淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施——論文模板

1、大連理工大學網絡教育學院畢業(yè)論文（設計）模板 網絡教育學院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設 計） 題 目：淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施請把你所在的學習中心名稱完整填寫。閱后刪除此文本框學習中心： 春季入學則去掉“/秋” 字，秋季入學則去掉“/春” 字。添加內容的時候注意文字下劃線要完整。閱后刪除此文本框。層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 年 級： 年 春/秋 季 學 號： 學 生： 指導教師： 完成日期： 年 月 日II淺談混凝土結構裂縫成因及控制措施頁眉為論文題目（小五，黑體，居中）閱后刪除此文本框并更改頁眉。內容摘要字體要求：宋體，小四號，行距為固定值22磅。閱后刪除此文本框及內容，按原

2、格式加入你自己的內容。內容摘要是畢業(yè)論文（設計）的內容不加注釋和評論的簡短陳述，具有獨立性和自含性。包括課題來源，主要設計，實驗方法，本人的主要成果，約含200個字符的中文摘要。關鍵詞：寫作規(guī)范；排版格式；畢業(yè)論文字體要求：宋體，小四號。關鍵詞之間用分號隔開。閱后刪除此文本框及內容，按原格式加入你自己的內容。注1：更新目錄前必須對每章節(jié)的標題做標題格式定義，具體方法參見“論文格式模板1.6節(jié)定義章節(jié)標題格式”。閱后刪除此文本框。注2：在該頁面中點擊鼠標右鍵，選擇“更新域”，在彈出窗口中選擇“更新整個目錄”，確定即可自動生成目錄。閱后刪除此文本框。目 錄內容摘要I引 言11 緒言12 混凝土裂縫

3、的分類及成因22.1 混凝土結構裂縫的分類22.1.1 按裂縫的成因分類22.1.2 按裂縫產生的時間分類32.1.3 按裂縫的形狀分類52.1.4 按裂縫的發(fā)展狀態(tài)分類52.2 混凝土裂縫的產生原因52.2.1 收縮裂縫的產生原因分析62.2.2 溫度裂縫的產生原因分析72.2.3 沉陷裂縫的產生原因分析73 混凝土裂縫的預防措施及處理技術93.1 混凝土結構裂縫的預防措施93.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預防措施93.1.2 溫度裂縫的預防措施93.1.2 沉陷裂縫及其他裂縫的預防措施93.2 混凝土結構裂縫的處理技術103.2.1 表面封閉法103.2.2 灌漿、嵌縫封堵法103.2.3

4、 結構加固法及混凝土置換法114 工程實例分析125 結論與展望13參考文獻14附 錄15字體要求：宋體，小四號，行距固定值22磅。閱后刪除此文本框及內容，按原格式加入你自己的內容。引 言從引言開始是正文的第一頁，頁碼從1開始編排。注意引言內容不要與摘要內容雷同。引言，或稱前言，主要闡述立題的背景與問題的提出。諸如本課題所及的國內外現(xiàn)狀、理論依據(jù)、研究的意義，并點出自己要研究的主題和本論文要解決的問題等。頁碼，宋體，五號，居中，底部，正文起始頁頁碼為1。閱后刪除此文本框151 緒言（本章需要寫作的內容為混凝土結構裂縫問題的現(xiàn)狀，可以包括混凝土結構的應用情況，裂縫對混凝土結構的危害及影響，維修的

5、費用及困難等問題，是全文內容的引出章節(jié)，需要自行組織內容，紅字部分閱讀后刪除）2 混凝土裂縫的分類及成因混凝土結構的裂縫是一個相當普遍的現(xiàn)象，大量工程實踐以及近代科學關于混凝土強度的細觀研究都表明結構物的裂縫是不可避免的，它是材料的一種特性。因此，科學地對待裂縫問題是在對裂縫進行分類、研究的基礎上，采取有效的措施，將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內。本章將就混凝土結構中常見裂縫進行分類，并對結構中占主要部分的裂縫進行成因分析。2.1 混凝土結構裂縫的分類2.1.1 按裂縫的成因分類根據(jù)混凝土裂縫產生的原因，可分為結構性裂縫和非結構性裂縫兩大類。一、結構性裂縫結構性裂縫是由荷載引起的，其裂縫與荷

