【正文】 ..... 36 5 工程實例分析 ................................................................................................. 39 實例分析 ........................................................................................... 39 以后施工過程中裂縫的防治措施 ................................................... 40 總結 ................................................................................................... 40 6 結論 ............................................................................................................... 41 混凝土裂縫產(chǎn)生原因 ....................................................................... 41 混凝土裂縫的控制措施 ................................................................... 41 混凝土裂縫的處理方法 ................................................................... 42 混凝土裂縫控制標準 ....................................................................... 42 致 謝 ................................................................................................................. 44 參考文獻 ............................................................................................................. 45 畢業(yè)設計 (論文 ) 4 引 言 隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結構已經(jīng)普遍用于工業(yè)和民用建筑中。在建筑工程施工過程中，混凝土是城市建設中廣泛使用的結構材料，但是伴隨這類材料的生產(chǎn)研究與應用，混凝土結構的裂縫問題一直受到人們關注。鋼筋混凝土結構出現(xiàn)裂縫不僅種類繁多，形態(tài)各異，而且較普遍， 尤其是樓板的裂縫，輕者影響建筑物美觀，造成滲漏水，重者降低建筑結構的承載力、穩(wěn)定性和整體性，甚至還會導致整體倒塌的重大質量事故。這類裂縫是在現(xiàn)有施工技術條件下較難克服的質量通病之一，特別是民用建筑工程結構樓面出現(xiàn)裂縫，往往會引起業(yè)主對工程質量提出異議，從而引發(fā)投訴、糾紛以及索賠等情況?；炷两Y構裂縫產(chǎn)生的原因復雜，有材料、溫度變化等原因，也有設計、施工、使用等方面的因素造成。建筑產(chǎn)品作為一種特殊商品越來越受到消費者和社會的關注；市場經(jīng)濟條件下，良好的質量意識回報社會和消費者的同時將使投資商得到豐厚的回報。所 以解決這一難題有很重要的現(xiàn)實意義。因此，正確分析裂縫產(chǎn)生原因，切實加以防治十分必要，十分迫切。因此研究混凝土結構的裂縫產(chǎn)生原因及控制具有重要的社會意義和經(jīng)濟意義。現(xiàn)根據(jù)多年來現(xiàn)場施工實踐經(jīng)驗和教訓，從設計配筋、商品混凝土選用及施工控制等方面，著重闡述鋼筋混凝土裂縫的原因及綜合防治措施。 畢業(yè)設計 (論文 ) 1 1. 概述 背景 隨著城市住宅建設步伐的加快 ,不少住宅小區(qū)相繼建成 ,許多住戶陸續(xù)搬進新居 ,他們對住房的質量要求越來越高。近年來，我們工作中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)澆鋼筋混 凝土樓板出現(xiàn)裂縫的情況較多，這已成為影響工程質量的一大通病，同時該問題質量投訴案件有逐年增加趨勢?；炷两Y構出現(xiàn)裂縫將對結構產(chǎn)生嚴重的危害： 影響結構承載力和使用安全性：對于受彎構件的樓板，盡管受彎區(qū)允許在一定的裂縫寬度存在，但是裂縫對結構承載力的影響是不可忽略的，尤其是一些使用者在裝修和使用時又給樓面增加了很多設計者沒有考慮的荷載時。 影響結構的防水性：具有防水要求部位混凝土產(chǎn)生裂縫，除了影響結構安全性外，對使用者所帶來的最直接的新問題是滲漏水的危害，尤其是在沒有做防水的部位表現(xiàn)突出。 影響結構的耐久性和 使用壽命：化學侵蝕、凍融循環(huán)、碳化、鋼筋銹蝕、堿集料反應等都會對混凝土結構產(chǎn)生破壞功能。這些破壞功能發(fā)生的快慢，除了受混凝土自身材料性質的影響外，裂縫就是一個重要的影響因素?？諝庵械亩趸?