(完整版)浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施毕业设计
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混凝土裂缝的原因分析及控制措施混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的不连续、开口的裂痕,主要发生在混凝土干燥收缩、负荷变化或温度变化等因素的作用下。
混凝土裂缝对结构的稳定性和使用寿命产生不良影响,因此需要对其原因进行分析,并采取相应的控制措施。
一、混凝土裂缝的原因分析:1. 混凝土干燥收缩:混凝土在初凝后会经历水分蒸发的过程,而且水分蒸发还会受到湿度和温度的影响。
当混凝土内部水分蒸发速度大于外部补充水分的速度时,就会引起干燥收缩,从而产生裂缝。
2. 负荷变化:混凝土结构在使用过程中会受到负荷的作用,如荷载的增加或减少会使混凝土结构发生变形,如果变形超过混凝土的承载能力,就会产生裂缝。
3. 温度变化:混凝土的收缩系数较大,温度变化会导致混凝土的体积发生变化,从而产生裂缝。
4. 施工不当:施工过程中如果混凝土的浇筑、振捣、维护等环节操作不当,就会导致混凝土内部存在空洞、质量不均匀等问题,从而引起裂缝的出现。
二、混凝土裂缝的控制措施:1. 控制混凝土配合比:在设计混凝土配合比时,可以根据具体工程要求,在有效保证混凝土强度的前提下,适当增加水灰比,以减小混凝土的干燥收缩。
2. 加强混凝土养护:混凝土浇筑后应及时进行养护,包括保湿、防止太阳直射和增加覆盖物等措施,能够降低混凝土的干燥速度,减小干燥收缩的发生。
3. 采用合理的防裂措施:可以在混凝土结构中设置防裂缝带或者施加内部拉伸钢筋来抑制裂缝的出现,有效地提高结构的抗裂能力。
4. 控制混凝土温度:在混凝土施工过程中要注意控制混凝土的温度,可以采取降低混凝土温度的措施,如在混凝土中添加掺合料或使用低热水泥等。
5. 加强施工过程的质量控制:要加强对混凝土施工过程的质量控制,确保混凝土的浇筑、振捣等操作按照规范要求进行,杜绝施工不当导致的裂缝。
混凝土裂缝的产生与干燥收缩、负荷变化、温度变化以及施工不当等因素密切相关。
通过合理控制混凝土配合比、加强混凝土养护、采用防裂措施、控制混凝土温度以及加强施工质量控制等措施,可以有效减少混凝土裂缝的产生,提高混凝土结构的稳定性和使用寿命。
混凝土结构裂缝成因与控制措施混凝土结构裂缝是指在混凝土结构中出现的裂缝现象。
裂缝的产生可能是混凝土本身的质量问题,也可能是由于外部荷载或环境因素引起的。
本文将就混凝土结构裂缝的成因和控制措施进行详细阐述。
1. 混凝土质量问题:混凝土的质量是混凝土结构裂缝的一个主要成因。
混凝土配合比不合理、水灰比过大、混凝土的水泥含量不足等因素都会导致混凝土的强度不够。
在受到外部荷载作用时,混凝土很容易发生裂缝。
2. 外部荷载:外部荷载是混凝土结构裂缝的主要成因之一。
建筑物荷载的作用下,混凝土结构可能会出现压应力、剪应力和弯曲应力等。
当荷载超过混凝土的承载能力时,混凝土就会发生裂缝。
3. 环境因素:环境因素也是混凝土结构裂缝的成因之一。
温度的变化会导致混凝土结构的膨胀和收缩,从而引起裂缝的产生。
化学因素、湿度和水分渗透等环境因素也可能导致混凝土结构裂缝。
1. 混凝土配合比设计合理:合理的混凝土配合比可以提高混凝土的强度和抗裂性能。
在配合比设计中,应考虑混凝土的抗压强度、抗折强度、抗渗性能等因素。
还可以通过添加适当的掺合材料(如粉煤灰、硅灰等)来提高混凝土的强度和耐久性。
2. 加强施工管理:在混凝土结构的施工过程中,需要加强对施工工艺的控制和管理。
要保持混凝土的均匀性和湿润度,合理安排浇筑和振捣时间,避免浇筑一次性过多混凝土等。
还应加强对施工过程中的温度和湿度变化的监测,避免因温度和湿度变化引起的裂缝。
3. 增加结构的预应力:在混凝土结构中引入预应力可以有效地控制裂缝的产生。
预应力可以使混凝土结构在受到外力作用时产生一定的自应力,从而减小混凝土结构的应力差,控制裂缝的扩展。
4. 对混凝土结构进行维护和修复:定期对混凝土结构进行维护和修复,可以有效地控制裂缝的发展。
维护和修复措施包括填补和修复裂缝、增加混凝土表面的密封性等。
5. 加强混凝土结构的监测:通过对混凝土结构进行实时的监测和评估,可以及时发现和处理裂缝的问题。