6、載相對應，是承載力不足的結果，其裂縫形式多種多樣，主要形式有：（一）設計原因引起的裂縫1、鋼筋錨固長度不滿足要求產生的裂縫。2、設計時的計算簡圖與實際受力情況不符產生的裂縫。3、計算理論選擇錯誤，結構構造不當引起的裂縫。4、構件的剛度不滿足要求，導致結構開裂。5、平板結構中結構構造不當導致板面開裂。6、計算模型選擇時，考慮主要應力，忽略次要應力，而忽略部分的應力導致。結構中產生的裂縫。7、設計時未考慮施工方法，由此在結構中產生的裂縫。8、預制構件連接部分的裂縫。（二）施工原因引起的裂縫1、施工時，鋼筋位置擺放不正確，在結構中引起的裂縫。2、模板支護不當，在構件中產生的裂縫。3、施工使用的原材料

7、不符合設計要求或不合格而引起的裂縫。4、施工時，構件未達到規(guī)定的強度要求便使其承受堆載等荷載而引起的裂縫。5、施工質量達不到要求而引起的裂縫。（三）使用原因引起的裂縫1、改變建筑物的使用條件引起的裂縫。2、火災等事故引起的裂縫。3、由地震等偶然荷載引起的結構開裂。二、非結構性裂縫由各種變形變化引起的裂縫。從國內外的研究資料以及大量的工程實踐來看，非結構性裂縫在混凝土結構裂縫中占了絕大多數(shù)，約為80%，其形成原因比較復雜，以收縮裂縫為主導，工程中比較常見的非結構性裂縫有收縮裂縫、溫度裂縫和沉降裂縫。1、收縮裂縫收縮裂縫是由濕度變化引起的，它是混凝土非結構性裂縫中的主要部分。根據(jù)收縮裂縫的形成機理

8、與形成時間的不同，工程中常見的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類，此外，還有自身收縮裂縫和碳化收縮裂縫等。2、溫度裂縫混凝土受溫度變化產生熱脹冷縮，如果混凝土內外溫差或季節(jié)氣溫變化過大，在混凝土結構內部產生溫度應力，當溫度應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會產生裂縫，這種裂縫為溫度裂縫。溫度裂縫常出現(xiàn)在我國北方地區(qū)的建筑物中。3、沉降裂縫地基基礎承載上部結構的荷載作用，當?shù)鼗A承載力不均勻或地基承載力均勻但建筑物建成后各不同部位荷載差異較大，導致地基產生不均勻沉降，這種不均勻沉降在結構內部產生拉應力及剪應力，當這種拉應力及剪應力超過結構自身的抗拉及抗剪強度時，結構就

9、會在最薄弱的部位產生裂縫，稱為沉降裂縫。這種裂縫多為貫穿的，其位置與沉降方向一致。 2.1.2 按裂縫產生的時間分類根據(jù)混凝土裂縫產生的時間劃分，可將裂縫分為施工期間出現(xiàn)的裂縫和使用期間出現(xiàn)的裂縫。一、施工期間出現(xiàn)的裂縫1、塑性收縮裂縫大多發(fā)生在混凝土初凝后、終凝前。此裂縫多產生于新澆筑的混凝土結構表面，形狀規(guī)則且長短不一，互不連貫，裂縫較淺。在環(huán)境氣溫高、風速大，氣候干燥的情況下易于出現(xiàn)。2、沉降收縮裂縫沉降收縮裂縫多在混凝土澆筑后產生，硬化后停止。多沿結構上表面鋼筋通長方向或箍筋上出現(xiàn)，或在預埋件的附近周圍出現(xiàn)。裂縫呈菱形，寬度14mm，深度不大，一般延伸至鋼筋上表面為止。3、干燥收縮裂縫

