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1、密璋平科技火孚遴逑7 远程与继续教育学院毕业设计（论文）题目：浅谈混凝十结构裂缝成因与控制指导教师：廖绍怀站点：_东莞_学号：4401012320029专业：+木工程年级：2012春姓名：李松2013 年10月#i毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重承诺网络教育专开本层次土木工程专业的毕业 论文浅谈混凝土结构裂缝成因与控制的主要观点和思想系本 人独立思考完成，并在此申明我愿承担与上述承诺相违背的事 实所引起的一切消极后果。签名：2013年 月 日#浅谈混凝土结构裂缝成因与控制1I摘要混凝土结构裂缝是建裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应，筑界最常见的、 较难避免的现象， 裂缝重则危及结构安全
2、 , 轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命。本文从不同角度对裂缝进行了分类，并分析了混凝土裂缝的成因及预防措施和处理技术。对在施工期如何进行混凝土裂缝控制的研究和实践有一定的指导意义。关键词： 混凝土结构；裂缝；分类；预防措施；处理技术1#内容摘要 错误！未定义书签。.引 言 11 绪言12 混凝土裂缝的分类及成因 22.1 混凝土结构裂缝的分类22.1.1 按裂缝的成因分类22.1.2 按裂缝产生的时间分类 32.1.3 按裂缝的形状分类52.1.4 按裂缝的发展状态分类 52.2 混凝土裂缝的产生原因 52.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 62.2.2 温度裂缝的产生原因分析 72.2.3
3、 沉陷裂缝的产生原因分析 73 混凝土裂缝的预防措施及处理技术93.1 混凝土结构裂缝的预防措施 93.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 93.1.2 温度裂缝的预防措施 93.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 103.2 混凝土结构裂缝的处理技术103.2.1 表面封闭法103.2.2 灌浆、嵌缝封堵法103.2.3 结构加固法及混凝土置换法114 工程实例分析 125 结论与展望 13参考文献 14.错误！未定义书签。.附录#引言由于城市建设的飞速发展，高层建筑不断增多，特别是商品混凝土被普及和广泛应用后，混凝技术在工程施工中越来越多地被采用。但是在实际操作过程中，混凝土出现裂缝现
4、象比较普遍，在一定程度上影响了工程的质量。大量的工程和实践理论分析表明，钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细， 甚至肉眼看不见 （缝宽0.5mm） ， 一般对结构的使用无大的危害， 允许其存在。专家认为控制裂缝是个系统工程。楼面结构出现裂缝原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面问题，而楼面沿板内预埋管线出现的裂缝尚未引起工程人员足够重视，寻找其成因，利于有目的进行裂缝控制。#1 绪言混凝土有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下，不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀，使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危