混凝土开裂的原因和处理方案混凝土是一种常用的建筑材料,但在使用过程中可能会出现开裂的问题。
开裂不仅影响混凝土的美观性,还可能影响混凝土的使用寿命和安全性。
因此,了解混凝土开裂的原因和处理方案对于保障建筑结构的稳固性和耐久性至关重要。
本文将从混凝土开裂的原因和处理方案两个方面进行详细介绍。
一、混凝土开裂的原因1.材料和配合比问题混凝土的开裂问题可能与原材料质量不合格或者混凝土配合比不合理有关。
如果水泥的质量不达标,可能导致混凝土的强度不足,造成开裂。
同时,如果配合比中水灰比过大,也容易导致混凝土开裂。
2.温度变化温度变化是混凝土开裂的常见原因之一。
在夏季,高温会导致混凝土内部温度不均,造成温度差异带来的热胀冷缩,使混凝土产生裂缝。
在冬季,混凝土受到冷却作用,同样会导致裂缝的产生。
3.湿度环境混凝土在施工过程中受到水分环境的影响,也可能导致开裂。
如果混凝土受到快速干燥或者潮湿的环境,都会造成混凝土裂缝的产生。
特别是在干燥的环境下,混凝土很容易缩水开裂。
4.施工和养护不当施工和养护不当也是混凝土开裂的原因之一。
在混凝土浇筑和养护过程中,如果施工操作不规范或者养护措施不到位,都会导致混凝土内部应力不均匀,从而产生裂缝。
5.结构设计问题混凝土结构设计不合理也可能导致混凝土裂缝的产生。
如果结构受力不均匀或者存在设计缺陷,都会给混凝土施加额外的应力,从而引起裂缝。
二、混凝土开裂的处理方案1.加强材料和配合比质量控制针对混凝土开裂的原因,可以通过加强材料和配合比质量控制来减少开裂的可能性。
对水泥、骨料等原材料进行严格质量检验,确保原材料质量符合标准。
同时,要合理设计配合比,控制水灰比,确保混凝土的强度和抗裂性。
2.控制温度和湿度在施工过程中要控制混凝土的温度和湿度,避免快速干燥或者过湿的情况发生。
可以采用覆盖物或者喷水养护的方式来控制混凝土的温湿度环境,减少裂缝的产生。
3.合理施工和养护施工过程中要严格按照操作规程进行施工,避免因操作不当导致混凝土开裂。
混凝土结构构件裂缝的原因和处理方法混凝土结构是建筑工程中常见的构件类型,其优点包括强度高、耐久性强等。
然而,由于各种因素的影响,混凝土结构中可能出现裂缝问题。
本文将以深度的角度探讨混凝土结构构件裂缝的原因和处理方法,并分享个人的观点和理解。
一、混凝土结构构件裂缝的原因1. 材料问题:混凝土在制作过程中,如果材料配比不当、掺杂了有害物质或使用了劣质材料,容易导致混凝土的质量不稳定,从而引发构件裂缝问题。
2. 施工问题:施工过程中,如果混凝土的浇注不均匀、振捣不到位或养护不当,构件内部可能会产生应力集中,进而引发裂缝。
3. 温度变化:混凝土结构在温度变化下会发生体积变化,如果受限制无法自由膨胀或收缩,就会引起裂缝的产生。
4. 外部力作用:混凝土结构受到外部力的作用,例如地震、风荷载等,如果没有进行合理的结构设计,就会导致构件出现裂缝。
5. 经济因素:为了降低成本,一些施工单位可能在材料选择、施工质量等方面追求短期利益,从而导致混凝土结构的质量下降,产生裂缝问题。
二、混凝土结构构件裂缝的处理方法1. 预防为主:在施工前,要进行充分的设计和计算,确保结构的合理性和稳定性。
在材料选择、施工技术和养护措施方面都要严格遵守相关标准,预防裂缝的发生。
2. 结构措施:如果裂缝已经出现,可以通过增加支撑、加固构件、设置伸缩缝等结构措施来控制裂缝的扩展,提高结构的抗裂性能。
3. 补强材料:对于已经出现的裂缝,可以使用补强材料进行修复。
可以采用聚合物改性材料、环氧树脂、玻璃纤维布等材料进行裂缝修复,提高结构的整体性能。
4. 养护措施:混凝土结构在养护过程中需要注意保湿、避免过早脱模和过早荷载等,合理的养护措施可以减少裂缝的发生。
5. 定期检测:对于已经建成的混凝土结构,需要定期进行检测和维护。
通过检测裂缝的宽度、长度等参数变化,及时采取措施修复裂缝,保证结构的安全性和持久性。
个人观点和理解:混凝土结构构件裂缝是一种常见的问题,其影响包括美观、结构安全性和使用寿命等方面。
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施混凝土是一种常用的建筑材料,具有强度高、耐久性好等优点,但在使用过程中,经常会出现裂缝的问题。
混凝土产生裂缝的主要原因有很多,本文将从材料、施工、环境等方面进行分析,并提出相应的控制措施。
一、材料原因1. 水泥品种不合适水泥是混凝土的主要胶凝材料,不同品种的水泥具有不同的性能。
