工程材料混凝土畢業(yè)論文

PAGE云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文題目:混凝土產(chǎn)生裂縫原因及其預(yù)防措施姓名：吳瑞學(xué)號(hào)：2011080540專業(yè)：建筑工程造價(jià)年級(jí)：2011級(jí)指導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)…………………22.混凝土產(chǎn)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(chǎn)生的預(yù)防措施…………53.1從人為因素產(chǎn)生裂縫來預(yù)防控制……………….53.2從客觀原因產(chǎn)生裂縫來預(yù)防控制……………….54.混凝土裂縫的修補(bǔ)方法…………………64.1表面修補(bǔ)法…………………64.2內(nèi)部修補(bǔ)法…………………75.結(jié)論……………….7參考文獻(xiàn)…………………………8致謝詞………………93）要有潮濕環(huán)境，可以供應(yīng)反應(yīng)生成物吸水膨脹所需的水分。2.1.2施工工藝質(zhì)量引起的裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑過程中，如果施工工藝不合理，施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生各種形式的裂縫，特別是細(xì)長(zhǎng)薄壁結(jié)構(gòu)，裂縫出現(xiàn)的部位和走向，裂縫寬度產(chǎn)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(dòng)性較低，容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生前述的塑性收縮裂縫；2.1.2.2混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，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(hù)時(shí)急劇干燥，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫；2.1.2.4拆模過早，混凝土強(qiáng)度不足，構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫；2.1.1.5施工質(zhì)量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料計(jì)量不準(zhǔn)，結(jié)果造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能（和易性、密實(shí)度）下降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。2.3.1鋼筋銹蝕引起的裂縫由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層不足，混凝土保護(hù)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(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長(zhǎng)2-4倍，對(duì)混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層開裂，剝離沿鋼筋縱向產(chǎn)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(jié)構(gòu)承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。圖圖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(shí)對(duì)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(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。2.1.5設(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)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(chǎn)生的凹角應(yīng)力集3中導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。一些超長(zhǎng)建筑物，很易出現(xiàn)伸縮裂縫。此外，因設(shè)計(jì)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(yīng)力增大，致使板件出現(xiàn)穿透性裂縫。2.2客觀原因當(dāng)外部溫度或結(jié)構(gòu)內(nèi)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(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，將產(chǎn)生溫度裂縫。通常情況下，溫度應(yīng)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(chǎn)生溫度應(yīng)力，此外，由于混凝土彈性模量的急劇變化也會(huì)在其內(nèi)部形成殘余應(yīng)力；（2）當(dāng)水泥放熱基本結(jié)束后，由于混凝土的冷卻以及外界氣溫變化引起溫度應(yīng)力。圖圖22.2.2收縮裂縫圖圖3收縮在實(shí)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4~5小時(shí)左右，此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)，混凝土失水收縮，同時(shí)骨料因自重下沉，因此時(shí)混凝土尚未硬化，稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大，可達(dá)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(gòu)件豎向變截面處如T梁、箱梁腹板與頂?shù)装褰唤犹?，因硬化前沉?shí)不均勻?qū)l(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(shí)應(yīng)控制水灰比，避免過長(zhǎng)時(shí)間的攪拌，下料不宜太快，振搗要密實(shí)，豎向變截面處宜分層澆筑。