、二氧化硫氣體及雨水等都會順著裂縫進入混凝土內(nèi)部，促成鋼筋銹蝕的加快；堿集料反應及碳化速度的加快進行；從而引起耐久性的下降和縮短建筑物的使用壽命。 混凝土結構裂縫產(chǎn)生的原因復雜，有材料、溫度變化等原因，也有設計、施工、使用等方面的因素造成。裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原 因入手，正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。 課題的提出 混凝土結構工程的裂縫，是一個帶著有普通性被工程界很為關注的問題。有些裂縫的繼續(xù)擴展可能危及結構安全，因為結構的最終破壞往往是從裂縫開始的，成為結構的破壞的先兆，這主要是指荷載產(chǎn)生的裂縫；有些裂縫的出現(xiàn)造成工程滲漏，影響正常使用，是鋼筋銹蝕，保護層剝落，降低混凝土強度，嚴重損害工程耐久性，縮短工程使用壽命，這主要是指變形產(chǎn)生的裂縫 ；還有耦合作用下的裂縫和堿骨料反應膨脹應力引起的裂縫及凍融引起的裂縫。同 時較大的結構裂縫，也為人的觀瞻難以接受，造成恐懼心理壓力，影響建筑美觀，為裝修造成困難。由于產(chǎn)生裂縫的微觀與宏觀機理的復雜性、動態(tài)變化性，它也是困擾工程技術人員一個技術難題。從混凝土自身組成方面來考慮，畢業(yè)設計 (論文 ) 2 有以下幾個影響因素：①在混凝土拌和以后混凝土中的 水泥 和水發(fā)生反應，水泥水化產(chǎn)物的體積小于消耗的水泥和水的體積之和，混凝土內(nèi)部形成毛細管 所形成的毛細管張力將導致混凝土裂縫。②水泥的水化反應是一個放熱反應，這種反應熱將使混凝土的體積膨脹，水泥水化反應減慢后，硬化混凝土的體積收縮而引起的應力將使混凝土出現(xiàn)裂紋。這是一個混凝土向外界輸出能量的過程，這個過程越慢混凝土發(fā)生裂縫的幾率越小。③混凝土中緩慢水化成分的影響。⑤混凝土配合比的影響。配合比對混凝土的性能影響很大，由于配合比不當而引起的混凝土開裂、甚至倒塌的 工程 事故屢見不鮮。如由于偷工減料造成的嚴重貧 水泥 混凝土在自身重力的作用下產(chǎn)生的開裂、倒塌。 裂縫的原因 混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混 凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格（如堿骨料 反應） ，模板變形，基礎不均勻沉降等。 混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引 起拉應力 。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又 會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。 氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大 的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。 許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢， 但表面濕度可能變化較 大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部 混凝土的約束，也往往導致裂縫混凝土是一種脆性材料 ,抗拉強度是 抗壓強度的 1／ 10 左右 ,短期加荷時的極限拉伸變形只有 (～ ) 104，長期加荷時的極限位伸變形也只有 (～ ) 104,由于原 材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定 ,及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在 同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很 低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼 筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣 部位如果結構內(nèi)出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計 中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只 出現(xiàn)很小的拉應力。但是在施工中混凝 土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度， 往往在混凝土內(nèi)部引起相 當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此 掌握溫度應力的變化 規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。 溫度應力的分析 根據(jù)溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：（ 1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約 30 天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上 彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內(nèi)形 成殘余應力。