如果选用的水泥品种不合适,可能会导致混凝土强度不足、收缩率大等问题,从而引起裂缝。
因此,在选用水泥时,应根据工程要求和环境条件选择合适的品种。
2. 骨料质量不良骨料是混凝土的主要骨架材料,其质量直接影响混凝土的强度和耐久性。
如果选用的骨料质量不良,可能会导致混凝土强度不足、收缩率大等问题,从而引起裂缝。
因此,在选用骨料时,应选择质量良好、粒径分布合理的骨料。
3. 外加剂使用不当外加剂是混凝土中的一种辅助材料,可以改善混凝土的性能。
但如果使用不当,可能会导致混凝土强度不足、收缩率大等问题,从而引起裂缝。
因此,在使用外加剂时,应根据工程要求和环境条件选择合适的外加剂,并按照规定的用量和方法使用。
二、施工原因1. 浇筑不均匀混凝土浇筑不均匀,可能会导致混凝土内部应力不均匀,从而引起裂缝。
因此,在浇筑混凝土时,应采取适当的措施,保证混凝土浇筑均匀。
2. 振捣不充分振捣是混凝土施工中的重要工序,可以使混凝土内部的空气排出,从而提高混凝土的密实度和强度。
如果振捣不充分,可能会导致混凝土内部空气过多,从而引起裂缝。
因此,在振捣混凝土时,应采取适当的措施,保证振捣充分。
3. 养护不当混凝土在浇筑后需要进行养护,以保证混凝土的强度和耐久性。
如果养护不当,可能会导致混凝土内部干燥过快,从而引起裂缝。
因此,在养护混凝土时,应采取适当的措施,保证养护充分。
三、环境原因1. 温度变化混凝土在温度变化过程中,会发生收缩和膨胀,从而引起裂缝。
因此,在混凝土施工中,应根据环境温度和混凝土的性能,采取适当的措施,控制温度变化。
题目浅析混泥土裂缝的成因及预防处理措施年月日xxx大学xxx学院毕业论文任务书课题信息:课题性质:设计□论文□课题来源:教学□科研□生产□其它□发出任务书日期:指导教师签名:年月日xxx大学xxx学院毕业论文开题报告混凝土裂缝的成因与控制摘要混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。
本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。
针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。
依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。
关键词:混泥土裂缝成因控制目录前言 (1)第1章概述 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 本论文的研究内容 (1)第2章裂缝的成因 (3)2.1 设计原因 (3)2.2 材料原因 (3)2.3混泥土配合比设计原因 (4)2.4施工现场养护原因 (4)2.5使用原因(外界因素) (4)第3章裂缝的控制措施 (5)3.1设计方面 (5)3.1.1设计中的‘抗’与‘放’ (5)3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (5)3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (5)3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (5)3.1.5 重视构造钢筋 (6)3.2 材料选择 (6)3.3 混凝土配合比设计 (7)3.4 施工方面 (7)3.4.1 模板的安装及拆除 (7)3.4.2 混凝土的制备 (8)3.4.3 混凝土的运输 (9)3.4.4 混凝土的浇筑 (9)3.4.5 混凝土的养护 (10)3.5 管理方面 (11)3.6 环境方面 (11)第4章混凝土裂缝的处理方法 (12)4.1 混凝土裂缝的处理方法 (13)4.1.1.表面处理法 (13)4.1.2填充法 (13)4.1.3灌浆法 (13)4.1.4.结构补强法 (13)4.1.5混凝土置换法 (13)4.1.6电化学防护法 (13)4.1.7仿生自愈合法 (14)4.2混凝土裂缝控制案例分析 (14)4.2.1 在建工程发生裂缝描述 (14)4.2.2 初步处理措施 (14)4.2.3 以后施工过程中裂缝的防治措施 (15)第5章结论 (15)5.1 混凝土裂缝产生原因 (15)5.2 混凝土裂缝的控制措施 (16)5.3 混凝土裂缝的处理方法 (16)致谢 (17)前言混凝土裂缝是人们可以接受的一种材料特性,只是如何使有害程度控制在某一可以接受的范围之内。
