施工及现场养护原因 1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。 2.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。 3.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。 4.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。 5.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。 6.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。 7.现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。 (五)使用原因(外界因素) 1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。 2.使用荷载超负。 3.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。 4.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。 5.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。 二、裂缝的控制措施 (一)设计方面 1.设计中的‘抗’与‘放’。 在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。 2.设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得以时,应充分考虑采用加强措施。 3.积极采用补偿收缩混凝土技术:在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。 4.重视对构造钢筋的认识:

混凝土裂缝的成因分析及处理.(DOC)

混凝土裂缝的成因分析 及处理

摘要 由于混凝土施工、本身变形和约束以及混凝土的裂缝是建筑工程中存在的普遍问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中常见的工程病害,裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载力、耐久力以及抗渗能力,影响了建筑的外观以及使用寿命,严重的讲威胁到人民的生命安全与财产。针对工程建设中混凝土的裂缝问题,必须采取有效的技术措施加以防范和控制,以确保工程的质量。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行分析探讨。针对混凝土裂缝产生原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆发、结构补强法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词: 1、混凝土裂缝 2、形成 3、处理 4、预防

目录 绪论 (1) 一、混凝土裂缝 (2) (一)混凝土的基本特性 (2) (二)混凝土裂缝的种类 (2) (三)混凝土裂缝的成因 (4) 二、混凝土裂缝处理方法 (7) 三、预防混凝土裂缝施工上应注意事项 (9) (一)模板的安装 (9) (二)钢筋工程 (9) (三)混凝土运输入仓 (9) (四)摊铺初平 (9) (五)振捣、找平 (10) (六)表面处理 (10) (七)伸缩缝 (10) (八)混凝土养护 (10) (九)混凝土路面施工裂缝的预防 (10) (十)各段的高程必须符合X0433—总施07的设计要求 (10) 四、结合实例对混凝土结构裂缝的控制进行阐述 (11) (一)工程概况 (11) (二)工程设想 (11) (三)工程抗裂施工措施 (11) (四)其他安全处理措施 (13) 结论 (15) (一)混凝土裂缝产生原因 (15) (二)混凝土裂缝的处理方法 (15) (三)混凝土裂缝的控制措施 (15) 致谢.......................................... 错误!未定义书签。参考文献 (17)

(完整版)浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施毕业论文

网络教育学院 本科生毕业论文(设计) 题目:浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 学习中心:大连学习中心 层次:专科起点本科 专业:土木工程 年级: 2011年春季 学号: 学生: 指导教师:代平 完成日期: 2013年01月13日

内容摘要 随着施工技术的发展,混凝土结构已经成为我国建筑结构的主要形式。但是,通常混凝土结构都是带缝工作的,并且混凝土裂缝的成因较多,因此将裂缝按照成因分类,并有效的裂缝宽度对结构以及人民生产生活的安全保证来说,都具有重要的意义。 建筑物钢筋混凝土结构的普遍应用,伴随着商品混凝土的推广,建筑楼面出现裂缝的机率在增加,日益受到社会人士关注;楼面结构出现裂缝原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面问题。混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝,从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的,相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。本文介绍了混凝土裂缝类型及产生原因,从材料因素、设计因素和外界因素三方面论述了预防裂缝的具体方法。提出六条比较常用的裂缝处理措施。并结合实例分析了裂缝的产生原因及处理方法。 关键词:混凝土结构;裂缝成因;预防措施;处理方法

目录 内容摘要........................................................................................................................... 引言.. (1) 1 绪言 (1) 2 混凝土裂缝的分类及成因 (2) 2.1 混凝土结构裂缝的分类 (2) 2.1.1 按裂缝的成因分类 (2) 2.1.2 按裂缝产生的时间分类 (5) 2.1.3 按裂缝的形状分类 (6) 2.1.4 按裂缝的发展状态分类 (7) 2.2 混凝土裂缝的产生原因 (7) 2.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 (7) 2.2.2 温度裂缝的产生原因分析 (9) 2.2.3 沉陷裂缝的产生原因分析 (9) 2.2.4 荷载作用裂缝的产生原因分析 (9) 3 混凝土裂缝的预防措施及处理技术 (10)

混凝土开裂原因分析及解决方法

混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。 混凝土最主要的缺点是抗拉能力差、脆性大、容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05mm),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;我国现行建筑、铁路、公路、水利等部门设计规范均采用限制构件裂缝宽度的办法来保障混凝土结构的正常使用。 有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。 混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。其实,如果采取一定的设计和施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的。 实际上,混凝土裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。本报告对混凝土裂缝的种类和产生的原因作较全面的分析并提出相应的防治措施,供同行、专家参考、探讨。 混凝土裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种: 一、荷载引起的裂缝

