工程材料混凝土畢業(yè)論文.doc

云南交通職業(yè)技術學院畢業(yè)論文題目:混凝土產生裂縫原因及其預防措施姓名： 吳瑞學號：2011080540專業(yè)：建筑工程造價年級：2011級指導老師：虞波起止日期：2014年1月5日至2014年5月 日目錄摘要1 引言（緒論） 11.混凝土裂縫的限制標準 22.混凝土產生裂縫的原因 22.1人為因素 22.2客觀原因 43.混凝土裂縫產生的預防措施 53.1從人為因素產生裂縫來預防控制.53.2從客觀原因產生裂縫來預防控制.54.混凝土裂縫的修補方法 64.1表面修補法 64.2內部修補法 75.結論.7參考文獻 8致謝詞 9混凝土產生裂縫原因及其預防措施摘要在混凝土生產以及施工過程中有針對性的采取預防措施，盡可能采取有效的技術措施控制裂縫，使結構盡量不出現裂縫，或盡量減少裂縫的數量和寬度，特別是避免有害裂縫的出現，以確保工程質量，使建筑物具有良好的耐久性和結構穩(wěn)定性。關鍵詞：裂縫、原因、預防措施引言（緒論）為了提高現代建筑的質量和安全，同時減少資金的浪費，我們應該按照國家有關規(guī)范，正確施工，控制好混凝土的澆筑，防止裂縫的產生，以及一旦產生裂縫，采取正確的補救措施，減少不必要的麻煩。1混凝土產生裂縫原因及其預防措施1混凝土裂縫的限制標準混凝土裂縫是不可避免的，其微觀裂縫是本身物理力學性質決定的，但它的有害程度是可以控制的。有害程度的標準是根據使用條件決定的，如從結構耐久性要求，承載力要求及正常使用要求，最嚴格的允許裂縫寬為0.1mm。如果結構所處的環(huán)境正常，保護層厚度滿足設計要求，無侵蝕介質，那么裂縫寬度可放寬至0.4mm。在溫氣及土中為0.3mm，在海水及干濕交替中為0.15mm，當沿裂縫有害程度高時，必須處理。2.混凝土產生裂縫的原因2.1人為因素2.1.1原材料質量引起的裂縫配置混凝土時，所用原材料質量不合格，有可能導致結構出現裂縫。1.1.1.1水泥（1）水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標。氧化鈣在凝結過程中水化很慢，在水泥混凝土凝結后仍然繼續(xù)起水化作用，可破壞已硬化的水泥石，使混凝土抗拉強度下降。（2）水泥出廠時強度不足，水泥受潮或過期，可能使混凝土強度不足，從而導致混凝土開裂。（3）當水泥含堿量較高（例如超過0.6%），同時又使用含有堿活性的骨料，可能導致堿骨料反應。1.1.1.2砂石集料(1)砂石的粒徑、級配、雜質含量：如果砂石粒徑太小，級配不良，將導致水泥拌合物和水用量加大使混凝土收縮加大，影響混凝土的強度。如果使用超出規(guī)定的特細砂，后果將更加嚴重。當砂石中含泥量高時，將造成水泥和拌合水用量加大，降低混凝土強度以及抗凍性和抗?jié)B性。(2)堿骨料反應：混凝土中所含的堿（Na2O或K2O）與骨料的活性成分反應。在混凝土澆筑成型后的數年至數十年逐漸反應，反應生成物吸水膨脹，導致混凝土工程開裂，稱為堿骨料反應破壞。堿骨料反應破壞機理國外通常認為三類即：堿碳酸鹽反應，堿硅酸鹽反應和堿硅酸反應，我國學者研究表明：前兩者是后一種的不同表現形式。即：ROH-nsio2R2Onsio2.ag?；炷凉こ贪l(fā)生堿骨料損壞必須具備三個條件，才會發(fā)生堿骨料反應對工程的損害。1）配制混凝土時由原材料帶進混凝土中一定數量的堿。2）要有一定數量的能與堿反應的活性骨料。23）要有潮濕環(huán)境，可以供應反應生成物吸水膨脹所需的水分。2.1.2施工工藝質量引起的裂縫 在混凝土結構澆筑過程中，如果施工工藝不合理，施工質量低劣，容易產生各種形式的裂縫，特別是細長薄壁結構，裂縫出現的部位和走向，裂縫寬度產生的原因而異，比較常見的有:2.1.2.1混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，容易在澆筑數小時后發(fā)生前述的塑性收縮裂縫；2.1.2.2混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發(fā)過多，引起混凝土坍落度過低；2.1.2.3混凝土初期養(yǎng)護時急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現不規(guī)則的收縮裂縫；2.1.2.4拆模過早，混凝土強度不足，構件在自重或施工荷載作用下產生裂縫；2.1.1.5施工質量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計量不準，結果造成混凝土強度不足和其他性能（和易性、密實度）下降，導致結構開裂。 