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东北农业大学学士学位论文学号：152535001353006混凝土裂缝影响因素的分析探讨Analysisanddiscussionofinfluencingfactorsofconcretecracks学生姓名：金喜超指导教师：XX所在院系：网络教育学院所学专业：土木工程研究方向：工程质量因素东北农业大学中国·哈尔滨2017年09月1摘要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。但是混凝土抗拉能力差、脆性大、容易开裂。一般对结构的使用无大的危害，可允许其存在；但是这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。关键词：混凝土;裂缝;成因;控制措施AbstractBecauseoftheirextensiveconcretematerial,lowprice,highcompressivestrength,castintovariousshapes,andgoodfireresistance,noteasyweathering,lowmaintenancecosts,hasbecomethemostwidelyusedbuildingmaterialstructureintheworldtoday.Buttheconcretehaspoortensilestrength,brittlenessandeasycracking.Generallynobigharmtotheuseofthestructure,canbeallowedtoexist;butthesecracksintheuseofloadorthephysicalandchemicalfactors,andcontinuousexpansion,causedbycarbonizationofconcrete,spalling,corrosionofsteel,concretestrengthandstiffnesstoweaken,reducingthedurability,seriousevencollapseaccidentoccurred,affectingthenormaluse,mustbecontrolled.Keywords:concrete;crack;causeofformation;controlmeasures1目录第一章前言……………………………………………………………………2第二章混凝土裂缝产生的原因…………………………………………………32.1混凝土施工造成的裂缝………………………………………………………32.1.1混凝土浇筑时模板洒水造成的裂缝…………………………………………………32.1.2混凝土振捣施工造成的裂缝…………………………………………………………32.1.3模板支设和拆除造成的裂缝…………………………………………………………32.1.4混凝土收面压光造成的裂缝…………………………………………………………32.1.5混凝土后浇带施工造成的裂缝………………………………………………………32.1.6混凝土养护造成的裂缝………………………………………………………………42.2混凝土本身原因造成的裂缝…………………………………………………42.1.1混凝土本身内部作用造成的裂缝……………………………………………………42.2.2混凝土塑性收缩造成的裂缝…………………………………………………………52.2.3混凝土水化收缩造成的裂缝…………………………………………………………52.2.4混凝土干燥收缩造成的裂缝…………………………………………………………52.2.5混凝土自身收缩造成的裂缝…………………………………………………………52.2.6混凝土干湿造成的裂缝………………………………………………………………62.2.7混凝土内部温度造成的裂缝…………………………………………………………62.3混凝土外界因素造成的裂缝…………………………………………………7第三章混凝土裂缝的控制措施…………………………………………………713.1混凝土结构设计方面的控制措施……………………………………………73.2施工方面的控制措施…………………………………………………………93.3混凝土施工温度方面的控制…………………………………………………123.4原材料及施工配合比方面的控制措施………………………………………12第四章混凝土裂缝控制案例…………………………………………………134.1工程概况……………………………………………………………………134.2裂缝的出现部位和表现形式………………………………………………144.3裂缝产生的原因及危害……………………………………………………144.4此实例混凝土裂缝的处理措施……………………………………………154.5以后混凝土施工裂缝的防治措施…………………………………………15结束语……………………………………………………………………17参考文献…………………………………………………………………………18致谢…………………………………………………………………………191第一章前言混凝土结构裂缝在我们施工过程中都要产生，为了避免砼有害裂缝的出现，为了确保工程质量符合国家规范要求，在工程施工中应尽可能采取必要的技术和施工措施来控制裂缝的出现，使我们所施工的混凝土结构裂缝的数量和宽度尽量减少到国家规范要求以内。混凝土裂缝也是社会各界可以接受的一种现象，只是我们如何将有害程度控制在规范要求以内。正因为混凝土是多种材料组成的一种混合体，它又是一种脆性材料，它在受到不同压力、温度和外力的作用下，都有可能出现裂缝。混凝土构件通常都是带缝工作的，由于混凝土裂缝的存在和发展往往会使其内部的钢筋等材料产生腐蚀，造成混凝土结构的承载能力、耐久性及抗渗能力降低，直接影响建筑物的外观、使用寿命。很多工程结构的失事都是由于混凝土裂缝造成的。混凝土规范也明确规定：结构构件在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但是在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使其结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量和结构安全。