混凝土构件在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。 (一)直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有: 1、设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足(宁波跨海大桥);钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。 2、施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。 3、使用阶段,超出设计载荷的作用于楼地面、墙面;工业厂房超负荷使用;发生大风、大雪、地震、爆炸等。 (二)次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 裂缝产生的原因有: 1、在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。 例如:两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰,理论计算该处不会存在弯矩,但实际该铰

混凝土裂缝成因分析及预防措施

现浇混凝土裂缝成因分析及修补、预防措施 前言近年来在我公司所施的工程中,结构现浇混凝土开裂现象时有发生,已引起公司领导及各项目的重视,为配合公司开展的争创结构长城杯活动,公司下属各项目、施工队及商品混凝土搅拌分公司应进一步严格按规范施工,完善过程控制手段,制定纠正及预防措施,将混凝土开裂这一质量通病控制在最低程度。 1、 裂缝分类及检测 混凝土开裂可根据程度、部位、成因等主要因素进行分类。 1、 按照混凝土开裂程度可分为规范允许裂缝和超规范裂缝,一 般根据现行混凝土结构设计规范宽度在0.2~0.3mm 以下的裂 缝为规范所允许,超过此宽度则为超规范裂缝;另还可将裂 缝分为表面裂缝及贯穿裂缝。 2、 按照裂缝存在的部位可分为底板混凝土裂缝、板梁混凝土裂 缝、墙柱混凝土裂缝,在公司及各项目的高度重视下底板混 凝土裂缝及墙柱混凝土裂缝基本得到有效控制,目前主要存 在的是楼板混凝土裂缝。 3、 按照裂缝成因主要分为设计缺陷裂缝及施工缺陷裂缝。 4、 裂缝的现场检测手段主要有带刻度的专用放大镜及超声波探 测,如有必要还可进行钻芯取样及化学成分分析等实验室检 测。 2、裂缝主要成因及现象 混凝土开裂的成因较为复杂,无法非常准确地作出确定,针对我公司各工程已出现的裂缝及各项目会同设计单位、监督单位、业主、监理单位等共同研究的结论,大部分裂缝均与混凝土凝结过程中产生大量水化热同时自身体积收缩有关,这类裂缝一般不明显,分布无规律,不影响结构受力,为规范所允许。其他情况下产生的裂缝大致可归纳为设计原因及施工原因造成的混凝土开裂两大类。 1、设计原因导致的混凝土开裂: ①板面荷载设计取值偏小,承受施工荷载及正常使用荷载后板发 生开裂甚至导致梁开裂,此种裂缝比较规律且会持续发展。 ②楼板强度设计安全但刚度不足,造成楼板偏薄,加载后产生裂 缝,此种裂缝亦比较规律。 ③楼板配筋过少,尤其缺少上铁板中的构造配筋时易发生板面混 凝土开裂,另在应力集中位置缺少细、密的构造筋也易沿应力最大

混凝土裂缝的成因与控制论文

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. Word文档资料摘要 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。 本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。 依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词:混凝土;裂缝;成因;控制;

. Word文档资料目录 摘要 (1) 第1章概述 (4) 1.1 课题的提出 (4) 1.2 本论文的研究容 (4) 1.3本论文的研究方法 (5) 第2章裂缝的成因 (6) 2.1 设计原因 (6) 2.2 材料原因 (7) 2.3 混凝土配合比设计原因 (7) 2.4 施工及现场养护原因 (7) 2.5使用原因(外界因素) (8) 第3章裂缝的控制措施 (9) 3.1 设计方面 (9) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (9) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (9) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (9) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (9) 3.1.5 重视构造钢筋 (10) 3.2 材料选择 (10) 3.3 混凝土配合比设计 (11) 3.4 施工方面 (11) 3.4.1 模板的安装及拆除 (11) 3.4.2 混凝土的制备 (12) 3.4.3 混凝土的运输 (12)

混凝土表面裂缝产生的原因及处理方法

1 混凝土表面裂缝产生的原因及处理方法 混凝土表面产生裂缝的原因复杂而繁多。在施工过程中,混凝土因收缩所形成的裂缝是经常出现的。主要有两种原因:一是因为刚浇筑完成的混凝土表面水份蒸发过快表面产生裂缝;二是因为混凝土在硬化时,由混凝土内部温度与外界的温差过多而产生裂缝。 刚浇筑完成的水泥混凝土往往因为外界气温较高,相对温度过小,表面蒸发过快使表面变干,而其内部仍是塑性体,因塑性收缩过快而使表面产生裂缝。这种原因出现的裂缝不规则细小,不连续,且很少,在边缘产生一般呈对角斜线状,长度通常不超过30 cz’no对这种原因产生裂缝的预防7b"法是在混凝土浇筑时采取措施遮掩浇筑面,使其避免风吹日晒,混凝土浇筑完毕后立即将表面覆盖并及时洒水养生。 对于体积过大的混凝土,应分层浇筑。在上层混凝土浇筑的过程中,会在混凝土在自重作用下产生沉降。当混凝土初凝到未终凝前这段时间内,如果遇到钢筋或模板的连接螺栓等物体时,这种沉降现象就会受到阻挠产生裂缝。特别是当模板存在不平整或粉刷的脱膜剂不均匀时,模板的摩擦力也会阻止沉降,以至在混凝土的垂直表面产生裂缝。水泥混凝土在硬化过程中会产生并释放大量的水化热,使混凝土内部温度不断升高,在大体积混凝土内,水化热使温度升高的现象更加明显,致使在混凝土表面与内部形成很高的温差,特别是在桥梁大体积承台混凝土浇筑中,