浅谈混凝土裂缝成因及防治措施
混凝土裂缝成因及防治措施
一、混凝土裂缝成因
1、采用不符合要求的混凝土或水泥:混凝土或水泥不符合设计要求,比如空隙率
太高,水泥质量不合格,含气量不足等,这也是混凝土裂缝的常见原因。
2、施工时混凝土温度太高:施工时混凝土温度应控制在25℃以内,只有在保证温度的前提下才能保证水泥水化,以防止施工后混凝土凝固速度太快引起裂缝。
3、冻融作用:当混凝土结构受环境因素影响时,它易受冻融作用,从而导致裂缝。
4、施工时出现弯曲受力:施工时,超越设计应力的弯曲或应力的作用过大,会影
响混凝土的性能,从而会使混凝土裂缝
二、混凝土裂缝防治措施
1、优化施工技术:使用合格的混凝土,更新混凝土的外观,不让混凝土的空洞太多,确保混凝土的品质,及时补充水泥,保持混凝土的表面温度25℃以下,并尽
可能减少弯曲受力,提高混凝土性能和施工效率。
2、及时维护和修补:尽可能采取积极有效的现场管理维护措施,保持现场施工质量,如及时进行补材、找平等工程,保持结构的稳定性。
3、使用抗裂混凝土:抗裂混凝土作为抗裂材料应运用于需求抗裂性能高的结构,
如拱形混凝土结构、超高性能混凝土、受气压等作用的混凝土结构等,可减少裂缝的出现。
4、植被防护:施工过后,现场应及时围墙,防止野生动物破坏,加固结构,及时
除草,以避免由于植被拔除后土壤渗水和湿度不均带来的裂缝。
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,但在使用过程中会出现裂缝,影响建筑物的美观和安全性。
因此,控制混凝土产生裂缝是非常重要的。
二、混凝土产生裂缝的主要原因1.温度变化:混凝土在不同温度下会发生膨胀或收缩,从而导致裂缝产生。
2.干燥收缩:混凝土在固化过程中水分逐渐蒸发,导致体积变小,从而引起干燥收缩裂缝。
3.负荷作用:当混凝土受到超载时,会产生应力集中,从而引起裂缝。
4.材料问题:如果混凝土配合比不合理或原材料质量不良,则会影响混凝土的强度和稳定性,从而导致裂缝产生。
5.施工问题:如未按规范施工、养护不当等都可能导致混凝土出现裂缝。
三、控制混凝土产生裂缝的措施1.合理设计:在设计过程中应考虑到温度、干燥收缩、负荷作用等因素,采取相应的措施。
2.合理配合比:应根据混凝土所处环境和承载要求,选择合适的水泥、骨料和掺合料等原材料,并制定科学合理的配合比。
3.加强养护:混凝土在固化过程中需要进行充分的养护,以保证其强度和稳定性。
特别是在高温和低温环境下,养护工作更为重要。
4.加强施工管理:施工人员应按规范进行混凝土浇筑、振捣、养护等工作,并及时发现和处理问题。
5.使用防裂剂:防裂剂是一种能够减少混凝土表面裂缝产生的化学剂,可以有效地提高混凝土的耐久性和美观性。
6.使用预应力技术:预应力技术是一种通过在混凝土中设置钢筋或钢束来预先施加拉力的方法,可以有效地控制混凝土产生裂缝。
四、结论综上所述,混凝土产生裂缝是由多种因素引起的,控制混凝土产生裂缝需要从设计、配合比、养护、施工管理等多个方面入手,并采取相应的措施。
只有这样才能保证混凝土的强度和稳定性,延长建筑物寿命,提高建筑物的安全性和美观性。
谈混凝土裂缝的成因及防治措施一、背景混凝土作为一种广泛应用的建筑材料,其性能受到许多因素的影响。
在使用过程中,混凝土表现出裂缝现象,这给建筑物的结构稳定性和美观性带来了威胁。
因此,深入了解混凝土裂缝的成因,研究有效的防治措施至关重要。
本文将对混凝土裂缝的成因及防治措施进行探讨。
二、混凝土裂缝的成因混凝土裂缝的成因复杂,主要有以下几个方面。
1. 温度应力混凝土材料在温度变化过程中会产生应力,因为混凝土材料的线膨胀系数较大,从而导致混凝土表面的应力产生变化。
当混凝土表面的应力超过其承受能力时就会产生裂缝。
2. 干缩应力干缩应力是混凝土固化过程中由于水分蒸发而产生的应力。
当混凝土基层内部的水分向上逐渐蒸发时,混凝土基层会发生体积缩小,导致混凝土表面产生应力,从而产生裂缝。
3. 荷载应力荷载应力是混凝土工程在使用过程中所承受的压力,包括自重、交通荷载、地震荷载等。
当荷载应力超过混凝土本身的承受能力时,就会导致混凝土表面产生应力,从而产生裂缝。
4. 自然因素混凝土结构在使用过程中,受到自然因素的侵蚀和影响,如风化、紫外线照射等,这些因素也会导致混凝土表面的损害,从而产生裂缝。
