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1、湖南理工学院成教学院毕业设计湖南理工学院成教学院毕业论文（设计）题 目：建筑结构钢筋砼结构裂缝产生原因及预防措施作 者年 级2008函 授 站专 业土木工程指导老师职 称教 授层 次本 科完成时间2011.04 摘 要本文论述了建筑结构产生裂缝的普遍现象,其中最常见的要数钢筋混凝土构件以及砖墙裂缝。本文详细分析了钢筋砼结构裂缝产生的七种原因,并给出了七种预防措施。关键词：钢筋砼结构裂缝产生原因；预防措施；目 录第一章绪 论11.1 引言1第二章 钢筋混凝土常见裂缝原因分析22.1材料质量22.2施工工艺22.3地基变形22.4温度变形22.5湿度变形32.6结构受荷32.7设计欠周全3第三章
2、预防措施43.1材料选用43.2配料43.3配筋43.4模板工程43.5混凝土浇筑53.6设计构造63.7施工技术6第四章 总结7参考文献8 致 谢9 第一章绪 论 1.1 引言 建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,从理论上说,混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,在使用荷载不大的情况下,没有裂缝间隙或这类结构性裂缝隙非常细微,不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中,混凝土结构会出现各种各样的裂缝,其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。在这里主要讨论钢筋砼梁出现裂缝的原因很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等,通常可归纳为以下几种:第二章 钢筋砼常见裂
3、缝原因分析2.1 材料质量材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。 2.2 施工工艺施工工艺涉及的面很广,不可能一一叙述,一般常涉用到的有: 水分蒸发、水泥结石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开
4、裂。施工过程中,钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,也可能导致出现裂缝。混凝土养护非常重要，尤其是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使混凝土内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。避免在极端天气条件下施工,可以减少混凝土结构的开裂情况。2.3 地基变形 在钢筋砼结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、外形、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使
5、得裂缝一般是贯穿性的。2.4 温度变形 混凝土具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为110-5/0C。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。2.5 湿度变形混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。混凝土的收缩值一般为0.20.4,其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是掺加微膨胀剂等,这样可基本解决混凝土的早期干缩问题。 2.6 结构受荷 结
6、构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝, 对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不答应出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。 2.7 设计欠周全如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等
7、因素均轻易导致混凝土开裂。第三章 预防措施 通过以上分析,在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服。 3.1 材料选用 水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。 粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。 外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量, 减少收缩。混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰，不但能代替部分水泥，而且可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性，从而改善了可泵性。3.2 配料 配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,
8、以减少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的混凝土必须重新拌匀后,方可浇筑。3.3 配筋 钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视以下各点: 钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响。钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂,钢筋间距过大,易引起钢筋之间的混凝土开裂。 3.4 模板工程 钢筋混凝土结构裂缝的预防,在模板工程中应注重以下几点: 模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(非凡是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。合理把握拆模时
9、机,拆模时间过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。 3.5 混凝土浇筑 混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。浇筑大体积混凝土时，拌和混凝土时还可加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。还用采取控制混凝土的温度措施。如： 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热，在混凝土中埋设水管,通入冷水降温； 在规定合理的拆模时间,气温骤降时时行
10、表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。优化浇捣方法。混凝土施工段的划分及浇筑顺序应根据具体工程结构确定。在浇筑过程中， 应遵循“同时浇捣、分层推进，一次到顶， 循序渐进”的成熟工艺。振捣时重点控制两点，即混凝土流淌的最近点和最远点， 振动点振动时不能漏振，尽可能采用两次振捣工艺， 以提高混凝土的密实度。在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25-30。混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20。其温差
11、应包括表面温度、中心温度和外界气温。采用内部降温法来降低混凝土内外温差。保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等)，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20。3.6 设计构造 建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,轻易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小。控制建筑物有长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。减少地基的不均匀沉降,除了前述的措施外,在基础设计中可以采
12、取调整基础的埋深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。适当加强基础有刚度和强度。层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝,即使出现了裂缝,也能阻止其进一步发展。正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和其结构缝合并设置。限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制,同样,也可以和其它结构缝合并使用。部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁,以适应窗台的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。 3.7 施工技术 加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设
13、计单位到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探,当探出有不利的地质情况时,必须先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。开挖基槽时,要注重不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。第四章 总 结 综上分析,钢筋砼结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计施工及使用等方面的治理,确保结构安全和避免不必要的损失。参考文献1钟爱成,孙勇,谢剑学,等.泵送混凝土裂缝成因及防治J,建材技术与应用.2006(02
14、). 2傅志勇.浅析水泥混凝土路面裂缝的成因及预防措施J,西部探矿工程.2005(05). 3罗辉.混凝土的施工温度与裂缝J.交通世界(建养机械).2007(02). 改善约束条件的措施.4段峥现浇大体积混凝土裂缝的成因与防治J混凝土浅谈钢筋砼结构裂缝成因及对策.阮秋琦.数字图像处理学M.北京:电子工业出版社，2001致 谢白驹过隙，转眼三年的学习生活就将结束了。本论文是在雷老师的悉心指导下完成的，老师严谨的治学态度，务实的工作作风，孜孜不倦的学习精神令我敬佩至深，受益非浅。雷老师很忙，但还是抽出时间来指导我们，修改我们的论文，且从来都是不厌其烦地为我们解答各种问题，特别是在我论文完成的这段时间。在这里我要特别谢谢雷老师。 其次感谢我的同学和朋友，他们给予了我无私的帮助和无穷的精神动力。在我遇到知识上的或技术上的难点时，他们总是能给我及时的援助。感谢我同宿舍的其他同学，谢谢她们在这大学三年里给我的
