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1、山东大学网络教育学院毕业论文(设计)论文(设计)题目: 商品混凝土裂缝的技术研究 姓 名 年 级 2014年春 专 业 土木工程 学习中心 学院 指导教师 职 称 年 月 日摘 要随着建筑行业的不断发展,商品混凝土逐渐成为土木工程中用途最广、用量最大的一种建筑材料。本文从分析混凝土开裂的原因入手，通过大量的工程实例调查，总结出混凝土结构开裂是多方面因素造成的，而主要因素则在于混凝土生产制造、施工及结构设计三方面。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。
2、硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重的将威胁到人民的生命、财产。利用现代新技术,广泛利用工业废渣作原材料等，成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。关键词：商品混凝土;裂缝;产生原因;防护措施;案例目 录第一章 前言2第二章 商品混凝土裂缝产生的原因32.1混凝土材料造成的裂缝原因32.1.1混凝土材料方面32.2混凝土施工方面造成的裂缝原因42.1.2振捣方式42.2.2二次振捣和多次抹面4
3、2.2.3现场养护52.2.4模板质量62.2.5正确使用膨胀剂62.2.6控制内外温差和环境温差62.3混凝土设计方面造成的裂缝原因62.1.1混凝土设计方面7第三章 商品混凝土裂缝的控制措施 73.1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83.3混凝土施工温度方面的控制93.4原材料及施工配合比方面的控制措施9第四章 商品混凝土裂缝控制案例94.1工程概况94.2裂缝的出现部位和表现形式104.3裂缝产生的原因及危害104.4处理措施104.5以后混凝土施工裂缝的防治措施11结束语12参考文献12致谢14 第一章 前 言混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土在
4、施工过程中出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍和常见的现象，并且在大体积混凝土施工中表现尤为突出。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。商品混凝土以其进度快、质量好、劳力省、消耗低、技术先进、现场文明等诸多优点，已成为城市建筑业不可缺少的重要组成部分，越来越受到人们的欢迎，是国家建设部重点推广项目，已列入建设部“十五”发展规划和到2010 年十年发展规划。目前我国许多城市都已制定了限制现场搅拌，
5、推广使用商品混凝土的强制性措施，有的城市甚至已经取消了预制楼板，这给商品混凝土的发展带来了大好的机遇。然而，商品混凝土裂缝的频频出现，也让人非常头疼。找出原因，拿出对策，落实措施，消灭裂缝是我们每一位混凝土工作者的责任。第二章 商品混凝土裂缝产生的原因近年来，混凝土裂缝已经成为建筑工程中相当普遍的质量通病，微观裂缝是由建筑本身物理力学性质引起的，它的有害程度是可以控制的，但严重的裂缝将破坏建筑物的整体性和稳定性，引起钢筋腐蚀，影响建筑物的持久强度。所以分析裂缝产生的原因并加以控制已成为一个十分重要且值得重视的课题。在此,我们就按此分类来谈谈混凝土裂缝形成的成因。1、 混凝土裂缝产生的原因 随着
6、商品混凝土的普遍使用，混凝土的坍落度普遍比现场搅拌的大。特别是泵送混凝土的大量采用，更加剧了混凝土的收缩，裂缝出现的可能性更大。然而也仅仅是可能性而已，绝非必然。 但在现实工程中，裂缝确实存在。究其根源不外乎材料、施工、设计等方面的因素。解决裂缝的问题也主要从这三方面着手。据有关报道，由施工因素造成的混凝土早期裂缝可能占80 %左右，因混凝土材料方面原因造成的裂缝可能占15 %左右，因设计不当造成的裂缝可能占5 %左右。 1.1 混凝土材料方面 如前所述，混凝土是一种收缩性材料。虽然其收缩的绝对值不大，但由于其较高的弹性模量和很低的抗拉强度，即使很小一点的收缩变形也会产生很大的拉应力。当拉应力
7、超过其抗拉强度时，混凝土即出现开裂。因此，我们应该做的事情就是设法尽最大可能地降低温凝土的收缩值和最大程度地提高混凝土的抗拉强度。对于商品混凝土搅拌站来说，一是要尽量少用收缩量大的水泥，如矿渣水泥。矿渣硅酸盐水泥的收缩比普通硅酸盐水泥大25 %左右。二是在满足施工和易性的条件下，应尽量减小混凝土的水灰比，尽量减小单位体积水泥浆量和砂浆量。 需要特别关注的是水泥的细度问题和石子的含泥量问题。水泥的细度越细，混凝土越容易开裂。这是由于： 细度大的水泥水化快，产生较大的水的消耗，易引起混凝土的自干燥收缩。 水泥细度细，则使毛细管细化，较细的毛细管失水时将产生较大的张力。 细颗粒容易水化充分，产生更多