三、混凝土裂缝的防治措施混凝土裂缝的防治措施可以从以下几个方面入手。
1. 设计方面在混凝土建筑设计中,需要结合建筑物的特点和承受荷载的方向、大小等因素,根据实际情况来设计加强措施,加强混凝土的承载能力,减少裂缝的产生。
2. 施工方面在混凝土施工过程中,需要加强基层处理,做好混凝土的浇筑和密实工作,尽量保证混凝土在固化过程中的均匀性和稳定性。
3. 养护方面混凝土施工完成后,养护过程也显得尤为重要。
在混凝土固化过程中,应适当的控制混凝土表面的水分蒸发,以防止干缩应力产生。
同时,可以采用覆盖物覆盖混凝土表面,减少温度应力的产生。
4. 维护方面混凝土建筑在营运过程中,需要进行定期检查、维护,及时修补发现的裂缝缺陷,以保证混凝土建筑的安全性和使用寿命。
混凝土结构裂缝成因与控制措施混凝土结构裂缝是指混凝土构件内部或表面出现的裂缝。
裂缝对混凝土结构的安全性、使用寿命和美观度都会产生不良影响,因此混凝土结构裂缝的成因和控制措施非常重要。
本文将详细介绍混凝土结构裂缝的成因和控制措施。
混凝土结构裂缝的成因主要有以下几个方面:1. 强度不足:混凝土的强度低于设计要求或承受的荷载超过了混凝土的承载能力,会导致混凝土发生破坏形成裂缝。
2. 温度变化:混凝土的体积会随着温度的变化而发生收缩和膨胀,而结构的约束会导致产生裂缝。
尤其是在大范围的温度变化或混凝土结构的约束较为严重时,裂缝出现的可能性更高。
4. 建筑材料的不匹配:混凝土结构中的不同材料具有不同的性能特点,如弹性模量、线膨胀系数等。
如果这些材料的特性不匹配,会导致混凝土结构的内部应力不均匀,从而引起裂缝。
5. 施工操作不当:混凝土施工中,如果操作不当,如振捣不充分、浇筑速度过快或过高、温度控制不当等,都会导致混凝土结构内产生裂缝。
1. 控制混凝土的配合比:要根据工程的具体要求,制定合理的混凝土配合比,确保混凝土的强度能够满足设计要求。
2. 控制混凝土的水灰比:水灰比愈小,混凝土的强度愈高。
在控制混凝土的强度的也要注意保持一定的可塑性,以避免混凝土的收缩和裂缝的产生。
3. 控制施工工艺:在混凝土施工中,要确保浇筑速度适宜,振捣充分,避免温度和湿度的快速变化,以减少混凝土结构的应力集中和裂缝的产生。
4. 使用合适的建筑材料:在混凝土结构中,使用具有相似性能特点的建筑材料,以减少不匹配性引起的应力集中和裂缝的产生。
5. 加强维护和保养:定期检查混凝土结构,及时发现和修复裂缝,以保证混凝土的结构安全和使用寿命。
混凝土结构裂缝的成因多种多样,需要综合考虑多个因素来进行控制。
通过合理设计、施工和维护,可以有效降低混凝土结构裂缝的风险,延长其使用寿命,提高工程的质量和可靠性。
浅谈混凝土结构裂缝成因及控制措施袁建辉内容摘要裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应,混凝土结构裂缝是建筑界最常见的、较难避免的现象,裂缝重则危及结构安全,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;处理技术目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (1)2 混凝土裂缝的分类及成因 (2)2.1 混凝土结构裂缝的分类 (2)2.1.1 按裂缝的成因分类 (2)2.1.2 按裂缝产生的时间分类 (3)2.1.3 按裂缝的形状分类 (5)2.1.4 按裂缝的发展状态分类 (5)2.2 混凝土裂缝的产生原因 (5)2.2.1 收缩裂缝的产生原因分析 (6)2.2.2 温度裂缝的产生原因分析 (7)2.2.3 沉陷裂缝的产生原因分析 (7)3 混凝土裂缝的预防措施及处理技术 (9)3.1 混凝土结构裂缝的预防措施 (9)3.1.1 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施 (9)3.1.2温度裂缝的预防措施 (10)3.1.3 沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施 (10)3.2 混凝土结构裂缝的处理技术 (11)3.2.1 表面封闭法 (12)3.2.2 灌浆、嵌缝封堵法 (13)3.2.3 结构加固法及混凝土置换法 (14)4 工程实例分析 (20)5 结论与展望 (22)参考文献 (23)随着我国房改、住房商品化的进展,建筑物的楼板裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准,人们对建筑物现浇钢筋砼楼板裂缝的控制要求更为严格。