2.3.1鋼筋銹蝕引起的裂縫 由于混凝土質量較差或保護層不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕，碳化至鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與混凝土中的氧氣和水份發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長2-4倍，對混凝土產生膨脹應力，導致保護層開裂，剝離沿鋼筋縱向產生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。圖1 鋼筋銹蝕引起的裂縫2.1.4拌和水及外加劑拌和水或外加劑中氯化物含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應有影響。2.1.5設計不當產生的裂縫為追求建筑物的外觀樣式，建筑物表面存在過多凹凸角，產生的凹角應力集3中導致出現裂縫。一些超長建筑物，很易出現伸縮裂縫。此外，因設計的承重板件厚度太小，剛度減弱，板中受拉鋼筋和受壓混凝土應力增大，致使板件出現穿透性裂縫。2.2客觀原因2.2.1溫度裂縫 當外部溫度或結構內部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生形變，若變形受到約束，結構內將產生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時，將產生溫度裂縫。通常情況下，溫度應力主要有兩種形成方式：（1）大體積混凝土（厚度超過2m）澆筑之后由于水泥水化熱產生溫度應力，此外，由于混凝土彈性模量的急劇變化也會在其內部形成殘余應力；（2）當水泥放熱基本結束后，由于混凝土的冷卻以及外界氣溫變化引起溫度應力。圖2 溫度裂縫2.2.2收縮裂縫 圖3 收縮裂縫在實際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中，塑性收縮和縮水收縮（干縮）是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因，另外還有自生收縮和炭化收縮。4塑性收縮。發(fā)生在施工過程中、混凝土澆筑后45小時左右，此時水泥水化反應激烈，分子鏈逐漸形成，出現泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時骨料因自重下沉，因此時混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產生量級很大，可達1%左右。在骨料下沉過程中若受到鋼筋阻擋，便形成沿鋼筋方向的裂縫。在構件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂底板交接處，因硬化前沉實不均勻將發(fā)生表面的順腹板方向裂縫。為減小混凝土塑性收縮，施工時應控制水灰比，避免過長時間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實，豎向變截面處宜分層澆筑。 縮水收縮（干縮）?；炷两Y硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時，便產生收縮裂縫?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮。如配筋率較大的構件（超過3%），鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現龜裂裂紋。自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中，水泥與水發(fā)生水化反應，這種收縮與外界濕度無關，且可以是正的（即收縮，如普通硅酸鹽水泥混凝土），也可以是負的（即膨脹，如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土）。炭化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學反應引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生，且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計算?