论混凝土裂缝成因及防治措施副本.docx

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论混凝土裂缝成因及防治措施副本

毕业设计（论文）

摘要

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。

随着城市建设的飞速发展和住宅改革制度的不断深入，用户对房屋环境和质量要求越来越高，建筑物（住宅）裂缝问题反映强烈，引起工程界及社会各界的广泛关注，由于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能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，这一现象不仅影响人民群众的生命和财产安全,亦使建筑业的公信力受到严峻挑战。

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。

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。

关键词：

混凝土；裂缝；特征；原因分析；防治措施；

目录

1绪论

1.1课题背景及目的

随着全球化经济的高速发展，像高层建筑、水坝和地下工程等大型工程被广泛需要，也变得越来越多，对混凝土的使用量也越来越大，施工技术也不断成熟，但是很多工程仍然出现不同程度的裂缝，轻者的造成渗漏水，影响建筑美观、舒适，重者影响建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故，给人民群众的生命安全带来威胁；在高层建筑的地下框架结构中，底板裂缝的情况占到了大约20％，地下室外墙的混凝士裂缝情况占到了同类建筑的80％左右。

混凝土裂缝是混凝土建筑领域一贯的质量通病，影响了框架结构的耐久性和整体性。

因此，采取有效的措施控制裂缝，减少甚至杜绝裂缝的出现相当有必要。

1.2国内外研究状况

建筑物的裂缝问题是个较复杂的问题，早在二十世纪三十年代，就有学者开始了这方面的探索和研究。

至今，在某些专题上（如钢筋混凝土构件在简单受力条件下的裂缝问题）国内外取得了不少成果，编制了一些规程、规范，有了一些计算公式，也解决了一些实际问题。

随着人们对建筑行业的日益关注,尤其对混凝土裂缝的研究和探讨也越来越丰富,相关范等形式从实务上制定了对建筑专业的基本要求,例如《混凝土裂缝检测预防、控制及故障鉴定修复新技术与国家强制性标准实用手册》，广大的学者也以专著、论文等形式对混凝土裂缝进行了研究。

1.3课题研究方法

2混凝土裂缝的特征及危害

2.1混凝土裂缝的种类

（1）水平裂缝:

由于上部砌体抗拉抗剪强度的非均匀性，外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝互相结合出现，形成一段斜裂缝和一段水平裂缝组合的混合裂缝。

水平裂缝一般均沿灰缝错开，而斜裂缝既可能沿灰缝也可能横穿砌块和砖块。

（2）斜裂缝:

在窗口转角、窗间墙、外墙及内墙上都可能产生裂缝。

大多数情况下，纵向墙的两端部出现斜裂缝的概率高，裂缝往往通过窗口的两对角，且在窗口处缝宽较大，向两边逐渐缩小。

在靠近平屋顶下的墙上或者在内部的横隔墙上和由墙上的斜裂缝，呈正八字形。

有些裂缝在建筑物的下部外墙也呈八字，其形状是下部裂缝宽，向上部逐渐延伸缩小宽度。

在个别建筑物上，也发现过倒八字形裂缝。

（3）竖向裂缝:

这种裂缝常出现在窗台墙上，窗洞口的两个下角处，有的出现在墙的顶部，上宽下窄，多数窗台缝出现在低层，二层以上很少出现。

2.2混凝土裂缝的特征

（1）变形裂缝。

一般在施工后不久就会出现，并随着时间的发展而发展，有的延续数月，有的延续数年才稳定。

（2）混合结构的门窗洞口上常设置钢筋混凝土圈梁、过梁等构件，在梁端部的墙面上常出现局部竖向或稍倾斜的裂缝。

裂缝通赏中间宽上下窄，有的还通至窗口下角附近。

当过梁不露（暗梁）时，裂缝细微或不明显，过梁外露者裂缝都很明显，过梁愈大，裂缝亦较宽长。

（3）在一幢混合结构房屋中往往有两种甚至数种不同层数的结构，在错层处的墙面上常常出现竖向裂缝，有的达数毫米至十余毫米之多。

（4）平屋顶的建筑中，常用女儿墙作为屋顶平台的围栏，起安全围护作用;有的则作为一种建筑艺术的需要而设置各种高度的女儿墙。

砖砌女儿墙常出现各种形状的裂缝一竖向、斜向及水平裂缝。

裂缝同时还伴着女儿墙的外移、外倾及侧向弯曲等现象。

（5）不均匀沉降裂缝：

当地基变形不一致时,如产生了不均匀沉降,结构各部位受力不同,如果沉降量达到一定数量就会引起钢筋混凝土梁板的裂缝.不均匀沉降裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关,有的在结构或构件上部,有的在下部,一般与地面垂直,或呈30度至45度角方向发展,裂缝宽度受温度变化影响小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。

（6）大体积混凝土的裂缝：

大体积混凝土的裂缝称之为内约束裂缝,裂缝走向无一定规律性,梁板式,或长度较大的结构,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。