10、這類裂縫一般在混凝土澆注后一段時間出現(xiàn)，嚴重時該裂縫會由表及里，由小到大逐步向結構內部發(fā)展，形成貫穿裂縫，一般在薄壁混凝土結構中常出現(xiàn)。4、溫度裂縫多發(fā)生在混凝土澆注后的硬化過程中，裂縫寬度受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較細。5、其他一些施工原因產生的裂縫，如混凝土攪拌、運輸、澆注、振搗等工序的疏漏缺陷導致的裂縫，以及模板構造不當、拆模時間過早或方法不當，現(xiàn)場建材的堆放和鋼筋綁扎不當，水電預埋管細部處理不當?shù)榷伎赡墚a生混凝土裂縫。二、使用期間出現(xiàn)的裂縫1、鋼筋銹蝕膨脹產生的裂縫鋼筋表面出現(xiàn)銹斑、銹片后進一步發(fā)展成整個鋼筋表面銹蝕，并產生膨脹，與保護層脫離，發(fā)生層裂，最后表現(xiàn)為鋼筋鐵銹進

11、一步膨脹，混凝土本身發(fā)生破壞，出現(xiàn)順筋裂縫，混凝土脫離。2、鹽堿類介質及酸性侵蝕氣、液體等引起的裂縫鹽堿類介質及酸性侵蝕氣、液體等引起了混凝土的PH值發(fā)生變化，導致了鋼筋銹蝕，最終導致混凝土產生裂縫。3、凍融循環(huán)造成的裂縫受凍混凝土內部水分結成冰，產生膨脹，膨脹應力較大時，使結構出現(xiàn)裂縫?；炷帘砻婧蛢炔克值膬鼋Y和融化的交替出現(xiàn)，形成了凍融循環(huán)。凍融的反復作用，使得混凝土結構出現(xiàn)裂縫，造成建筑構造的嚴重破壞。4、堿骨料反應引起的裂縫混凝土骨料石子中的活性二氧化硅（SiO2）如白云質石灰?guī)r石子等，與水泥中過量的堿發(fā)生的化學反應。這種反應一般在水泥混凝土硬化后進行，反應生成堿性硅酸鹽或碳酸鹽

12、，體積膨脹，使混凝土產生裂紋并破壞。2.1.3 按裂縫的形狀分類混凝土結構中的裂縫按形狀可分為： （1）縱向裂縫，多數(shù)平行于混凝土構件底面，順筋分布，主要是由鋼筋銹蝕作用引的。（2）橫向裂縫，垂直于構件底面，主要是由荷載作用、溫差作用引起的。（3）剪切裂縫，主要是由于豎向荷載或震動位移引起的。（4）斜向裂縫、八字形或倒八字形裂縫，常見于混凝土墻體和混凝土梁，主要因地基的不均勻沉降以及溫差作用引起。 （5）X形裂縫，常見于框架梁、柱的端頭以及墻面上，由于瞬間的機械撞擊作用或者震動荷載作用引起。 （6）各種不規(guī)則裂縫，如反復凍融或火災等引起的裂縫。有直縫及不規(guī)則形狀裂縫，此種裂縫中間寬并且貫通，兩

13、頭深度較淺，多發(fā)生于混凝土樓板。此外，還有因混凝土攪拌或運輸時間過長引起的網狀裂縫，現(xiàn)澆樓板四角出現(xiàn)的放射狀裂縫或板面出現(xiàn)的十字形裂縫等等。2.1.4 按裂縫的發(fā)展狀態(tài)分類根據(jù)裂縫所處的運動狀態(tài)及其發(fā)展趨勢，可分為：1、穩(wěn)定裂縫。這種裂縫不影響持久應用，包括兩類：一類是在運動過程中可以自愈合的裂縫，常見于一些新建的防水工程中，這是由于裂縫處水泥顆粒在滲漏過程中與水進一步化合，析出Ca（OH）2晶體且部分Ca（OH）2又與溶解在水中的CO2發(fā)生碳化反應形成CaCO3結晶，兩者形成的凝膠物質將膠合裂縫封閉，從而滲漏停止，裂縫達到自愈。另一類是處于穩(wěn)定運動中的裂縫，如在周期性荷載作用下產生的周期性擴