；炷潦湛s裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。3.混凝土裂縫產生的預防措施3.1從人為因素產生裂縫來預防控制 設計部門應明確建筑物安全第一的宗旨。必須明確在保證安全的前提下對建筑物的實用性、裝飾性進行改進，不可片面追求建筑物的經濟性和裝飾效果。3.2從客觀原因產生裂縫來預防控制3.2.1結構方面: 混凝土是一種非均質的復雜多相混相材料，在其微觀結構相組成之間主要的結合力是范德華力。因此其抗拉強度遠低于抗壓強度。當混凝土內部產生拉應力超過其抗拉強度時，就會產生裂縫。因此混凝土發(fā)生開裂的條件就是在約束下變形產生的拉應力超過實時的抗拉強度，也就是說必須同時考慮三個條件：一是變形的大小，二是約束的程度，三是實時的抗拉強度。不受約束的自由變形不會產生的應力，抗拉強度足以抵抗所產生的拉應力大小和實時的彈性模量有關，和能夠松弛應力的徐變有關，是否引起開裂還和混凝土的抗拉強度有關。3.2.2環(huán)境影響3.2.2.1澆筑溫度: 夏季澆筑混凝土應降低溫度，至少應比當天最高溫度氣溫低10。但混凝土澆筑溫度太低時，受環(huán)境較高溫度影響的表面硬化較快，內部溫度升高時產生膨脹，會使先硬化的表面受拉而開裂。因此在夏季，不僅要降低澆筑溫度，而且要采取措施（例如避免上午澆筑，冷卻模板，避免陽光直射混凝土表面等）避免混凝土表面受氣溫影響而先于內部硬化，冬季要提高混凝土澆筑溫5度，則混凝土內部溫度高于氣溫，內部成熟快，產生膨脹時，表面仍有一定塑性，可變形而不裂。冬季澆筑溫度應不低于10。3.2.2.2結構施工后驗收使用環(huán)境變化:結構施工后驗收投入使用，由于環(huán)境變化（如生產使用條件，房屋裝修改變條件），承受了新的溫度、濕度、振動（包括相鄰振動）,化學腐蝕及荷載變化影響等，都可能引起后期開裂。4混凝土裂縫的修補方法4.1表面修補法該方法既適用于對承載力沒有影響的表面裂縫和深進裂縫的處理,也適用于大面積細裂縫的防滲、防漏處理。表面修補法又可分為表面涂抹水泥砂漿或細石混凝土面層、表面涂抹環(huán)氧膠泥、環(huán)氧漿液粘貼玻璃絲布三種方法，它們的適用范圍、工序如下：表面修補法表面涂抹水泥砂漿或細石混凝土面層環(huán)氧漿液粘貼玻璃絲布表面涂抹環(huán)氧膠泥適用于混凝土表面裂縫清潔、干燥,面層堅實的處理適用于混凝土表面裂縫數量不多又不集中、縫寬 0. 1mm 的處理適用于混凝土表面裂縫較多或分布面較廣的修補工序：除油蠟打底料自然固化12h修補填平涂刷第二遍底料自然固化24h涂刷一層襯布料鋪放一層玻璃絲布貼實涂刷一層襯布料(玻璃絲布應浸透)工序：清潔干燥涂刮工序：鑿毛沖洗涂抹壓實抹光或澆注振實表面壓光養(yǎng)護64. 2 內部修補法內部修補法包括水泥灌漿和化學灌漿兩種方法，其適用范圍、工序如下：內部修補法水泥灌漿化學灌漿適用于大體積混凝土結構修補工序：鉆孔沖洗止?jié){堵漏埋管試水灌漿適用于各種情況下的裂縫修補、堵漏及防滲處理工序：表面處理灌漿封孔5.結論雖然現在混凝土裂縫修補的方法越來越多，效果也越來越好，但與其事后補過還不如事前做好預防工作。通過和現場工作人員的交流，我大致總結出以下幾點預防混凝土裂縫的建議：1、設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土施工養(yǎng)護的基本要求，確定外加劑的品種和摻量，確?；炷潦湛s與膨脹相抵消；2、混凝土配合比控制要求嚴格，計量要準確，坍落度抽檢工作要加強，不能流于形式；3、混凝土振搗要密實，拆模后須掛草簾或麻布澆水養(yǎng)護保持濕潤狀態(tài)兩天。4、施工過程中應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振，且在第一次振搗后要進行第二次振搗。5、配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥，如礦渣水泥，此外可摻加膨脹劑，同時要采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確保混凝土內外溫差小于25。6、對于商品混凝土，則要在滿足其可泵性、和易性的前提下盡量減小出機時的塌落度、降低砂率、并嚴格控制骨料的含泥量等。我相信只要施工人員本著一顆認真負責的心，嚴格按規(guī)定要求施工，嚴把質量關。就必定能防患于未來，盡可能地降低混凝土裂縫的出現。7參考文獻1有關建筑混凝土出現裂縫的原因 紀