縮水收縮（干縮）?；炷两Y(jié)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(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，便產(chǎn)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(gòu)件（超過3%），鋼筋對(duì)混凝土收縮的約束比較明顯，混凝土表面容易出現(xiàn)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(yīng)，這種收縮與外界濕度無關(guān)，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(fù)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(xué)反應(yīng)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(jì)算?；炷潦湛s裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。3.混凝土裂縫產(chǎn)生的預(yù)防措施3.1從人為因素產(chǎn)生裂縫來預(yù)防控制設(shè)計(jì)部門應(yīng)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(duì)建筑物的實(shí)用性、裝飾性進(jìn)行改進(jìn)，不可片面追求建筑物的經(jīng)濟(jì)性和裝飾效果。3.2從客觀原因產(chǎn)生裂縫來預(yù)防控制3.2.1結(jié)構(gòu)方面:混凝土是一種非均質(zhì)的復(fù)雜多相混相材料，在其微觀結(jié)構(gòu)相組成之間主要的結(jié)合力是范德華力。因此其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度。當(dāng)混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)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(chǎn)生的拉應(yīng)力超過實(shí)時(shí)的抗拉強(qiáng)度，也就是說必須同時(shí)考慮三個(gè)條件：一是變形的大小，二是約束的程度，三是實(shí)時(shí)的抗拉強(qiáng)度。不受約束的自由變形不會(huì)產(chǎn)生的應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度足以抵抗所產(chǎn)生的拉應(yīng)力大小和實(shí)時(shí)的彈性模量有關(guān)，和能夠松弛應(yīng)力的徐變有關(guān)，是否引起開裂還和混凝土的抗拉強(qiáng)度有關(guān)。3.2.2環(huán)境影響3.2.2.1澆筑溫度:夏季澆筑混凝土應(yīng)降低溫度，至少應(yīng)比當(dāng)天最高溫度氣溫低10℃。但混凝土澆筑溫度太低時(shí)，受環(huán)境較高溫度影響的表面硬化較快，內(nèi)部溫度升高時(shí)產(chǎn)生膨脹，會(huì)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(nèi)部硬化，冬季要提高混凝土澆筑溫5度，則混凝土內(nèi)部溫度高于氣溫，內(nèi)部成熟快，產(chǎn)生膨脹時(shí)，表面仍有一定塑性，可變形而不裂。冬季澆筑溫度應(yīng)不低于10℃。3.2.2.2結(jié)構(gòu)施工后驗(yàn)收使用環(huán)境變化:結(jié)構(gòu)施工后驗(yàn)收投入使用，由于環(huán)境變化（如生產(chǎn)使用條件，房屋裝修改變條件），承受了新的溫度、濕度、振動(dòng)（包括相鄰振動(dòng)）,化學(xué)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(bǔ)方法4.1表面修補(bǔ)法該方法既適用于對(duì)承載力沒有影響的表面裂縫和深進(jìn)裂縫的處理,也適用于大面積細(xì)裂縫的防滲、防漏處理。表面修補(bǔ)法又可分為表面涂抹水泥砂漿或細(xì)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(bǔ)法表面修補(bǔ)法表面涂抹水泥砂漿或細(xì)石混凝土面層環(huán)氧漿液粘貼玻璃絲布表面涂抹環(huán)氧膠泥表面涂抹水泥砂漿或細(xì)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燥適用于混凝土燥,面層堅(jiān)實(shí)的處理適用于混凝土表面裂縫適用于混凝土表面裂縫較多或分布面較廣的修補(bǔ)工序：除油蠟→工序：除油蠟→打底料→自然固化12h→修補(bǔ)填平→涂刷第二遍底料→自然固化24h→涂刷襯布料→鋪放一層玻璃絲布貼實(shí)→(玻璃絲布應(yīng)浸透)工序：清潔→干燥→涂刮工序：鑿毛→沖洗→涂抹→壓實(shí)抹光或澆注振實(shí)→表面壓光→養(yǎng)護(hù)64.2內(nèi)部修補(bǔ)法內(nèi)部修補(bǔ)法包括水泥灌漿和化學(xué)灌漿兩種方法，其適用范圍、工序如下：內(nèi)部修補(bǔ)法內(nèi)部修補(bǔ)法水泥灌漿水泥灌漿化學(xué)灌漿適用于大體積混凝土結(jié)構(gòu)修補(bǔ)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(bǔ)、堵漏及防滲處理工序：表面處理→灌漿→封孔5.結(jié)論雖然現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法越來越多，效果也越來越好，但與其事后補(bǔ)過還不如事前做好預(yù)防工作。通過和現(xiàn)場(chǎng)工作人員的交流，我大致總結(jié)出以下幾點(diǎn)預(yù)防混凝土裂縫的建議：1、設(shè)計(jì)單位應(yīng)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(hù)的基本要求，確定外加劑的品種和摻量，確保混凝土收縮與膨脹相抵消；2、混凝土配合比控制要求嚴(yán)格，計(jì)量要準(zhǔn)確，坍落度抽檢工作要加強(qiáng)，不能流于形式；3、混凝土振搗要密實(shí)，拆模后須掛草簾或麻布澆水養(yǎng)護(hù)保持濕潤(rùn)狀態(tài)兩天。4、施工過程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)情況，不能漏振、過振，且在第一次振搗后要進(jìn)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(shí)要采用塑料薄膜和草袋覆蓋以確?；炷羶?nèi)外溫差小于25℃。6、對(duì)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(jī)時(shí)的塌落度、降低砂率、并嚴(yán)格控制骨料的含泥量等。我相信只要施工人員本著一顆認(rèn)真負(fù)責(zé)的心，嚴(yán)格按規(guī)定要求施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。就必定能防患于未來，盡可能地降低混凝土裂縫的出現(xiàn)。7參考文獻(xiàn)[1]《有關(guān)建筑混凝土出現(xiàn)裂縫的原因》紀(jì)秋香[2]《淺談建筑施工中混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施》徐文杰北京102206[3]《