混凝土裂缝论文范文

2022-05-13

下面是小编精心推荐的《混凝土裂缝论文范文(精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。摘要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的实际问题,文章对混凝土工程中常见的一些裂缝进行了探讨分析,就此问题针对具体情况提出了一些成因及预防、处理措施。

第一篇:混凝土裂缝论文范文

混凝土裂缝产生的原因及预防裂缝的措施

【摘要】在建筑工程中,混凝土经常会出现裂缝,裂缝的存在影响了建筑物结构的美观和使用功能,同时削弱了结构的刚度,问题严重时还会导致工程事故。为此,进行混凝土裂缝的控制有着非常重要的现实意义。本文针对混凝土裂缝的主要成因及针对其成因采取的控制措施进行简要的分析。

【关键词】混凝土裂缝;产生的原因;预防;措施

1.建筑施工裂缝的成因

1.1温度作用产生裂缝

在一些新修建的建筑物中,比较常见的开裂地点是顶层的屋面板与墙体,导致其开裂的主要原因就为温度作用。温度作用导致结构出现开裂的大多集中在建筑物的顶层以及楼屋面,尤其是建筑物的两端比较常见,纵墙和横强都可能出现温度裂缝,比较长的温度裂缝可以跨越两个楼层。在温度裂缝的形状中,斜向裂缝是较为常见,呈现中间宽、两端细或者一端细、另一端宽;再就是水平发展的温度裂缝,这种裂缝呈现两端宽、中间细并且断续状发展。因外界环境温度变化过大,不同的建筑材料以及建筑物的不同部位在温度作用下产生不同的变形,变形过程又受到外界的约束,进而造成温度裂缝的产生。

1.2收缩作用产生的裂缝

在混凝土凝结硬化过程中,多余的水分会由表及里的蒸发出去,在混凝土构件的截面上就会出现温度差值,使得混凝土构件横截面出现不均匀的干缩。混凝土由于受到收缩作用进而在内部出现拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度时就会导致裂缝的产生。混凝土塌落度的大小对裂缝的产生有一定的影响,混凝土在具有较大塌落度情况下,在进行施工振捣过程中就会出现砂浆层以及水泥浮浆层,这两层含有较多的水泥、收缩性能较强;在混凝土凝结硬化时就会有大量的水分蒸发到空气中,导致混凝土的体积出现急剧的收缩,因混凝土早期的抗拉强度无法抵抗变形作用,因而导致混凝土裂缝的产生。

1.3沉降作用产生的裂缝

在砌体房屋结构中,由于地基的不均匀沉降会在结构应力较大部位出现沉降裂缝。在多层建筑里这种裂缝可能会发展到2层的地方。若建筑的地基的承载能力出现突变,沉降裂缝也有可能向建筑物的下方发展,严重时可能布满整个建筑物。这种裂缝出现的原因主要是施工方法不当或者设计失误造成的;若建筑采用桩基础,当桩基础依靠静载试验对地基承载能力检测时,因桩基础施工影响因素较多、检测的数量也有限,因而很难保证检测数据的准确性,影响桩基础的设计与施工,进而导致基础因沉降作用而产生裂缝。

1.4施工过程中产生的裂缝

在建筑物施工过程中,由于施工工艺、操作方法不当等就容易出现施工裂缝,这种裂缝的分布没有规律可言。造成这种裂缝出现的原因有:管道设置不当、混凝土强度不满足要求、楼板厚度不够、混凝土养护条件差、混凝土浇注方法和顺序不对、浇注速度过快、混凝土模板过早拆除、施工缝未妥善处理、施工缝设置不合理、钢筋保护层过大、浇注前钢筋变形过大、施工现场缺乏有效的管理等。

2.裂缝的控制措施

2.1设计方面

设计人员要注意容易开裂部位,灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则,来选择结构方案和使用的材料。尽量避免结构断面突变带来应力集中,在结构或造型方面不得以时,应充分考虑采用加强措施。采用补偿收缩混凝土技术,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。结构中,要重视构造钢筋的配置,特别是楼板、墙板等薄壁构件,更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。