14、展和閉合的裂縫。2、不穩(wěn)定裂縫。這種裂縫將產生不穩(wěn)定性的擴展，影響結構物的持久使用，應視其擴展部位，采取相應的措施。就這兩種裂縫而言，不穩(wěn)定裂縫對工程結構安全的危害更大。2.2 混凝土裂縫的產生原因如前所述，混凝土裂縫的形式是多種多樣的，產生的原因也非常復雜，而非結構性裂縫約占混凝土結構裂縫的80左右，是混凝土結構中的主要裂縫和常見裂縫，因此，本節(jié)將對幾種主要的非結構性裂縫的產生原因進行淺要分析。2.2.1 收縮裂縫的產生原因分析收縮裂縫是由濕度變化引起的，它占混凝土非結構性裂縫中的主要部分?；炷潦且运酁橹饕z結材料，以天然砂、石為骨料加水拌合，經過澆筑成型、凝結硬化形成的人工石材。在施工

15、中，為保證其和易性，往往加入比水泥水化作用所需的水分多45倍的水。多出的這些水分以游離態(tài)形式存在，并在硬化過程中逐步蒸發(fā)，從而在混凝土內部形成大量毛細孔、空隙甚至孔洞，造成混凝土體積收縮。此外，混凝土硬化過程中水化作用和碳化作用也會引起混凝土體積收縮。根據(jù)有關試驗測定，混凝土最終收縮量約為0.040.06?？梢姡湛s是混凝土固有的物理特性，一般來說，水灰比越大、水泥強度越高、骨料越少、環(huán)境溫度越高、表面失水越大，則其收縮值越大，也越易產生收縮裂縫。根據(jù)收縮裂縫的形成機理與形成時間，工程中常見的收縮裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫和干燥收縮裂縫三類，此外，還有自身收縮（化學減縮）裂縫和碳化收

16、縮裂縫。（1）塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫多產生于新澆混凝土表面，大多產生于混凝土初凝后、終凝前。混凝土表面水分蒸發(fā)速度超過其內部初、終凝硬化的速度，致使混凝土表面收縮，但是這種收縮受到結構構件和下層配筋約束而產生的淺層開裂，有時還有收縮與壓縮的疊加。裂縫多呈外寬內窄，常見為不規(guī)則的多邊形或與鋼筋方向相互平行，長度從幾厘米到幾米不等，一般自表面開始，但也可發(fā)展成貫穿裂縫。在環(huán)境氣溫高、風速大，氣候干燥的情況下易于出現(xiàn)。高性能混凝土特別容易產生這種裂縫。主要成因分析：混凝土澆注后未及時覆蓋，表面水分蒸發(fā)過快，產生急劇的體積收縮，而此時混凝土強度極低，不能抵抗這種變形應力而導致開裂；水泥用量過多，或使

17、用過量粉砂，或混凝土水灰比過大；使用有滲透性的柔性模板、模板、墊層過于干燥，吸水大；振搗不足。（2）干燥收縮裂縫這類裂縫一般在混凝土澆注一段時間后出現(xiàn)，裂縫多為表面性的，寬度較細，多在0.050.2mm。走向縱橫交錯，沒有規(guī)律性。但薄壁混凝土結構中，多沿結構的短方向分布；此外在結構變截面處以及大體積混凝土的平面部位較多見。嚴重時裂縫會由表及里，由小到大逐步向深部發(fā)展，形成貫穿裂縫。主要成因分析：混凝土澆注后養(yǎng)護不當，表面水分散失快，體積收縮大，而內部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受內部混凝土約束出現(xiàn)拉應力，引起混凝土表面開裂；混凝土連續(xù)長度較長，整體收縮大；混凝土級配中砂石含泥量大，收

