混凝土裂缝成因及控制措施毕业论文.docx

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混凝土裂缝成因及控制措施毕业论文

目录

容摘要...................................I

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

3.1混凝土结构裂缝的预防措施................10

3.1.1干缩及塑性收缩裂缝的预防措施.........10

3.1.2温度裂缝的预防措施....................11

3.1.2沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施.........11

3.2混凝土结构裂缝的处理技术...............12

3.2.1表面封闭法..........................12

3.2.2灌浆、嵌缝封堵法....................12

3.2.3结构加固法及混凝土置换法.............13

4工程实例分析............................15

4.1工程概况..............................15

4.2工程设想..............................15

4.3工程抗裂施工措施......................15

4.3.1基础地基加固.........................15

4.3.2优化混凝土配合比.....................15

4.3.3外防水剂..........................17

4.4其他措施...............................17

5结论与展望................................19

参考文献....................................20

18

引言

随着我国国民经济的高速发展，钢筋混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中。

在建筑工程施工过程中，混凝土是城市建设中广泛使用的结构材料，但是伴随这类材料的生产研究与应用，混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。

钢筋混凝土结构出现裂缝不仅种类繁多，形态各异，而且较普遍，尤其是楼板的裂缝，轻者影响建筑物美观，造成渗漏水，重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。

这类裂缝是在现有施工技术条件下较难克服的质量通病之一，特别是民用建筑工程结构楼面出现裂缝，往往会引起业主对工程质量提出异议，从而引发投诉、纠纷以及索赔等情况。

因此，正确分析裂缝产生原因，切实加以防治十分必要，十分迫切。

因此研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会意义和经济意义。

现根据多年来现场施工实践经验和教训，从设计配筋、商品混凝土选用及施工控制等方面，着重阐述钢筋混凝土裂缝的原因及综合防治措施。

1、绪言

混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的，混凝土裂缝的防治重点在于“防”，而不在于“治”，当这些裂缝发生后，必须先查明裂缝产生的原因判明裂缝的类型，才能选择正确的处理方法，同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平，这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生，把裂缝宽度控制在设计围，尽量减少裂缝造成的危害。

2混凝土裂缝的分类及成因

混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象，大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的，它是材料的一种特性。

因此，科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上，采取有效的措施，将裂缝的有害程度控制在允许的围。

本章将就混凝土结构中常见裂缝进行分类，并对结构中占主要部分的裂缝进行成因分析。

2.1混凝土结构裂缝的分类

2.1.1按裂缝的成因分类

根据混凝土裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类。

一、结构性裂缝

结构性裂缝是由荷载引起的，其裂缝与荷载相对应，是承载力不足的结果，其裂缝形式多种多样，主要原因如下：

（一）设计原因引起的裂缝

1）楼板刚度不足：

设计按多跨连续板进行配筋计算，侧重于满足结构安全，较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素，楼板高跨比仅为L/33.6-L/35，其刚度较小对裂缝控制很不利。

2）楼板构造配筋设计不周：

设计在支座处按常规配设负筋，在中部板面不配钢筋，当板面出现温度变形和混凝土收缩，因无构造钢筋约束，板面即出现裂缝。

3）楼板布线欠合理：

由于水电施工图由各专业设计，实际施工中出现水电管交叉叠放，或由于设计考虑管容线面积，部分预埋管径≥D25；且设计管线位置在楼板跨中，即在单层双向配筋处，楼板有效截面受到很大程度（15%-40%）削弱，成为楼板最易开裂的部位；当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时，即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。

4）从房屋的空间结构来看，剪力墙刚度大，约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形，而梁刚度又较板刚度大，因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上，造成这块板开裂。

5）膨胀剂的选用与掺量：

设计未明确混凝土的限制膨胀率，只提出膨胀剂的品种和掺量围，施工时按设计提供掺量进行配比施工，使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。

（二）施工原因引起的裂缝

1）水电预埋管施工时在板位置欠合理：

管位置过高或过低；位置过高时，极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝，也易在维修裂缝或室装修时损坏管线；两根管线并行布置时，管线间距过小甚至并拢，更易因管线集中而产生裂缝。

2）空载养护期不足：

从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放，平均空载养护期仅为一天半，人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土部受损开裂。