（ 2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定 溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣 溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混 凝上的彈性模量變化不大。（ 3）畢業(yè)設計 (論文 ) 3 晚期 ：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是 外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。根據(jù)溫 度應力引起的原因可分為兩類： 自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內(nèi)部溫 度是非線性分布的， 由于結構本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應力。 本論文的研究內(nèi)容 本論文研究混凝土裂縫成因分別從以下幾方面著手研究： 1. 設計原因 2. 材料原因 3. 混凝土配合比設計原因 4. 施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因 5. 使用原因 針對混凝土裂縫成因的分析以下幾方面采取控制措施： 1)設計方面 2)材料選擇 3)混凝土配合比設計 4)施工方面 5)管理方面 6)環(huán)境方面 畢業(yè)設計 (論文 ) 4 本論文的研究方法 有關本文研究思路如圖 11所示： 圖 11 技 術研究路線 資料收集與調(diào)研方案 資料、數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)計分析 運用相關理論與技術 進行分析 與相關實體工程結合，進行分析研究 分析混凝土產(chǎn)生裂縫具體原因 針對原因提出相應的措施 在工程中應用并驗證 成果總結，編制報告 畢業(yè)設計 (論文 ) 5 2 混凝土裂縫的分類及成因 混凝土結構的裂縫是一個相當普遍的現(xiàn)象，大量工程實踐以及近代科學關于混凝土強度的細觀研究都表明結構物的裂縫是不可避免的，它是材料的一種特性。因此，科學地對待裂縫問題是在對裂縫進行分類、研究的基礎上，采取有效的措施，將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內(nèi)。本章將就混凝土結構中常見裂縫進行分類，并對結構中占主要部分的裂縫進行成因分析。 混凝土結構裂縫的分類 按裂縫的成因分類 1）鋼筋混凝土結構裂縫的類 型 鋼筋混凝土結構裂縫就其開展程度分為表面裂縫、貫穿性裂縫、破壞性裂縫；就其在結構表面形狀分為網(wǎng)狀裂縫、爆裂狀裂縫、不規(guī)則短裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、斜裂縫等；按其發(fā)展情況分為穩(wěn)定裂縫和不穩(wěn)定裂縫、能閉合裂縫和不能閉合的裂縫；按其尺寸大小分為微觀裂縫和宏觀裂縫兩類，微觀裂縫是混凝土內(nèi)部固有的一種裂縫，是不連貫的，一般存在于混凝土結構內(nèi)部，尺寸較小裂縫寬度通常情況下不超過 ，宏觀裂縫是指尺寸較大的裂縫，裂縫寬度通常情況下大于 ，可存在于混凝土內(nèi)部，也可存在于混凝土表面；按時間可分為施工期間形成 的裂縫和使用期間產(chǎn)生的裂縫；按其影響因素可分為設計因素裂縫、材料因素裂縫、施工因素裂縫、使用因素裂縫、溫度因素裂縫，不均勻變形因素裂縫、鋼筋銹蝕裂縫等幾大類。下面就工程中比較常見的裂縫進行闡述。 2）結構性裂縫鋼筋混凝土結構裂縫的成因 混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當溫度、濕度發(fā)生變化，地基產(chǎn)生不均勻沉降時，極容易產(chǎn)生裂縫。裂縫的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有 效的途徑?；炷潦湛s裂縫產(chǎn)生的機理是：水泥在水化過程中會產(chǎn)生水化熱，由于構件內(nèi)部和表面升溫和降溫速度不同，混凝土的收縮變形受到外界的約束時，如鋼筋的約束，就會產(chǎn)生較大的收縮應力，當收縮應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產(chǎn)生裂縫。引起混凝土樓板收縮裂縫與材料、設計、施工等幾個方面的因素有關。 材料因素 粗細集料含泥量過大，如果骨料中含泥量過多，則隨著混凝土的干燥，會產(chǎn)生不畢業(yè)設計 (論文 ) 6 規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫，造成混凝土收縮增大；集料顆粒級配不良容易增大混凝土收縮，使混凝土產(chǎn)生裂縫。水泥水化熱是混凝土產(chǎn)生溫度應力的主 要因素，宜選擇中熱或低熱的水泥品種，嚴禁使用安定性不穩(wěn)定的水泥，因水泥中含有生石灰或氧化鎂，這些成分在和水化合后產(chǎn)生體積膨脹 ,形成裂縫。 骨料粒徑越細、針片含量越大，混凝土用灰量、用水量增多，收縮量增大。