多发生在施工期间,冬季缝宽,夏季较细。

2.3混凝土裂缝的危害

钢筋混凝土结构物一旦产生裂缝，对本身会产生安全上及使用上的影响。

外部环境的有害成分侵入，会使裂缝部分持续扩大及劣化，造成使用性能的降低，而导致使用寿命的缩短，甚至会影响结构物的安全性。

（1）对结构强度的影响：

结构物裂缝发生后，其本身的刚性、剪力强度、拉力强度、抗弯强度都会降低，并可能导致结构行为发生应力重分配，造成进一步的破坏。

（2）对耐久性能的影响：

裂缝对耐久性的影响，最主要的是加速混凝土中性化，使钢筋腐蚀速度变快，并因漏水、渗水，造成发霉、渗斑而使得保护层剥落，而缩短结构物的使用年限。

（3）对气密性能的影响：

裂缝对于气密性能的破坏，主要是针对需要高气密性能的结构物而言的，如医院、核电厂，或一些疫苗培植性能的结构物。

一旦发生裂缝，就会造成气密性降低，造成辐射线或疫苗菌类外泄，影响到人们的安全。

3混凝土裂缝的原因分析

3.1原材料质量引起的裂缝

  混凝土所采用材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

（1）砂石含泥量超过规定，不仅降低混凝土的强度和抗渗性，还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。

砂石的级配差，或砂颗粒过细，用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。

碱骨料反应。

骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇，水、硅反应会生成膨胀的胶质，吸水后造成局部膨胀和拉应力，则构件产生爆裂状裂缝，在潮湿的地方较为多见。

（2）拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。

采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

3.2施工

（1）混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉，或过早除梁板模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严，由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

3.3

（1）沉缩裂缝

沉降裂缝可分为塑性沉降裂缝与塑性收缩裂缝两种。

塑性沉降裂缝常出现在钢筋上方，结构变化处，常开始出现在现浇混凝土后lOmin～3h之间，塑性收缩裂缝是不规则斜裂缝，在钢筋以上，常开始出现在现浇混凝土后30min～6h之间。

在浇筑混凝土过程中，浇筑高度越大速度越快，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇筑数小时后会发生塑性沉降裂缝；水泥用量越大，水灰比越高，在混凝土由塑性变为固体过程中，收缩就越大，引起朔性收缩裂缝也越大。

（2）干缩裂缝

干缩裂缝可细分为塑性干缩裂缝与长期干缩裂缝两种。

塑性干缩裂缝为表面微裂，类似龟纹，主要影响混凝土外观，常开始出现在现浇混凝土后l～7天；长期干缩裂缝为表面干裂，裂缝走向纵横交错，裂缝宽度很小，与发丝相似，常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

塑性干缩裂缝产生的原因有：

混凝土浇筑后，由于混凝土没有及时覆盖，导致水份蒸发过快，混凝土体积变形受到约束，在干热及大风季节时产生裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至贯穿整个构件，另外，混凝土配合比中水泥用量过大，砂的颗粒过细，或混凝土水灰比过大，在浇筑混凝土前没有对模板进行湿润，均能导致混凝土收缩太大而产生裂缝。

长期干缩裂缝产生的原因有：

混凝土成型后养护不当，表面体积收缩大，受内部混凝土约束的影响，出现拉应力引起裂缝；采用了含泥量大的细砂、粉砂浇筑混凝土，混凝土收缩大，收缩时间长，出现裂缝；在混凝土振捣过程中，有过振现象，混凝土表面形成水泥含量较多的砂浆层，导致混凝土表面收缩，产生裂

缝。

（3）温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。

如果冬季施工时，过早除掉保温层，或受寒潮袭击，都可能导致混凝土因早期强度低二产生裂缝。

当预制构件采用蒸汽养护时，由于降温过快或构件急于出池，均使混凝土表面剧烈降温，结果导致构件表面出现裂缝。

在大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

（4）化学裂缝

当钢筋混凝土处于不利环境中，例如，侵蚀性水，。

由于保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧气使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。

另外，混凝土加水拌合后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

4混凝土裂缝的预防

4.1混凝土裂缝控制的基本原理

混凝土的裂缝控制原理是：

从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手，在设计和施工阶段进行有针对性的计划，从设计方案即开始考虑工程裂缝的防治方法，从材料的选用到材料的应用都严格把关，力求降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保抗裂安全度要求。

采取控制混凝土内外温羞与减小温度应力的方法，避免结构物出现温度裂缝，同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。

勘测地基的实际情况利用合理的设置施工缝或变形缝等手段处理好地基不均匀沉降问题引起的裂缝。

4.2混凝土裂缝的预防措施

4.2.1混凝土材料选用

1）水泥：

应选用水化热较低的水泥，尽量选用水化热低的水泥，具体可以采用中热硅酸盐水泥等水化热较低的水泥。

且可以在水泥中可以添加—定比例的粉煤灰，既降低水化热，又可使混凝土变得细密从而提高密实度。

2）集料：

在施工中避免使用含泥量高的集料，因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低，而且会增加混凝土拌合物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。

粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬的石料：

级配良好，孔隙率小，无碱性反；有害物质及粘土含量不超过规定，细骨利肩佣颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。

3）外加剂：

在混凝土中适当掺入减水剂可以降低用水量、减少收缩，提高了混疑土的强度，而且减少水泥用量，相应的减少水热化。

4.2.2混凝土的施工

1）混凝土配合比：

混凝土的制备需要严格控制混凝土的配合比设计，混凝土应根据实际采用的原材料按工程要求进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行式验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能（坍落度等）的要求，严格控制水灰和水泥用量，选择符合工程强度要求的级配良好的石子，减小空