毕业论文_浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(编辑修改稿)

毕业论文_浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施(编辑修改稿)内容摘要：

面很广，内容多，限于篇幅本文不作阐述。 按裂缝 产生的时间 分类 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试用期间出现的裂缝。 一、 施工期间出现的裂缝 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。 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筋上出现 ， 或在预埋件的附近周围出现。 裂缝呈菱形 ， 宽度 1～ 4mm， 深度不大 ， 一般 验身至 钢筋上表面为止。 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。 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。 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 钢筋锈蚀膨胀产生的裂缝 浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 6 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。 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。 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。 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（ SiO2） ， 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 ，称为碱骨料反应。 这种反应一般在水泥混凝土硬化后进行，反应生成 膨胀性的 碱性硅酸盐或碳酸盐， 导致混凝土 体积膨胀，使混凝土产生裂纹 并 破坏。 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。 浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 7 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： 稳定裂缝。 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 CO2发生碳化反应形成 CaCO3结晶，两者形成的凝胶物质将胶合 使 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。 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。 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 ， 下面 将对几种 主要的 非结构性裂缝的产生原因 进行 浅要 分析。 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。 混凝土是以水泥为主要胶结材料，以天然砂 、石为骨料加水拌合，经过 浇筑 成型、凝结硬化形成的人工石材。 在施工中，为保证其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多 4～ 5倍的水。 多出的这些水分以游离态形式存在，并在硬化过程中逐步蒸发，从而在混凝土内部形成大量毛细孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土体积收缩。 此外，混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩。 根据有关试验测定，混凝土最终收缩量约为 ％～ ％。 可见，收缩是混凝土固有的物理特性，一般来说，水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大，则其收缩值越大，也越易产 生收缩裂缝。 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（化学减缩）裂缝和碳化收缩裂缝。 （ 1）塑性收缩裂缝 浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 8 塑性收缩 裂缝多产生于新浇混凝土表面 ， 大多产生于混凝土初凝后、终凝前。 混凝土表面水分蒸发速度超过其内部初、终凝硬化的速度， 会 致使混凝土表面收缩，这种收缩受到结构构件和下层配筋约束 会使混凝土 产生浅层开裂，有时还 有收缩与压缩的叠加。 裂缝多呈外宽内窄，常见为不规则的多边形或 与 钢筋方向相互平行，一般自表面开始， 有些 也可发展成贯穿裂缝。 在环境气温高、风速大 ，气候干燥的情况下易于出现。 高性能混凝土特别容易产生这种裂缝。 主要成因分析 ： ①混凝土浇注后未及时覆盖 ， 表面水分蒸发过快 ， 产生急剧的体积收缩 ， 而此时混凝土强度极低 ， 不能抵抗这种变形应力而导致开裂；②水泥用量过多 ， 或使用过量粉砂 ， 或混凝土水灰比过大；③使用有渗透性的柔性模板 ， 模板、垫层过于干燥 ， 吸水大；④振捣不足。 （ 2）干燥收缩裂缝 这类裂缝一般在混凝土浇注一段时间后出现，裂缝多 为 表面性的，宽度较细，多在 ～。 走向纵横交错，没有规律性。 但 薄壁混凝土 结构 中， 多沿 结构的 短方向分布； 此外 在结构变截面处 以及 大体积混凝土 的 平面部位较多见。 严重时 裂缝 会 由表及里，由小到大逐步向深部发展，形成贯穿裂缝。 主要成因分析：①混凝土浇注后养护不当，表面水分散失快，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面收缩变形受内部混凝土约束出现拉应力，引起混凝土表面开裂；②混凝土连续长度较长，整体收缩大；③混凝土级配中砂石含泥量大，收缩大，抗拉强度低；④混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩增大。 （ 3）自身收缩裂缝 在常温下混凝土构件 与 环境不发生任何水分交换时所产生的 收缩裂缝，自收缩裂缝在高水灰比 （ W/C）的混凝土中 较少 ，但当 水灰比小于 时则很常见，其收缩量甚至达到总收缩量的 50％。 主要成因分析 ： 这与高粘结材料在水泥灰浆基体中产生较多细小的收缩孔有关 ， 是由于持续的水化消耗了毛细孔的水造成自身收缩坍塌所致。 （ 4）碳化收缩裂缝 这类裂缝在结构表面出现，呈花纹状，无规律性，裂缝一般较浅，深度为 1～6mm， 裂缝宽度为 ～ ，多发生在混凝土浇注完成后数月或更长时间。 主要成因分析：混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积收缩 ，受到结构内部未碳化混凝土的约束而导致表面发生龟裂。 浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施 9 温度裂缝的产生原因分析 温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。 表面温度裂缝走向无一定规律性，大面积结构 温度 裂缝常纵横交错。 表面温度裂缝常发生在施工期间，宽 度 受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。 主要成因分析：表面温度裂缝多 由 温差较大引起。 特别是大体积混凝土基础浇注后，在硬化期间，水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差较大，当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温 收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生 较 大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。 沉陷裂缝的产生原因分析 沉陷裂缝多属进深或贯穿性裂缝，走向与 基础 沉陷情况有关， 可能出现在结构的上部或下部， 一般与地面垂直。 较大的贯穿性沉陷裂缝往往上下或左右有一定的差距，裂缝宽度受温度变化影响小，因荷载大小而异，且与不均匀沉降值成比例。 主要成因分析：①结构、构件下面的地基软硬不均，或 者 存在松软土，未经夯实和必要的加固处理，混凝土浇注后，地基局部产生不均匀沉降而引起裂缝；②结构各部荷载悬殊， 未 作必 要的加强处理，混凝土浇注后因地基受力不均，产生不均匀下沉，造成结构应力集中而导致裂缝；③模板刚度不足，模板支撑不牢，支撑间距过大或支撑在松软土上，以及过早拆模，也常导致不均匀沉陷裂缝出现；④冬季施工时模板支架支承在冻土层上，若上部结构未达到规定强度。