5、害结构的正常使用，必须加以控制，因此研究商品混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。#2 混凝土裂缝的分类及成因混凝土结构，以混凝土为主制作的结构。包括素混凝结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。“碎”（音 t6ng）与“混凝土”同义，可并用，但在同一技术文件、图纸、书刊中，
6、两者不宜混用。混凝土是一种非均质脆性材料，由骨料、水泥、砂子、石子以及存留其中的气体和水分组成，在温度和湿度变化的条件下，在硬化过程中，会产生体积变化，使其内部产生变形，由于混凝土中各种材料某些性能的不同，这种变化是不均匀的，同时各种材料之间变形不是自由的相互之间产生约束，从而在混凝土内部产生粘着微细裂缝和水泥微裂缝。混凝土裂缝按产生的时间可划分为两类: 施工期间形成的裂缝和使用期间产生的裂缝。若按作用荷载不同可分为荷载裂缝及变形裂缝。荷载裂缝是在外荷载的直接应力和次应力作用下引起变形开裂而产生的，变形裂缝则由变形引起的应力而产生的。实际工程中属于变形裂缝和施工操作引起裂缝的约占80%， 荷载
7、引起的裂缝占 20%。2.1 混凝土结构裂缝的分类2.1.1 按裂缝的成因分类根据混凝土裂缝产生的原因，可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两大类。一、结构性裂缝结构性裂缝是由荷载引起的，其裂缝与荷载相对应，是承载力不足的结果，其裂缝形式多种多样，主要形式有：（一）设计原因引起的裂缝钢筋锚固长度不满足要求产生的裂缝。设计时的计算简图与实际受力情况不符产生的裂缝。计算理论选择错误，结构构造不当引起的裂缝。构件的刚度不满足要求，导致结构开裂。平板结构中结构构造不当导致板面开裂。计算模型选择时，考虑主要应力，忽略次要应力，而忽略部分的应力导致。结构中产生的裂缝。设计时未考虑施工方法，由此在结构中产生的裂缝
8、。预制构件连接部分的裂缝。（二）施工原因引起的裂缝施工时，钢筋位置摆放不正确，在结构中引起的裂缝。模板支护不当，在构件中产生的裂缝。施工使用的原材料不符合设计要求或不合格而引起的裂缝。施工时，构件未达到规定的强度要求便使其承受堆载等荷载而引起的裂缝。施工质量达不到要求而引起的裂缝。（三）使用原因引起的裂缝1、改变建筑物的使用条件引起的裂缝。2、火灾等事故引起的裂缝。3、由地震等偶然荷载引起的结构开裂。二、非结构性裂缝由各种变形变化引起的裂缝。从国内外的研究资料以及大量的工程实践来看，非结构性裂缝在混凝土结构裂缝中占了绝大多数， 约为80%， 其形成原因比较复杂，以收缩裂缝为主导，工程中比较常见
9、的非结构性裂缝有收缩裂缝、温度裂缝和沉降裂缝。1、收缩裂缝收缩裂缝是由湿度变化引起的，它是混凝土非结构性裂缝中的主要部分。根据收缩裂缝的形成机理与形成时间的不同，工程中常见的收缩裂缝主要有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝和干燥收缩裂缝三类，此外，还有自身收缩裂缝和碳化收缩裂缝等。2、温度裂缝混凝土受温度变化产生热胀冷缩，如果混凝土内外温差或季节气温变化过大，在混凝土结构内部产生温度应力，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，这种裂缝为温度裂缝。温度裂缝常出现在我国北方地区的建筑物中。3、沉降裂缝地基基础承载上部结构的荷载作用，当地基基础承载力不均匀或地基承载力均匀但建筑物建成后各不同
10、部位荷载差异较大，导致地基产生不均匀沉降，这种不均匀沉降在结构内部产生拉应力及剪应力，当这种拉应力及剪应力超过结构自身的抗拉及抗剪强度时，结构就会在最薄弱的部位产生裂缝，称为沉降裂缝。这种裂缝多为贯穿的，其位置与沉降方向一致。根据混凝土裂缝产生的时间划分，可将裂缝分为施工期间出现的裂缝和使用期间出现的裂缝。一、施工期间出现的裂缝1、塑性收缩裂缝大多发生在混凝土初凝后、 终凝前。 此裂缝多产生于新浇筑的混凝土结构表面，形状规则且长短不一，互不连贯，裂缝较浅。在环境气温高、风速大，气候干燥的情况下易于出现。2、沉降收缩裂缝沉降收缩裂缝多在混凝土浇筑后产生，硬化后停止。多沿结构上表面钢筋通长方向或箍