8、的易于干燥收缩的凝胶和其他水化物。粗颗粒的减少，减少了稳定体积的未水化颗料，因而影响到混凝土的长期性能。某国家重点电力工程的进厂道路的混凝土由我公司供应。由于需运送一千多吨的大型设备，道路混凝土强度设计等级为C35 ，而抗折强度要求达到5.5MPa。由于混凝土强度等级高，第一次供应混凝土时，我们怕水泥用量大了容易产生收缩裂缝，就采用525 #水泥拌制，结果事与愿违。我们总结分析认为可能是525 # 水泥细度细，比表面积比425 # 水泥大得多，虽然少用了几十公斤水泥，但这里细度大收缩大则是主要矛盾。第二天我们改用425#水泥拌制，情况就大有好转。 石子含泥量越高，混凝土也越容易开裂。这是由于石
9、子表面所带的泥份妨碍了石子与砂浆之间的咬合粘结，弱化了石子的界面结构，降低了界面强度，也就降低了混凝土的强度，特别是降低了抗拉强度。因而在相同收缩应变的情况下，石子含泥量高的混凝土更容易开裂。 1.2 施工方面 1.2.1 振捣方式 不正确的振捣方式造成混凝土分层离析、表面浮浆而使混凝土面层开裂或造成混凝土砂浆大量向低处流淌，致使混凝土产生不均匀沉降收缩，在结构厚薄交界处出现裂缝。如我公司泰兴站供应的泰兴某商城地下室底板混凝土工程，底板厚40cm ，地梁深达1m。在进行混凝土泵送浇筑时，施工人员不是先浇地梁后浇板，而是将泵管放在底板上面，任混凝土堆在板面上，然后用振动棒拼命地把稳凝土往地梁里赶
10、。结果地梁里的混凝土砂浆比例肯定比板上高。地梁由于本身深度比底板深一倍多，沉降本来就比底板大，加上这不恰当的浇捣方式，就进一步加剧了两者之间的沉降差别，必然产生裂缝。事实也正是如此，混凝土硬化后在板梁交界处有规律地出现了许多互相平行的裂缝。 1.2.2 二次振捣和多次抹面 施工人员没有根据商品混凝土的特点，配合做好二次振捣和多次抹面，让塑性沉降裂缝和干缩裂缝及时得到愈合。商品混凝土由于采用搅拌车运送、泵送浇捣，混凝土坍落度比较大，凝结时间比较长。一般混凝土初凝时间都在10 小时以上，甚至更长。即使在炎热的夏天，混凝土掺了高效缓凝减水剂后，表面被太阳曝晒，水分蒸发很快，表面形成一层几毫米厚“被子
11、”，看上去混凝土好像已凝结，实际上内部还远未达到初凝，甚至还能流动。我们曾多次用贯入阻力仪测定掺了高效缓凝减水剂的混凝土砂浆在太阳直晒之下的凝结时间，结果初凝时间都在1216 小时。这样的混凝土若不进行二次振捣和多次抹面，混凝土表面不可避免会出现裂缝。开始裂缝是浅表的、窄细的，若不及时处理，裂缝就会扩展，由于应力集中，最终的裂缝很可能是贯穿性的。 采用二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层，阻断因泌水而留下的连贯通道，改善骨料界面结构，提高混凝土强度和抗渗透能力。进行二次以上抹面时，最好采用手扶抹压机，可以有效提高因泌水而削弱的混凝土表面强度，消除“被子”现象，使混凝土因水分蒸发而引起的塑性
12、裂缝及时得到愈合。如我公司供应混凝土的常州青龙汽车车身厂的厂区道路，由于是夏天施工，混凝土掺了高效缓凝减水剂，第一次抹面结束后不久就出现了“被子”现象，几十公斤重的压纹机一放上去“被子”即开裂，因为“被子”下面还是软的。甲方看了一定要铲掉重浇。为此我公司损失了几十方混凝土。但边上有一小块没有铲掉，按照笔者的要求进行二次振捣、多次抹面，结果一点也没裂。 有人怕二次振捣会影响混凝土强度。实际上对初凝前的混凝土进行二次振捣不仅不会降低强度，反而会使强度提高。我们曾做过试验：在进行混凝土试块制作的同时，留出一份试样过三个小时后再去做试块。试压结果三小时后做的试块强度反而高。这就说明由于二次振捣消除了混
13、凝土内分层，改善了骨料界面状况，提高了强度。 1.2.3 现场养护 现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后，若表面不及时覆盖、浇水养护，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝。特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下，干缩更容易发生。有资料表明，当风速为16m/ s时，混凝土中的水分蒸发速度为无风时的四倍。一些高层建筑的楼面为什么更容易产生裂缝，就是因为高空中的风速比地面大。 目前，许多施工工地在浇筑混凝土时，都不能做到及时覆盖保温养护。一般总要等到最后一遍抹光结束后才覆盖，还有好多工地根本不盖。笔者曾碰到某毛纺厂的一大型车间二层楼面的泵送施工。楼面面积达1 万m2 左右，混凝土强度等级为C30 ，并掺加了膨胀剂。时值盛夏，气温很高，混凝土的水分蒸发很快，施工人手不够多，浇筑好的