18、縮大，抗拉強度低；混凝土過度振搗，表面形成水泥含量較多的砂漿層，收縮增大。（3）自身收縮裂縫在常溫下混凝土構件與環(huán)境不發(fā)生任何水分交換時所產生的收縮裂縫，自收縮裂縫在高水灰比（W/C>0.45）的混凝土中較少，但當水灰比小于0.3時則很常見，其收縮量甚至達到總收縮量的50。主要成因分析：這與高粘結材料在水泥灰漿基體中產生較多細小的收縮孔有關，是由于持續(xù)的水化消耗了毛細孔的水造成自身收縮坍塌所致。（4）碳化收縮裂縫這類裂縫在結構表面出現(xiàn)，呈花紋狀，無規(guī)律性，裂縫一般較淺，深度為16mm，裂縫寬度為0.050.2mm，多發(fā)生在混凝土澆注完成后數(shù)月或更長時間。主要成因分析：混凝土中的氫氧化鈣與

19、空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣，引起表面體積收縮，受到結構內部未碳化混凝土的約束而導致表面發(fā)生龜裂。2.2.2 溫度裂縫的產生原因分析溫度裂縫是由于混凝土內外溫差或季節(jié)氣溫變化過大而形成的。表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性，大面積結構溫度裂縫?？v橫交錯。表面溫度裂縫常發(fā)生在施工期間，寬度受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細。主要成因分析：表面溫度裂縫多由溫差較大引起。特別是大體積混凝土基礎澆注后，在硬化期間，水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使混凝土表面和內部溫差較大，當溫度產生非均勻的降溫差時，將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產生較大的降溫收縮，此時表面受到內部混凝土的約束，將產生較大的

20、拉應力，而混凝土早期抗拉強度很低，因而出現(xiàn)裂縫。2.2.3 沉陷裂縫的產生原因分析沉陷裂縫多屬進深或貫穿性裂縫，走向與基礎沉陷情況有關，可能出現(xiàn)在結構的上部或下部，一般與地面垂直。較大的貫穿性沉陷裂縫往往上下或左右有一定的差距，裂縫寬度受溫度變化影響小，因荷載大小而異，且與不均勻沉降值成比例。主要成因分析：結構、構件下面的地基軟硬不均，或者存在松軟土，未經夯實和必要的加固處理，混凝土澆注后，地基局部產生不均勻沉降而引起裂縫；結構各部荷載懸殊，未作必要的加強處理，混凝土澆注后因地基受力不均，產生不均勻下沉，造成結構應力集中而導致裂縫；模板剛度不足，模板支撐不牢，支撐間距過大或支撐在松軟土上，以及

21、過早拆模，也常導致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)；冬季施工時模板支架支承在凍土層上，若上部結構未達到規(guī)定強度，地層化凍下沉，使結構下垂或產生裂縫。第三章開始另起一頁。閱后刪除此文本框3 混凝土裂縫的預防措施及處理技術由于裂縫的產生是由材料的特性導致的，在混凝土結構中普遍存在且危害較大，因此，要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，并在施工中采取各種有效的措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。下面首先闡述混凝土結構中幾種常見裂縫的預防措施。3.1 混凝土結構裂縫的預防措施3.1.1 干縮及塑性收縮裂縫的預防措施（本節(jié)內容主要討論干縮裂縫及塑性收縮裂縫的預防方法及主要措施等內容。）3.1.2 溫度裂縫的預防措施（本節(jié)內容主要討論溫度裂縫的預防方法及其主要措施等內容。）3.1.2 沉陷裂縫及其他裂縫的預防措施（本節(jié)內容主要討論沉陷裂縫的預防方法及其主要措施，以及化學反應引起的裂縫及鋼筋銹蝕引起的裂縫的預防方法及其主要措施等內容。）3.2 混凝土結構裂縫的處理技術裂縫不但會影響結構的整體性和剛度，還會降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力，因此在實際工程中，應根據(jù)裂縫的性質和實際情況區(qū)別對待，及時處理，以保證建筑物的安全?；炷两Y構裂縫的修補措施主要有以下幾種方法：表面封閉法，灌漿、嵌縫封堵法，結構加固法，混凝土置換法等等。3.2.1 表面封閉法（本節(jié)內容主要討論該方法適用的裂縫類型，工藝流程及施