混凝土裂纹的原因与控制毕业论文

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浅谈混凝土裂缝产生的原因与控制目录内容摘要…………………………………………………………………………1关键词……………………………………………………………1正文……………………………………………………………1一、课题背景及目的………………………………………………………………1二、本文的研究内容………………………………………………11.设计原因………………………………………………12.材料原因………………………………………………13.施工及现场养护原因………………………………………………14.使用原因………………………………………………1三、混凝土裂缝的预防…………………………………………………83.1混凝土裂缝控制的基本原理………………………………………………83.2混凝土裂缝的预防措施……………………………………………………83.2.1混凝土材料选用………………………………………………………83.2.2混凝土的施工…………………………………………………………93.2.3模板的安装及拆除…………………………………………………………9四混凝土裂缝处理措施……………………………………………114.1.表面修补法…………………………………………………………………114.2.灌浆、嵌逢封堵法…………………………………………………………114.3.结构加固法…………………………………………………………………124.4.混凝土置换法………………………………………………………………12五、结论……………………………………………………………………13参考文献…………………………………………………………………………151浅谈混凝土裂缝产生的原因与控制【内容摘要】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。文中从设计、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。【关键词】混凝土;裂缝;成因;控制;一、课题背景及目的混凝土结构工程的裂缝,是一个带着有普通性被工程界很关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全,因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的,成为结构的破坏的先兆,这主要是指荷载产生的裂缝;有些裂缝的出现造成工程渗漏,影响正常使用,是钢筋锈蚀,保护层剥落,降低混凝土强度,严重损害工程耐久性,缩短工程使用寿命,这主要是指变形产生的裂缝;还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝,也为人的观瞻难以接受,造成恐惧心理压力,影响建筑美观,为装修造成困难。虽然混凝土裂缝是混凝土建筑领域一贯的质量通病,但它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。二、本文的研究内容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的各种因素组合产生的,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。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的2综合性问题,解决裂缝控制问题应当采取综合方法。文章以混凝土裂缝问题为研究对象在介绍混凝土裂缝的基础之上,分析了混凝土裂缝的具体原因,从而提出了混凝土裂缝的对策建议,文中研究混凝土裂缝成因分别从以下几方面着手研究:1.设计原因2.材料原因3.施工及现场养护原因4.使用原因2.1设计原因1.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.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)。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.菏载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当。2.2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.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.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。2.3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.拌和不均匀(特别是掺用掺合料的混凝土),搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易产生裂缝。3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。4.连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝。35.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。2.4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.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。3.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。4.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。三、混凝土裂缝的预防3.1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,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。3.2混凝土裂缝的预防措施3.2.1混凝土材料选用1)水泥: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。尽量选用水化热低的水泥,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,这样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、孔隙较小,含泥量较低的中砂。3)积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂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。3.2.2混凝土的施工41)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,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能的要求,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,减小空隙率和砂以提高混凝土抗裂强度。2)混凝土搅拌:为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。这些细节部分都会影响到混凝土工程的质量,应该严格按照工程要求做好设计。3)混凝土浇筑:在混凝土浇筑前,应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求;检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度,清除模板内的杂物和钢筋的油污;对模板的缝隙和孔洞应堵严。4)混凝土捣实:混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程,从而保证混凝土结构构件外形正确,表面平整,混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混疑土浇筑模后应立即进行充分的振捣,使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。5)混凝土养护:养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人养护工作。混凝土浇注完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施;保温、保湿养护时间,对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7天;3.2.3模板的安装及拆除1.模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层机构施工时产生的荷载。2.安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状正确规整。3.模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并应具有足够的刚度、强度和稳定性,5间距适度,防止支撑沉陷,引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。4.模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运,不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系,必要时应加设临时支撑。四、混凝土裂缝处理措施混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法以及混凝土置换法。4.1表面修补法表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。4.2灌浆、嵌逢封堵法灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。4.3结构加固法当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。4.4混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的6混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。五、结论混凝土裂缝的问题虽然成因很多,影响因素错综复杂,但还是有规律可循的。具体施工中要靠我们多观察,多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,基本上控制裂缝缺陷,从而保证混凝土结构质量。防治混凝土裂缝是—个系统工程,混凝土裂缝的原因很复杂也是不可避免的,重点在于“防治”。采取上述综合性控制措施后,由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生,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、合理设计建筑结构、正确选用原材料、严格遵守施工技术规程、加强施工监控、提高施工技术水平,把裂缝宽度控制在设计允许范围内,这样才有可能极大程度减少混凝土裂缝的产生以及造成的危害。参考文献[1]混凝土质量专业委员会.钢筋混凝土结构裂缝控制指南.化学工业出版社,第2-5章。[2]张小伟,李旭峰.混凝土结构裂缝防治技术.化学工业出版社,第6-7章。[3]冯乃谦.混凝土结构的裂缝与对策.机械工业出版社,P200-209。

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