本文结合的现场施工经验，并参考大量文献资料，分析了混凝土裂缝产生的原因，并提出了防治对策和控制措施。2第二章混凝土裂缝产生的原因混凝土裂缝形成的原因有多个方面的因素造成的,大致可分为混凝土施工、本身特性、外界因素等三大类。在此,我们就按此分类来谈谈混凝土裂缝形成的成因。2.1混凝土施工造成的裂缝2.1.1混凝土浇筑时模板洒水造成的裂缝混凝土浇筑时施工模板洒水不当，过于干燥，或因模板本身吸水量过大，造成混凝土的塑性收缩变形产生裂缝。2.1.2混凝土振捣施工造成的裂缝混凝土振捣不到位，或者振捣时间过短，造成混凝土没有达到密实状态；如果使混凝土振捣时间过长，造成石子下沉砂浆上浮，容易形成混凝土干缩变形量大，因此造成混凝土收缩不均匀产生裂缝。2.1.3模板支设和拆除造成的裂缝模板支设和拆除施工过程中由于工人施工不规范、模板支设体系不牢固，或者工人过早拆除梁板底模板和支撑钢管等原因造成的裂缝；项目部对施工班组在施工过程中控制不严，造成局部施工荷载过大而导致出现的裂缝。2.1.4混凝土收面压光造成的裂缝混凝土表面过度的收面压光会使表面砂浆过多，并形成含水量很大的水泥浆层，使水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳产生化学作用生成碳酸钙，引起混凝土表面体积碳水化收缩，并使混凝土表面产生龟裂裂缝。32.1.5混凝土后浇带施工造成的裂缝为了更好的解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力变形，国家规范要求我们采用后浇带施工法，但是有些施工后浇带不能按设计规范要求施工，例如后浇带未留企口缝、板面的后浇带不支设模板而造成斜坡槎；还有疏松混凝土未彻底凿除干净，施工时未提前洒水等造成混凝土板面的裂缝。2.1.6混凝土养护造成的裂缝混凝土过早洒水养护会影响混凝土的胶结能力；过迟洒水养护，如混凝土表面干燥过快，则通常在其表面上形成宽度大小不一且不规则的收缩裂缝。混凝土开始养护的时间应该综合考虑气温、湿度、风速等等各种因素，一般情况下，在混凝土达到初凝时，就要开始洒水养护。混凝土养护措施要合理，可采用麻袋覆盖洒水养护，以保证混凝土表面达到充分的湿润，保证养护时间至少7天以上。如果混凝土养护不好则对混凝土整体质量产生显著影响，将直接影响到混凝土本身的抗裂能力。在冬季和夏季施工期间，我们更要预先制定施工方案，施工时按照施工方案实施，特别要对混凝土内外温差和湿度的控制。2.2混凝土本身原因造成的裂缝2.2.1混凝土本身内部作用造成的裂缝混凝土中的钢筋锈蚀形成的裂缝和碱骨料之间起化学作用形成的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝。在混凝土中的钢筋腐蚀是电化学作用反应的过程。总之决定钢筋腐蚀的基本因素是电位差、水和氧,但是钢筋实际的腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。而是cl¯离子，它是钢筋腐蚀反应的活化剂,因为cl¯能破坏钢筋表面钝化膜从而引发钢筋腐蚀,并且能增大溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应等;所以我们在混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯离子时就会引发钢筋锈蚀,因此现实施工中的钢筋锈蚀病害大多由它引起的。如果混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,其体积可增加好几倍,并且挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于外的拉应力,当其拉应力超过混凝土的承耐的拉力时就会形成混凝土的保护层上顺沿钢筋的纵向方向裂缝。因为在混凝土拌和时会产生一些碱性离子，而这4些离子在与某些活性骨料会产生化学反应并吸收周围环境中的水而使其体积增大，并造成混凝土膨胀开裂。如果这种裂缝出现在混凝土结构使用期间将会很难补救，因此我们在施工中应采取有效措施进行控制和预防。由于在混凝土浇筑、振捣不当或者是钢筋保护层较少,会使有害物质进入混凝土内部使钢筋产生锈蚀,当锈蚀的钢筋体积膨胀过大,会导致混凝土膨胀裂缝,因此此种裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的布置位置出现。当混凝土裂缝出现后,外面的水、气(氧)可顺着裂缝渗入并进一步加快钢筋的腐蚀,如果使裂缝长期发展下去,裂缝将会增宽、增长,甚至会使混凝土保护层大片脱落。也会造成钢筋截面随着锈蚀发展而减小,导致钢筋锈断并对工程结构的耐久性、安全性产生严重的影响。2.2.2混凝土塑性收缩造成的裂缝塑性收缩定义是指混凝土在凝固之前，因混凝土表面失水过快而产生的收缩变形。塑性收缩裂缝一般发生在干燥大风或高温天气时出现，其裂缝多呈现中间宽两端细且大小长短不一、互不连通的状态。造成的主要原因有如下：混凝土在终凝之前几乎没有抗拉压强度或者强度很小，当混凝土刚刚终凝时抗拉压强度小，此时受到干燥大风或高温天气的影响，会使混凝土表面失水过快．造成混凝土内部体积急剧收缩，而此时混凝土的抗拉压强度又无法抵抗其本身收缩变形，导致龟裂裂缝的出现。混凝土塑性收缩开裂的主要影响因素有混凝土的凝结时间、水灰比、风速、环境温度、相对湿度等因素。2.2.3混凝土水化收缩造成的裂缝由于混凝土中水和水泥作用反应后生成物体积,会比反应之前水和水泥的体积减小，又因水化作用时,其绝对体积也会减少,即混凝土产生水化收缩。2.2.4混凝土干燥收缩造成的裂缝干燥收缩是由于混凝土的脱水干燥时,其体积或长度会有所减少的过程。干燥收缩变形主要是由于水泥浆的干缩造成的;水泥浆的收缩量比混凝土大,如果以普通混凝土的1d的龄期为基准,环境的相对湿度70%左右的情况下,与其收缩变形量一致。混凝土干缩变形的主要影响原因有如下两个方面原因:内因涉5及单方水灰比、水泥用量、骨料用量和构件大小(厚度)、用水量;外因则涉及干燥时间、环境相对湿度等。2.2.5混凝土自身收缩造成的裂缝混凝土自身收缩是指在外部无水分供应时,在水泥浆的骨架形成后,当伴随着水泥浆水化作用的逐步完成