现场实测内外温差有时会达到50℃以上。当表层混凝土收缩时受到阻碍,混凝土的受拉一旦超过混凝土的应变力将产生裂缝。为尽量减少收缩约束以使混凝土能有足够强度抵抗所引起的应力反应,就必须采取措施控制混凝土内部温度升温的速率。在混凝土中掺加适量的矿粉及煤灰,能使水化热释放速度减缓;控制原材料的温度,即在混凝土内部采用冷却管道以循环水也能阻止混凝土内部升温的速率。 在拌制水泥混凝土时,同一混凝土使用不同品牌的水泥也会使昆凝土产生裂缝。在混凝土施工时,应严禁不同品牌、不同标高的水泥混在一起使用。碱性骨料也会引起混凝土表面产生裂缝。由于硅酸盐水泥中会有碱性金属成份(钠和钾),因此,混凝土内的孔隙液体中氢氧根离子的含量较高,这种高碱溶液和某些骨料中的活性二氧化硅发生反应,产生碱硅胶,碱硅胶吸收水份膨胀后产生的膨胀力会使混凝土产生裂缝。 对于混凝土浅层裂缝的修补通常是采用涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵以防止水份侵入;对于较深或较宽的裂缝,就必须采用压力灌浆技术修补,修补工作要及时,使混凝土达到内实外光的质量要求。 2 混凝土表面产生破损的原因及处理方法 混凝土表面破损包括:表面产生蜂窝,麻面、表面产生气孔,表面冲蚀等。对于表面蜂窝,主要原因是振捣不到位引起,在施工中只要加强责任心,振捣到位就能避免,现针对表面麻面,气

常见混凝土裂缝的成因及预防

一些常见混凝土裂缝的成因及预防 摘要:本文简要介绍了混凝土在工程不同部位发生裂缝的要紧缘故及应对措施。在工程实际中,若能对文中所述混凝土裂缝成因予以严格操纵,将会对工程中幸免混凝土裂缝起到良好的效果。 一、综述 随着我国改革开放和现代化进程的加快,我国的建设规模正日益增大,如何保证建筑工程质量也日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的工程质量问题中,混凝土裂缝现象则更为突出,因此必须十分重视混凝土裂缝成因的分析及预防。应该指出的是混凝土中有些裂缝是专门难幸免的,例如一般钢筋混凝土受弯构件,在30%~40% 设计荷载作用下就可能开裂;而受拉构件开裂时的钢筋应力仅为钢筋设计应力的7%~10%。工程实际中除了荷载作用造成的的裂缝外,更多的是混凝土收缩、温度变形和不均匀沉降等导致开裂。尽管有些裂缝对使用无多大危害,但在实际施工中仍有必要对其进行有效操纵,特不是幸免有害裂缝的产生。本文分不就地下室底板大体积混凝土、地下室墙板混凝土、地面混凝土、现浇楼板混凝土及屋面防水细石混凝土简要

分析其裂缝产生的要紧缘故,然后提出若干有针对性的预防措施与大伙儿商榷。 二、地下室底板大体积混凝土裂缝的要紧缘故及预防措施 裂缝产生的要紧缘故是温度和干缩变形,其次是砼的水灰比等,其预防措施如下: 1、严格操纵水化热。在满足设计强度要求和征得设计同意的前提下,混凝土配合比设计可考虑采纳60天强度,以减少水泥用量,同时,应选择低热水泥,减少水泥水化热。 2、通过“双掺”技术(掺加缓凝高效减水剂及粉煤灰),以减少水泥用量,并改善混凝土的和易性,提高混凝土的可泵性。 3、浇筑顺序采纳“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法,一次整体连续浇筑结束。 4、大体积混凝土浇捣完毕后,初凝前用长刮尺刮平,经6小时先用铁滚筒滚压数遍,再用木抹子在混凝土表面拍实并搓毛两遍以上,以闭合收水裂缝,防止产生表面收缩裂缝,约12~14小时后,覆盖塑料薄膜和草包进行保温保湿养护。并按规定时刻测量混凝土各部位的温度,确保混凝土内外温度差不超过25℃。 三、地下室墙板裂缝要紧也是由于干缩引起,其预防措施如下:

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