钢筋混凝土结构中常见质量通病、成因及防治措施

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1、-大连理工大学毕业论文 网络教育学院专 科 生 毕 业 大 作 业 题 目：钢筋混凝土结构中常见质量通病、成因及防治措施 学习中心： 安徽淮北奥鹏学习中心12B 层 次： 高中起点专科 专 业： 土木工程 年 级： 2010年 春 季 学 号： 201002662996 学 生： 李峰 指导教师： 罗七妹 完成日期： 2011年12月5日 目 录内容摘要1引 言21 产生干缩裂缝的原因及预防21.1 产生干缩裂缝的原因21.2 干缩裂缝的预防措施22 产生塑性收缩裂缝的原因及预防32.1 产生塑性收缩裂缝的原因32.2 塑性收缩裂缝的预防措施33 产生沉陷裂缝的原因及预防43.1 产生沉陷裂缝

2、的原因43.2 沉陷裂缝的预防措施44 产生温度裂缝的原因及预防54.1 产生温度裂缝的原因54.2 温度裂缝的预防措施55 化学反应引起的裂缝及预防76 控制混凝土裂缝的具体措施87 工程构筑物已产生裂缝的修补方法97.1 表面修补法97.2 灌浆、嵌缝封堵法97.3 结构加固法97.4 混凝土置换法97.5 电化学防护法97.6 仿生自愈合法10结 论11参考文献12defense work, fully meet annual targets. Foreign Affairs strengthened immigration and passport, file management,

3、the implementation of the Office system, promote standardization and institutionalization of the management of Foreign Affairs. Overseas Chinese, based on policy advocacy and for overseas Chinese servicesregistration system on duty, troubleshooting safety and maintain social stability. Comprehensive

4、 control of public security and was affirmed by the community. 4, further strengthening of foreign and overseas Chinese Affairs, local records compilation and civil air-大连理工大学毕业论文内容摘要混凝土裂缝是建筑物最为常见的质量问题之一，产生的原因是多种多样的。裂缝对建筑物的危害程度不一，还可能诱发其他质量问题的发生和发展，对建筑物结构的耐久性产生巨大的危害，因此，必须对此加以重视，并采取措施加以解决。钢筋，混凝土施工是工程建

5、设中的一个重要环节，是整个工程的核心质量保证。而裂缝控制则是混凝土质量控制的重要组成部分，对此有必要加以深入的研究与探讨，以预防和加固控制裂缝的产生，不断提升工程建设的整体质量。本文就针对混凝土裂缝成因进行分析。关键词：工程建设：混凝土施工；裂缝防治；加固措施 引 言混凝土裂缝将使建筑物产生渗漏，渗漏的结果，一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展；另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏，并可能由此导致混凝土结构中钢筋的锈蚀与破坏。根据调查，由裂缝引起的各种不利结果中，渗漏水占60%。由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在，能使空气中的二氧化碳极易渗

6、透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙，这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用，使混凝土的碱度降低，使钢筋氧化膜遭受破坏，当水和空气同时期渗入，钢筋就产生锈蚀。混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱，在裂缝部位，水拉性能减弱，裂缝进一步扩大，形成更大的危害。综上，混凝土裂缝对混凝土结构物的结构强度和稳定性具有直接的影响。会降低混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则影响建筑物的外观和正常使用，严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。1 产生干缩裂缝的原因及预防1.1 产生干缩裂缝的原因干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间

7、或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发的程度不同而导致不同的变形结果。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大；内部湿度变化较小变形较小。较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越快，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.050.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要与混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。1.2 干缩裂缝的预防措施干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀

8、影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等，其主要预防措施有：（1）选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；（2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺入适量的减水剂；（3）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量；（4）加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护；（5）在混凝土结构中设置合适的收缩缝。2 产生塑性收缩裂缝的原因及预防2.1 产生塑性收缩裂

9、缝的原因塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长2030cm，较长的裂缝可达23m，宽15mm。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者当混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。2.2 塑性收缩裂缝的预防措施（1）选用干缩值较小、早

10、期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；（2）严格控制水灰比，掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量；（3）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透；（4）及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护；（5）在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。3 产生沉陷裂缝的原因及预防3.1 产生沉陷裂缝的原因沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填土不实，或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因模板刚度不够，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土