2.2材料选择方面

根据结构混凝土强度等级选择合适的水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥;选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求;积极采用适合的掺合料和混凝土外加剂,掺合料和外加剂已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

2.3混凝土配合比设计方面

在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土坍落度,基础、梁、楼板、屋面用混凝土坍落度易小于120mm,高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在150mm左右;混凝土单方用水量不宜大于170kg/m3;普通混凝土水泥用量宜为270-450 kg/m3,高强混凝土不宜大于550 kg/m3;混凝土水胶比不已大于0.60;混凝土在满足工作性要求的前提下,应采用较小的砂率;配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时調整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

2.4 施工及现场养护方面

混凝土搅拌要充分,保证原材料搅拌均匀;混凝土运输时,应能保持混凝土拌和物的均匀性,不应产生分层离析现象,运送容器应不漏浆,并宜快速运输,保证混凝土施工的连续性;混凝土浇筑时要充分考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质,选用适当机具与浇筑方法,保证混凝土匀质密实;大体积混凝土,应控制浇筑后的混凝土内部最高温度及其与表面的温差、混凝土表面与环境的温差,内部最高温度一般不高于70℃,内外温差不超过25℃;混凝土浇注完毕,应在混凝土凝结后立刻进行妥善保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动;混凝土养护一般不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14d;冬季施工时混凝土入模温度不低于5℃,混凝土浇灌完毕后,及时覆盖保温材料,防止混凝土受冻;拆模时应保证混凝土强度达到规范要求。

3.混凝土裂缝的主要处理方法

3.1表面处理法

表面涂抹法对混凝土构件表面较浅的裂缝用水泥砂浆或环氧树脂表面涂刷处理,这些表面裂缝一般都很细很浅,裂缝深度尚未达到钢筋表面,一般用高标号的砂浆进行表面涂抹即可。如果表面裂缝贯通底部,出现漏水的情况,可通过表面贴补法在构件表面贴补防水片等方法来解决。

3.2填充法

可采用专用的混凝土封堵材料来填充裂缝。一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。小规模裂缝可采取开V型槽后,再作填充处理。

3.3压力灌浆法

压力灌浆法又称注浆法,它不仅修补面层而且能通过压力将注射用胶注到混凝土的内部裂缝处,对裂缝进行粘结封闭和补强加固,此种方法处理效果好,应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,使用方便处理效果好。

3.4结构补强法

因外部因素造成的较大裂缝,严重影响使用,如不及时采取措施,会危及整个建筑物的安全。例如外荷载超出设计的承载力、地震、爆炸、火灾等因素引起的裂缝,或由于钢筋锈蚀造成的构件承载力不足等原因引起的裂缝,通常采取结构补强法。

4.结束语

加强混凝土裂缝的质量管理对于国家基础设施建设成功与否具有重要意义。运用全面的质量管理知识,对混凝土裂缝的质量影响因素进行认真细致的分析,使工程质量做到事前预防,事中严格规定,提高裂缝质量控制水平。

参考文献:

[1] 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,2013.

[2] 庄其昌.裂缝对施工混凝土耐久性影响研究[M].青岛理工大学.2010.

作者:黄镇

第二篇:混凝土裂缝的成因及预防与裂缝处理

摘 要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的实际问题,文章对混凝土工程中常见的一些裂缝进行了探讨分析,就此问题针对具体情况提出了一些成因及预防、处理措施。

关键词:混凝土;裂缝;预防;处理

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙和微裂缝,微裂缝通常是一种无害裂缝。对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。

混凝土建筑通常都是带缝丁作的,由于裂缝的存在通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定:不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

1 裂缝产生的原因

1.1 混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂

混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收縮而产生裂缝。

1.2 混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥

混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后。易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩。产生裂缝。

1.3 钢筋工程施工的影响

现代住宅因其智能化及消费者要求的提高,管线的暗埋较常见。但由于管线过多,使钢筋与混凝土的粘结度降低,从而造成现浇楼板在混凝土成型后应力不均,呈现一些细小的不规则裂缝。