且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

（三）使用原因引起的裂缝

1、改变建筑物的使用条件引起的裂缝。

2、火灾等事故引起的裂缝。

3、由地震等偶然荷载引起的结构开裂。

二、非结构性裂缝

由各种变形变化引起的裂缝。

从国外的研究资料以及大量的工程实践来看，非结构性裂缝在混凝土结构裂缝中占了绝大多数，约为80%，其形成原因比较复杂，以收缩裂缝为主导，工程中四种较常见的非结构性裂缝有收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝和荷载作用引起的裂缝。

1、收缩裂缝

收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。

根据收缩裂缝的形成机理与形成时间的不同，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩裂缝和碳化收缩裂缝等。

塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。

塑性裂缝又称龟裂，严格来说属于干缩裂缝，出现很普遍。

产生这种裂缝的因素是多方面的：

如当新拌混凝土的坍落度较大，而振动时间过长时，水泥浆浮在上层，骨料下沉时收到钢筋或其他物质的约束，出现不均匀沉降，从而使混凝土的表层产生裂缝；浇筑后混凝土表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面水分蒸发过快，产生急剧收缩，而此时混凝土早期强度不能抵抗这种变形应力，因而开裂；使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的细砂和粉砂混凝土水灰比过大，也会导致这种裂缝出现。

在混凝土硬化过程中，产生部干缩而引起体积变化，当这种体积变化收到约束时，就可能产生干缩裂缝。

干缩裂缝处在结构的表面，较细，起走向纵横交错，没有规律性。

这类裂缝一般在混凝土露天养护完毕一段时间后，在表层或侧面出现，并随湿度和温度变化逐渐大战。

如混凝土成型后，因养护不当，收到风吹日晒，使得表面水散发快，体积收缩大，而部湿度变化小，收缩也小，因而表面的收缩变形受到部混凝土的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝；或者构件因水分蒸发产生体积收缩，收到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。

此外，混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化；采用含泥量大的粉砂配制混凝土；混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层；用后法预应力制成的构件，露天生产后长久不拉等等，都会产生这种裂缝。

2、温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，在工程中，这种裂缝比较常见，譬如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。

温度裂缝大多发生在施工的中后期间，缝宽受温度变化影响较明显。

表面温度裂缝多缘于较大温差。

特别是大体积混凝土基础在浇灌混凝土后，在硬化期间放出大量水化热，部的温度不断上升，使混凝土表面和部温差很大。

当温差出现非均匀变化时，如施工中过早拆除模板，冬季施工过早拆除保温层，或受到寒潮袭击，都会导致混凝土表面急剧的温度变化，使其因降温而收缩。

此时，表面受到部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度又很低，因此出现裂缝。

但这种温差仅在表面处较大，离开表面就很快减弱。

因此，这种裂缝只在接近表面较浅的围出现。

深入和贯穿性的温度裂缝多缘于结构温差大。

如大体积混凝土凝结和硬化过程中，水泥和水产生化学反应，释放出大量的热量，成为“水热化”，导致混凝土块体温度升高，当混凝土块体部的温度与外部的温度相差很大，以致所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸应变，就会形成裂缝。

温度裂缝常出现在我国北方地区的建筑物中。

3、沉降裂缝

地基基础承载上部结构的荷载作用，当地基基础承载力不均匀或地基承载力均匀但建筑物建成后各不同部位荷载差异较大，导致地基产生不均匀沉降，这种不均匀沉降在结构部产生拉应力及剪应力，当这种拉应力及剪应力超过结构自身的抗拉及抗剪强度时，结构就会在最薄弱的部位产生裂缝，称为沉降裂缝。

这种裂缝多为贯穿的，其位置与沉降方向一致。

这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。

由于地基变形造成的应力一般较大，因此裂缝宽度较大、多呈45°，并且通常是贯穿性的。

4、荷载作用引起的裂缝

构件承受的不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。

结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。

例如早期受地震，脱模过早或方法不当，构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当，施工超载，拉预应力值过大等均可能产生裂缝。

此外，因设计、材料、施工及使用等原因引起的裂缝，由于涉及的面很广，容多，限于篇幅本文不作阐述。

2.1.2按裂缝产生的时间分类

根据混凝土裂缝产生的时间划分，可将裂缝分为施工期间出现的裂缝和试用期间出现的裂缝。

一、施工期间出现的裂缝

1、塑性收缩裂缝

大多发生在混凝土初凝后、终凝前。

此裂缝多产生于新浇筑的混凝土结构表面，形状规则且长短不一，互不连贯，裂缝较