11、筋上出现，或在预埋件的附近周围出现。裂缝呈菱形，宽度 14mm深 度不大，一般延伸至钢筋上表面为止。3、干燥收缩裂缝这类裂缝一般在混凝土浇注后一段时间出现，严重时该裂缝会由表及里，由小到大逐步向结构内部发展，形成贯穿裂缝，一般在薄壁混凝土结构中常出现。4、温度裂缝多发生在混凝土浇注后的硬化过程中，裂缝宽度受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较细。5、其他一些施工原因产生的裂缝，如混凝土搅拌、运输、浇注、振捣等工序的疏漏缺陷导致的裂缝，以及模板构造不当、拆模时间过早或方法不当，现场建材的堆放和钢筋绑扎不当，水电预埋管细部处理不当等都可能产生混凝土裂缝。二、使用期间出现的裂缝1、钢筋锈蚀膨胀产生
12、的裂缝钢筋表面出现锈斑、锈片后进一步发展成整个钢筋表面锈蚀，并产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂，最后表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋裂缝，混凝土脱离。2、盐碱类介质及酸性侵蚀气、液体等引起的裂缝盐碱类介质及酸性侵蚀气、液体等引起了混凝土的 PH 值发生变化，导致了钢筋锈蚀，最终导致混凝土产生裂缝。3、冻融循环造成的裂缝受冻混凝土内部水分结成冰，产生膨胀，膨胀应力较大时，使结构出现裂缝。混凝土表面和内部所含水分的冻结和融化的交替出现，形成了冻融循环。冻融的反复作用，使得混凝土结构出现裂缝，造成建筑构造的严重破坏。4、碱骨料反应引起的裂缝混凝土骨料石子中的活性二氧化硅（SiO
13、2）如白云质石灰岩石子等，与水泥中过量的碱发生的化学反应。这种反应一般在水泥混凝土硬化后进行，反应生成碱性硅酸盐或碳酸盐，体积膨胀，使混凝土产生裂纹并破坏。2.1.3 按裂缝的形状分类混凝土结构中的裂缝按形状可分为：（ 1）纵向裂缝，多数平行于混凝土构件底面，顺筋分布，主要是由钢筋锈蚀作用引的。（ 2）横向裂缝，垂直于构件底面，主要是由荷载作用、温差作用引起的。（ 3）剪切裂缝，主要是由于竖向荷载或震动位移引起的。（ 4）斜向裂缝、八字形或倒八字形裂缝，常见于混凝土墙体和混凝土梁，主要因地基的不均匀沉降以及温差作用引起。（ 5） X 形裂缝，常见于框架梁、柱的端头以及墙面上，由于瞬间的机械撞击
14、作用或者震动荷载作用引起。（ 6）各种不规则裂缝，如反复冻融或火灾等引起的裂缝。有直缝及不规则形状裂缝，此种裂缝中间宽并且贯通，两头深度较浅，多发生于混凝土楼板。此外，还有因混凝土搅拌或运输时间过长引起的网状裂缝，现浇楼板四角出现的放射状裂缝或板面出现的十字形裂缝等等。2.1.4 按裂缝的发展状态分类根据裂缝所处的运动状态及其发展趋势，可分为：1、稳定裂缝。这种裂缝不影响持久应用，包括两类：一类是在运动过程中可以自愈合的裂缝，常见于一些新建的防水工程中，这是由于裂缝处水泥颗粒在渗漏过程中与水进一步化合，析出 Ca（ OH） 2 晶体且部分Ca（ OH） 2 又与溶解在水中的CO发生碳化反应形成
15、CaCO吉晶，两者形成的凝胶物质将胶合裂缝封闭，从而 渗漏停止，裂缝达到自愈。另一类是处于稳定运动中的裂缝，如在周期性荷载作用下产生的周期性扩展和闭合的裂缝。2、不稳定裂缝。这种裂缝将产生不稳定性的扩展，影响结构物的持久使用，应视其扩展部位，采取相应的措施。就这两种裂缝而言，不稳定裂缝对工程结构安全的危害更大。2.2 混凝土裂缝的产生原因如前所述，混凝土裂缝的形式是多种多样的，产生的原因也非常复杂，而非结构性裂缝约占混凝土结构裂缝的80左右，是混凝土结构中的主要裂缝和常见裂缝，因此，本节将对几种主要的非结构性裂缝的产生原因进行浅要分析。2.2.1 收缩裂缝的产生原因分析收缩裂缝是由湿度变化引起的，它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。混凝土是以水泥为
