混凝土裂縫特征、原因分析及防治措施畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 摘摘 要要 混凝土是一種由沙石骨料、水泥、水及其他材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問(wèn)題，硬化成型的混凝土中有著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是這些初始缺陷的存在，才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無(wú)害裂縫對(duì)混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害，但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會(huì)不斷擴(kuò)展通，最終形成我們?nèi)庋劭梢?jiàn)的宏觀裂縫，即混凝土工程常說(shuō)的裂縫。隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展和住宅改革制度的不斷深入，用戶對(duì)房屋環(huán)境和質(zhì)量要求越來(lái)越高，建筑物(住宅)裂縫問(wèn)題反映強(qiáng)烈，在當(dāng)前施工中如何克服混凝土裂縫是一件非常重要的事，本文將對(duì)混

2、凝土裂縫的原因及危害, 混凝土裂縫的防治,從混凝土裂縫的種類入手，提出混凝土裂縫的危害,對(duì)混凝土裂縫成因進(jìn)行分析，并對(duì)如何防治混凝土裂縫談一些粗淺的見(jiàn)解。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；特征；原因分析；防治措施。 abstractheterogeneous brittle material, concrete is a kind of sand gravel aggregate,cement, water and other materials produced by mixing. due to a series ofproblems in concrete construction and

3、its deformation, constraints, there are numerous micropores, cavitation and micro cracks in concrete hardeningmolding, it is these initial defects, makes concrete exhibits someheterogeneous characteristics. the micro crack is a kind of harmless crack on concrete load-bearing, seepage and other funct

4、ions to do no harm, but byload, temperature difference in concrete, micro cracks will continue to expand,eventually we visible to the macro crack, namely mixed crack concrete engineering often say. with the rapid development of city construction and housing system reform unceasingly thorough, the us

5、er more on housingenvironment and quality requirements, building (residential) crack problemsreflect the strong, how to overcome in the current construction of concrete crack is a very important matter, the reason and harm of concrete crackprevention of concrete cracks, , starting from the types of

6、concrete cracks, thehazards of concrete cracks, the causes of concrete cracks are analyzed, and talk about some superficial views on how to prevent concrete crack. keywords: concrete; crack; characteristic; cause analysis; prevention measures.河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1目目 錄錄目目 錄錄.1第一章第一章 前前 言言.2 第二章第二章 產(chǎn)生裂縫

7、的主要原因有以下幾方面產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面2.1 水泥水化熱. 22.2 外界氣溫變化.22.3 混凝土的收縮.3第三章第三章 裂縫的控制方法裂縫的控制方法3.1 優(yōu)選原材料.43.2 采用合理的施工方法.43.2.1 工程試驗(yàn).43.2.2 溫度控制.43.2.3 混凝土澆注、拆模.53.2.4 做好表面隔熱保護(hù).53.2.5 混泥土澆筑后的養(yǎng)護(hù).6第四章第四章 混凝土裂縫處理措施混凝土裂縫處理措施 4.1.表面修補(bǔ)法.64.2.灌漿、嵌逢封堵法.74.3.結(jié)構(gòu)加固法 .74.4.混凝土置換法.7第五章第五章 結(jié)結(jié) 論論致致 謝謝.9 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .10河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢

8、業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2第一章 前 言 混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂一直是工程界所密切關(guān)注的課題。其裂縫大多又是在早期產(chǎn)生的，開(kāi)裂后，其性能與原狀混凝土性能相差很大，尤其是對(duì)耐久性(滲透性)的影響更大，而混凝土滲透反過(guò)來(lái)又會(huì)加速和促使混凝土的進(jìn)一步惡化，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期安全和耐久運(yùn)行。本文就從大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因和施工控制方法進(jìn)行探討。第二章 產(chǎn)生裂縫的主要原因有以下幾方面2.1 水泥水化熱 水泥在水化過(guò)程中要釋放出一定的熱量,而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚,表面系數(shù)相對(duì)較小,所以水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去,以至于越積越高,使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥

9、水化熱,與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān),并隨混凝土的齡期而增長(zhǎng)。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱,實(shí)際上內(nèi)部的最高溫度,多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初 35 天。2.2 外界氣溫變化混凝土在施工階段,它的澆筑溫度隨著外界氣溫變化而變化。特別是氣溫驟降,會(huì)大大增加內(nèi)外層混凝土溫差,這對(duì)大體積混凝土是極為不利的。溫度應(yīng)力是由于溫差引起溫度變形造成的,溫差愈大,溫度應(yīng)力也愈大。同時(shí),在高溫條件下,大體積混凝土不易散熱,混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá) 6065,并且有較長(zhǎng)的延續(xù)時(shí)間。因此,應(yīng)采取溫度控制措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。 河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32.3 混凝土的收縮混