11、结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈3045角方向发展，较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。裂缝宽度受温度变化的影响较小。3.2 沉陷裂缝的预防措施（1）对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；（2）保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；（3）防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；（4）模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；（5）在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。4 产生温度裂缝的原因及预防4.1 产生温度裂缝的原因温度

12、裂缝多发生在当混凝土浇筑后，在硬化过程中受气候变化影响，又因混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，形成内外部较大的温差，使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到2526时，混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工的中后期。温度裂缝的走向通常无一定规律，大面积结构裂缝常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。裂缝宽度大小不一，

13、受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。4.2 温度裂缝的预防措施（1）尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等；（2）减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下；（3）降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下；（4）改善骨料级配，掺入粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；（5）改善混凝土的搅拌加工工艺，在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺，降低混凝土的浇筑温度；（6）在混凝土中掺入一定

14、量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间；（7）高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度；（8）大体积混凝土要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；（9）在大体积混凝土内部设置冷却管道，通冷水或者冷气冷却，减小混凝土的内外温差，预留温度收缩缝；（10）在浇筑混凝土前宜在基岩或老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷，减小约束；（11）混凝土浇筑后及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，混凝土表面应设置保

15、温措施，以防止寒潮袭击；（12）混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料，将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。5 化学反应引起的裂缝及预防（1）当混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取必要的预防措施：选用碱活性小的砂石骨料、低碱水泥、低碱或无碱的外加剂，适当的掺和料抑制碱骨料反应。（2）由于混凝土浇筑、振捣不良或钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，导致混凝土胀裂，此种类型的裂缝多为纵向裂缝，沿钢筋的位置出现。通常的预防措

16、施有：保证钢筋保护层的厚度、混凝土级配良好、混凝土浇注振捣密实和钢筋表层涂刷防腐涂料。裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力，应根据裂缝的性质和具体情况及时处理，以保证建筑物的安全使用。6 控制混凝土裂缝的具体措施1 混凝土配合比的优化设计。掺入粉煤灰，选择减水剂，保证泵送流动度。采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩，提高抗侵蚀具有良好的作用。2 原材料的选择。砂料细度模数控制在2.4以上，含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在

17、10%以内，含泥量控制在1%内，尽可能使用低水热化水泥，控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。3. 施工安排。混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气，若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。4 施工过程控制。a.二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度已经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣，混凝土会重新液化，能较好地消除粗骨料、钢筋下面的水膜，消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。b.二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期间，消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光，然后使用机械收光机进行大面积、

18、高强度的收光，将极大地提高混凝土的平整度和表面强度，在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。c.控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度，在混凝土内外温差过大、气温骤降时，及时采取保温、保湿措施，加强测温和气温预报，做到防护及时。闸墩下部与底板同时浇筑或尽量缩短闸墩与闸底板之间浇筑的时间间隔，可有效控制闸墩裂缝发生。5 混凝土干缩裂缝的控制措施。混凝土存在空隙产生湿胀干缩，加强振捣使之密实，清除混凝土中的泌水，加强表面的抹压收光，掺加优质粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。6 混凝土内部的温度控制。大体积混凝土内部

19、埋设热电耦测温，掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间，通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。7 混凝土的养护和表面保护。良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂缝发生的措施之一，一般保温、保湿养护不得少于14d。7 工程构筑物已产生裂缝的修补方法7.1 表面修补法表面修补法是种简单、常见的修补方法，它主要适用于对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常采用在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，并在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。7.2 灌浆、嵌缝封堵法灌浆法主

20、要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。裂缝封堵法通常沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。7.3 结构加固法当裂缝影响到混凝土结构的性能时，通常采取加固法对混凝土结构进行处理。常用的方法有：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固，以及喷射混

21、凝土补强加固。7.4 混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。7.5 电化学防护法电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构，也可用于新建结构。7.6 仿生自愈合法仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创

22、伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊)，在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。结 论裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件的安全、稳定。参考文献1 刘军试论常见水工混凝土裂缝的种类及预防措施J.甘肃科技纵横.2008(1).2 魏银山水工混凝土的施工温度与裂缝分析J.科技促进发展.2009(5).3 马顺利.刘艳浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施J.山西建筑.2010（2）.4 钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社，1999.2.5 鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002. 5.6 郭仕万，肖欣，赵和平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技，2000.17 何星华,高小旺.建筑工程裂缝防治指南M.北京:中国建筑工业出版社,2005. 13