1.4 模板工程施工的影响

有的施工单位片面追求高利润降低成本,配备模板套数不足而造成过早拆模,导致混凝土强度未达到拆模要求或因模板支撑系统不牢,楼面荷载影响造成楼面超值挠曲,也可能造成板中通长裂缝。

1.5 养护工程不到位

在养护期内,混凝土强度未达到要求就进行下道工序的施工;尤其是重物冲撞,容易使板面出现不规则裂缝。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。

2 混凝土工程中常见裂缝及预防

2.1 干缩裂缝及预防

干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果: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,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性。

主要预防措施: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,因此要尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂;③严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比;④加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间;⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2 塑性收缩裂缝及预防

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。混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者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。

主要预防措施:①选用干缩值较小早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,掺加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。

2.3 沉陷裂缝及预防

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;或者因为模板刚度不足,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,致使混凝土结构产生裂缝。裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:①对松软土、回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。

3 裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、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。因此,根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法;灌浆、嵌缝封堵法;结构加固法;混凝土置换法等方法,

3.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和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。通常的处理措施是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,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.2 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主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、环氧树脂等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有塑料油膏、丁基橡胶等等。

3.3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时。就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法: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凝土补强加固。

3.4 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,然后再置换人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、改性聚合物混凝土。

作者:武俊兰

第三篇:预防混凝土裂缝产生的温度控制和裂缝修补技术

[摘 要]由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程危害。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍。本人认为对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土施工中,温度应力及温度控制具有重要意义。

[关键词]混凝土;裂缝;温度控制;修补

混凝土在现代工程建设中占有重要地位,它是一种砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程危害。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍。本人认为对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土中,温度应力及温度控制具有重要意义。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝,因此本文主要对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施作一探讨。

1.温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段。

1.1早期

自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

1.2中期

自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

1.3晚期

混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类:

1.3.1自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。

1.3.2约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同怍用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。

2.混凝土产生裂缝的原因

混凝土中产生裂缝有多种原因,主要表现在:温度和湿度的变化;混凝土的脆性和不均匀性;基础不均匀沉降;结构不合理。

混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.01×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×10。由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝土的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

3.温度的控制和防止裂缝的措施

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下。

3.1采用改善骨料级配,用于硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。

3.2拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

3.3热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。

3.4在混凝土中埋设水管,通人冷水降温。

3.5规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

3.6施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。改善约束条件的措施是:合理地分缝分块;避免基础过大起伏:合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。

4.混凝土裂缝的修补方法

随着施工经验的丰富,现在混凝土裂缝修补的方法越来越多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法较为常用,它可分为以下几点。

4.1压力注浆法

它适用于宽度为0.2ram~0.3ram的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理一粘贴注浆咀和封闭裂缝一试漏一配制注浆液一压力注浆一二次注浆一清理表面。

当裂縫数量较多时,先要在要贴的裂缝位置贴上白胶布,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝回涂刷。使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆咀用力包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行,若气温高半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出衣缝器,堵上铝铆钉。由上往下注浆,水平缝从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。

4.2涂膜封闭法

它适用于宽度小于0.2ram的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫一刮腻子一涂刷底层涂料一涂刷主层涂料一涂罩面层。混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料二1:1.8~2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料二1:0.7~0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上层涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。

4.3开槽填补法

它适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽芦涂刷界面处理浆一压抹聚合物砂浆一养护。

先用凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽深和宽约3cm~5cm,呈u型,用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理轧在界面处理浆尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。在养护时不需要浇水,在湿空气中即可,养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。

这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜:为了防止钢筋锈蚀及有害离子的腐蚀,可以采用涂膜防水处理。

5.结语

本文对混凝的施工温度与裂缝之间的关系作了简单的探讨,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种形象,它的出现不仅对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,因此,在具体施工中只要施工人员认真负责,严格按规定要求施工,严把质量关,就能降低混凝土裂缝的产生。

作者:李超

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