10、凝土中約 20%的水分是水泥硬化所必須的,而約 80%的水分要蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)引起混凝土體積的收縮?；炷潦湛s的主要原因是內(nèi)部水蒸發(fā)引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后,再處于水飽和狀態(tài),還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替會(huì)引起混凝土體積的交替變化,這對(duì)混凝土是很不利的。 影響混凝土收縮,主要是水泥品種、混凝土配合比、外加劑和摻合料的品種以及施工工藝、養(yǎng)護(hù)條件等。第三章 裂縫的控制方法3.1 優(yōu)選原材料(1)水泥由于溫差主要是由水化熱產(chǎn)生的，所以為了減小溫差就要盡量降低水化熱，為了降低水化熱，要盡量采取早期水化熱低的水泥，由于水泥的水化熱是礦物成分與細(xì)度的函數(shù)，要降低水泥的水化熱，

11、主要是選擇適宜的礦物組成和調(diào)整水泥的細(xì)度模數(shù)。在施工中一般采用中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥。另外，在不影響水泥活性的情況下，要盡量使水泥的細(xì)度適當(dāng)減小。(2)骨料粗骨料盡量擴(kuò)大粗骨料的粒徑，因?yàn)榇止橇狭皆酱螅?jí)配越好，孔隙率越小，總表面積越小，每立方米的用水泥砂漿量和水泥用量就越小，水化熱就隨之降低，對(duì)防止裂縫的產(chǎn)生有利。細(xì)骨料，宜采用級(jí)配良好的中砂和中粗砂，最好用中粗砂，因?yàn)槠淇紫堵市。偙砻娣e小，這樣混凝土的用水量和水泥用量就可以減少，水化熱就低，裂縫就減少，另一方面，要控制砂子的含泥量，含泥量越大，收縮變形就越大，裂縫就越嚴(yán)重，因此細(xì)骨料盡量用干凈的中粗沙。(3)加入外加劑加入外加劑后

12、能減小混凝土收縮開(kāi)裂的機(jī)會(huì)，外加劑對(duì)混凝土收縮開(kāi)裂性河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4能有以下影響：減水劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響減水劑的主要作用改善混凝土的和易性，降低水灰比，提高混凝土強(qiáng)度或在保持混凝土一定強(qiáng)度時(shí)減少水泥用量，而水灰比的降低，水泥用量的減少對(duì)防止開(kāi)裂是十分有利的。引氣劑對(duì)混凝土開(kāi)裂的影響引氣劑在混凝土的應(yīng)用對(duì)改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在這里值得注意的是：外加劑不能摻量過(guò)大，否則會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，在gb80761977 中規(guī)定，摻有外加劑的混凝土，28d 的收縮比不得大于 135%，即摻有外加劑的混凝土收縮比基準(zhǔn)混凝

13、土的收縮不得大于 35%。3.2 采用合理的施工方法3.2.1 工程試驗(yàn)為了證實(shí)混凝土的工作性以及其他與施工、設(shè)計(jì)有關(guān)的特性，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)性澆筑實(shí)物模型并進(jìn)行觀測(cè)是十分重要，對(duì)確定和驗(yàn)證水化反應(yīng)和放熱情況，以及核實(shí)混凝土溫度和裂縫控制情況是極為有用和必不可少的。3.2.2 溫度控制 嚴(yán)格控制混凝土入模溫度。大體積混凝土最好選在春秋季施工，以降低入模溫度，既是在夏季施工最好采取有效措施降低入模溫度，再者澆筑混泥土?xí)r最好不要讓混泥土在太陽(yáng)下直接爆曬。施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)碎石灑水降溫，保證水泥庫(kù)通風(fēng)良好，自來(lái)水預(yù)先放入地下蓄水池中降溫。加強(qiáng)混凝土的測(cè)溫工作。為及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值

14、，在承臺(tái)內(nèi)埋沒(méi)若干個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，采用 l 形布置，每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)埋設(shè)溫管 2 根 01 根管底埋置于承臺(tái)混凝土的中心位置，測(cè)量混凝土中心的最高溫升，另一根管底距承臺(tái)上表面 100mm，測(cè)量混凝土的表面溫度，測(cè)溫管均露出混凝土表面 100mm。用 100 的紅色水銀溫度計(jì)測(cè)溫，以方便讀數(shù)。第 1-5d 每 2h 測(cè)溫 1 次，第 6d 后每 4h 測(cè)溫 1 次，河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5測(cè)至溫度穩(wěn)定為止。從已有施工經(jīng)驗(yàn)的測(cè)溫情況看，混凝土內(nèi)部溫升的高峰值一般在 35d 內(nèi)產(chǎn)生，3d 內(nèi)溫度可上升到或接近最大溫升，內(nèi)外溫差值在 20左右，控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。3.2.3 混凝土

15、澆注、拆?；炷翝沧⑦^(guò)程質(zhì)量控制澆注過(guò)程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí)，振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜，澆注完畢后，表面要壓實(shí)、抹平，以防止表面裂縫。另外，澆注混凝土要求分層澆注，分層流水振搗，同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫、提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。澆注時(shí)間控制盡量避開(kāi)在太陽(yáng)輻射較高的時(shí)間澆注，若由于工程需要在夏季施工，則盡量避開(kāi)正午高溫時(shí)段，澆注盡量安排在夜間進(jìn)行?；炷敛鹉r(shí)間控制混凝土在實(shí)際溫度養(yǎng)護(hù)的條件下，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 75%以上，混凝土中心與表面最低溫度控制在 25以內(nèi)，預(yù)計(jì)拆模后混凝土表面溫降不超過(guò) 9以上允許