混凝土结构裂缝产生的原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面的因素造成。
建筑产品作为一种特殊商品越来越受到消费者和社会的关注;市场经济条件下,良好的质量意识回报社会和消费者的同时将使投资商得到丰厚的回报。
所以解决这一难题有很重要的现实意义。
随着城市住宅建设步伐的加快,不少住宅小区相继建成,许多住户陆续搬进新居,他们对住房的质量要求越来越高。
近年来,我们工作中发现,现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的情况较多,这已成为影响工程质量的一大通病,同时该问题质量投诉案件有逐年增加趋势。
混凝土结构出现裂缝将对结构产生严重的危害:1、影响结构承载力和使用安全性:对于受弯构件的楼板,尽管受弯区允许在一定的裂缝宽度存在,但是裂缝对结构承载力的影响是不可忽略的,尤其是一些使用者在装修和使用时又给楼面增加了很多设计者没有考虑的荷载时。
2、影响结构的防水性:具有防水要求部位混凝土产生裂缝,除了影响结构安全性外,对使用者所带来的最直接的新问题是渗漏水的危害,尤其是在没有做防水的部位表现突出。
3、影响结构的耐久性和使用寿命:化学侵蚀、冻融循环、碳化、钢筋锈蚀、碱集料反应等都会对混凝土结构产生破坏功能。
这些破坏功能发生的快慢,除了受混凝土自身材料性质的影响外,裂缝就是一个重要的影响因素。
空气中的二氧化碳、二氧化硫气体及雨水等都会顺着裂缝进入混凝土内部,促成钢筋锈蚀的加快;碱集料反应及碳化速度的加快进行;从而引起耐久性的下降和缩短建筑物的使用寿命。
混凝土结构裂缝产生的原因复杂,有材料、温度变化等原因,也有设计、施工、使用等方面的因素造成。
裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
2 混凝土裂缝的分类及成因混凝土结构的裂缝是一个相当普遍的现象,大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。
因此,科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上,采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。
本章将就混凝土结构中常见裂缝进行分类,并对结构中占主要部分的裂缝进行成因分析。
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1、钢筋锚固长度不满足要求产生的裂缝。
2、设计时的计算简图与实际受力情况不符产生的裂缝。
3、计算理论选择错误,结构构造不当引起的裂缝。
4、构件的刚度不满足要求,导致结构开裂。
5、平板结构中结构构造不当导致板面开裂。
6、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。
7、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1、施工时,钢筋位置摆放不正确,在结构中引起的裂缝。
2、模板支护不当,在构件中产生的裂缝。
3、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。
4、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。
5、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。
2.1.2 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(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。
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CO2发生碳化反应形成CaCO3结晶,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。