16、拆模。3.2.4 做好表面隔熱保護(hù)大體積混凝土的溫度裂縫，主要是由內(nèi)外溫差過(guò)大引起的。混凝土澆注后，由于內(nèi)部較表面散熱快，會(huì)形成內(nèi)外溫差，表面收縮受內(nèi)部約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，但是這種拉應(yīng)力通常很小，不至于超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生裂縫。但是如果此時(shí)受到冷空氣的襲擊，或者過(guò)分通風(fēng)散熱，使表面溫度降溫過(guò)大就很容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，所以在混凝土在拆模后，特別是低溫季節(jié)，在拆模后立即采取表面保護(hù)。防止表面降溫過(guò)大，引起裂縫。另外，當(dāng)日平均氣溫在 23d 內(nèi)連續(xù)下降不小于 68時(shí)，28d 齡期內(nèi)混凝土表面必須進(jìn)行表面保護(hù)。河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）63.2.5 混泥土澆筑后的養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)是大體積混凝土施工

17、中一項(xiàng)十分關(guān)鍵的工作?；炷猎缙谔幱诔睗癍h(huán)境下，對(duì)收縮變形很大影響。施工中均采用草簾澆水法養(yǎng)護(hù)，是比較行之有效的。同時(shí)，還要注意在施工時(shí)突然刮大風(fēng)，將剛澆搗完畢的混凝土表面水分迅速蒸發(fā)，而產(chǎn)生的干縮裂縫。在混凝土構(gòu)件成型后，表面作 23 mm 的瀝青涂層，不使混凝土失水，減少其收縮。國(guó)家建筑研究院曾作過(guò)保水試驗(yàn)，當(dāng)保水140 和 240 再解封后，收縮值比未保水的情況分別減少 28和 34。因此養(yǎng)護(hù)主要是保持適宜的溫度和濕度，以便控制混凝土內(nèi)表溫差，促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展及防止混凝土裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。對(duì)大面積的底板面，一般可采用先一層塑料簿膜后二層草包作保溫保濕養(yǎng)護(hù)，草包應(yīng)迭縫鋪放。養(yǎng)護(hù)必須

18、根據(jù)混凝土內(nèi)表溫差和降溫速率，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施。拆模后要及時(shí)加以覆蓋養(yǎng)護(hù)防止混凝土降溫和失水過(guò)快產(chǎn)生裂紋，更應(yīng)避免猛澆大量冷水，為防止混凝土突然降溫。根據(jù)工程的具體情況，應(yīng)盡可能多養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間，拆模后應(yīng)立即回填土(土是砼最好的養(yǎng)護(hù)材料之一)或覆蓋保護(hù)，同時(shí)預(yù)防近期驟冷氣候影響，以控制內(nèi)表溫差，防止混凝土早期和中期裂縫。第四章混凝土裂縫處理措施 混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法。 4.1.表面修補(bǔ)法 表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面

19、涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開(kāi)裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7 4.2.灌漿、嵌逢封堵法 灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)，它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。 嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥

20、、塑料油膏、丁基橡膠等等；常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。 4.3.結(jié)構(gòu)加固法 當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。 4.4.混凝土置換法 混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 第五章 結(jié) 論混凝土產(chǎn)生裂縫在混凝土工程中是普遍存在的一種現(xiàn)象，它不僅回降低建筑物

21、河南質(zhì)量工程職業(yè)院校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且還會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，從而影響了建筑物的承載能力。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物一旦產(chǎn)生裂縫，對(duì)本身會(huì)產(chǎn)生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入，會(huì)使裂縫部分持續(xù)擴(kuò)大及劣化，造成使用性能的降低，而導(dǎo)致使用壽命的縮短，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)物的安全性。 （1）對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響：結(jié)構(gòu)物裂縫發(fā)生后，其本身的剛性、剪力強(qiáng)度、拉力強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度都會(huì)降低，并可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)行為發(fā)生應(yīng)力重分配，造成進(jìn)一步的破壞。 （2）對(duì)耐久性能的影響：裂縫對(duì)耐久性的影響，最主要的是加速混凝土中性化，使鋼筋腐蝕速度變快，并因漏水、滲水，造成發(fā)霉、滲斑而使得保護(hù)層剝落，而縮短結(jié)構(gòu)物的使用年限。 （3）對(duì)氣密性能的影響：裂縫對(duì)于氣密性能的破壞，主要是針對(duì)需要高氣密性能的結(jié)構(gòu)物而言的，如醫(yī)院、核電廠，或一些疫苗培植性能的結(jié)構(gòu)物。一旦發(fā)生裂縫，就會(huì)造成氣密性降低，造成輻射線或疫苗菌類外泄，影響到人們的安全。混凝土在現(xiàn)在工程的廣泛使用，因此是由我們對(duì)混凝土