山东英才学院。
毕业**(设计)
**(设计)题目: 混凝土裂缝的
分析与控制。
二级学院: 建筑工程学院。
学科专业: 建筑工程技术。
学号: 200812515425
姓名: 张闯。
班级: 2007 级试点本科四班
指导教师。**提交时间。
山东英才学院教务处制。
2023年11月15日。
毕业**(设计)内容介绍。
目录。中文摘要。
一、 常见混凝土裂缝原因分析。
二、 凝土裂缝的预防措施。
结语。混凝土裂缝的分析与控制。
摘要:我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。混凝土因其取材广泛,**低廉,抗压强度高,可浇注成各种形状,并且耐火性好,不易风化,养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。
而随着商品混凝土的诞生,由于其施工方便快捷,性能稳定,质量可靠,劳动强度低,生产效率高,同时又可减少噪音,保护环境等综合优点,更是把混凝土推向了一个顶峰。本文针对工业建筑混凝土结构裂缝进行各种问题进行分析,并在实际建筑过程中总结经验,提出解决方案。
关键词:混凝土裂缝原因;预防措施补。
引言。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、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病害。
轻者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、耐久性等,严重的将威胁到人民的生命、财产。
正文。一、常见混凝土裂缝原因分析。
混凝土是一种抗拉能力极低的脆性材料,尤其工业建筑改扩建项目,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化,轧机震动、地基不均匀沉降时,极容易产生裂缝。近年来,随着建筑技术、建筑材料、施工工艺的发展和试验检测手段的进步,不仅重视其物理性能,同时重视其化学性能。如“aar”碱集料反应以及化学介质的侵蚀会使混凝土结构过早产生裂缝,降低混凝土强度。
从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种:
1.1、材料质量
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好。苦工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。
1.2、地基变形
在钢筋混凝土结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定与地基变形的情况,由于地基变形的应力相对较大,使的裂缝一般是贯穿性的。
1.3、施工工艺
施工工艺着重强调以下几点:
1)水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
2)混凝土是一种人造混合材料,其***坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂缝产生的直接或间接原因。
3)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太大或太小,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。
4)混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。
1.4、结构受荷
结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。
普通钢筋混凝土构件在承受了30%一40%的设计荷载,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。
在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2一0.3nun.
对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。
1.5、设计构造
结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;。
1.6、湿度变形裂缝
普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收缩,由此而在构件内产生拉应力,在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。因此,若构件早期养护不良,极易产生收缩裂缝。这类裂缝,在现浇剪力墙、水池底、壁等工程结构中最为常见。
1.7、徐变裂缝
结构构件在内应力的作用下,除瞬时弹性变形外,其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形。据文献记载受弯构件由于徐变变形的作用,其长期变形值可增加2~3倍,因变形量加大而使拉区混凝土承受拉应力,造成裂缝的出现。预应力构件因徐变会产生较大的应力损失,降低了结构的抗裂性能。
此类裂缝常见于受弯构件的拉区,其特征与承受荷载出现裂缝相同。
1.8、施工方面
由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。如混凝土结构养护不良或养护时间不够;水灰比过大、水泥或外加剂加入量过大;搅拌时间不够、振捣不实;钢筋表面污染、保护层过小或过大;任意留置施工缝且不按规定处理;后期施工扰动前期混凝土;构件内外温差大,未采取有效措施;在不宜施工的气候条件下,勉强施工;冬季施工未采取防冻措施等。
二、凝土裂缝的预防措施。
2.1、材料选用
1)水泥:使用水化热较低的水泥以及尽量降低单位水泥用量;水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,普通混凝土内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~7天。
(2)掺合料和外加剂:在混凝土中掺入水泥用量0.25%的减水剂,可同时减少10%的水泥用量,从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入粉煤灰,不仅可代替水泥用量,而且可大大改善混凝土的可泵性和工作性,从而降低水化热的产生;在混凝土中掺入膨胀剂,混凝土在硬化过程中产生体积膨胀,可以部分或全部补偿硬化过程中冷缩和干缩,减免混凝土的开裂。
(3)粗细骨料:在钢筋间距和泵车输送管的允许下,尽量选用粒径大的骨料,一般中、粗砂比使用细砂每平方米混凝土减少用水量20~25kg左右,水泥相应也减少28~35kg,从而降低混凝土的干缩,条件允许的情况下,可以采用设计毛石大体积混凝土基础。
(4)石子级配:石子级配对节约水泥及保证具有良好的和易性关系很大, 大体积混凝土宜采用连续级配。
(5)水:水源对大体积混凝土的影响主要是在搅拌温度控制上,大体积混凝土搅拌时必要时采用冰水混合搅拌,以降低混凝土入模温度。
2.2、配料
1)配合比设计:采用低水灰比、低用水量,以减少混凝土的收缩。
2)禁止任意增加水用量。
3)配制混凝土时计量应准确,要严格控制灰比和水泥用量,搅拌要均匀,离析的混凝土必须重新拌匀后,方可浇灌。
2.3、配筋
钢筋配置应严格按施工图施工,尤其重视以下各点:
1)从塑性铰区延性考虑钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必须考虑对构件抗裂性能的影响,做到强度弱梁。
2)钢筋位置要正确。保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂,钢筋间距过大易引起钢筋之间的混凝土开裂。
2.4、模板工程
钢筋混凝土结构裂缝的预防,在模板工程中应注意以下各点:
1)模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。
2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。
3)合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。
2.5设计控制
(1)合理的平立面设计:采用合理的平面的立面的设计,避免截面突变,从而减小约束应力;
(2)合理使用钢筋:合理布置分布钢筋,尽量采用小直径,密间距。全截面配筋率不小于0.3%,应在0.3%~0.5%之间。
(3)混凝土的选定:避免采用高强混凝土,尽可能选用中、低强度的混凝土。
(4)设置滑动层:考虑到基础同时受到地基和桩基的约束,在基础的下底面设置滑动层来减小其约束,降低混凝土内部的约束应力。
2.6混凝土浇筑
1)浇筑采用分层分段滚浆浇注、推进施工,底板振捣从一侧开始,成阶梯状往前推进,阶梯设置长度不得大于5000mm,分层推进浇筑厚度400~500mm,分别同步加以振捣密实,先将集水坑底部浇筑到比集水坑模板下口高50~100mm,然后浇筑平板,斜面由泵送混凝土自然流淌而成,坡度控制在1:5左右。详见下图。
在坑底混凝土初凝之前浇筑坑侧,坑侧浇筑时四周均匀布料,避免因混凝土从一侧挤压导致集水坑模板或钢筋移位。
(2)混凝土初凝时间不小于8h(在商品混凝土**合同中明确),在下层混凝土初凝前1h内必须将上层混凝土浇筑完毕。
(3)混凝土浇筑方向按照先施工深基础底板,后施工浅基础的原则。
(4)混凝土浇注产生的泌水容易使混凝土表面水泥砂浆层过厚,致使混凝土强度不均产生收缩裂缝;浇筑过程及时处理掉,施工时通过后浇带处的钢筋与模板之间的缝隙将泌水排至后浇带,泌水沿后浇带排至集水井内,用水泵抽走。
(5)基坑四周防水导墙混凝土用铁锹铲入模板内,不得直接用泵管放料。泵车送料速度须以施工操作面的需求速度随时加以调整,另一面严格控制混凝土入模温度,尽可能降低最高温升值。
(6)每台输送泵不少于2台振捣器,及时将输送到基坑的混凝土振捣密实,不得漏振、过振。
(7)混凝土浇筑标高拉线控制,用4m刮杠刮平大面,用木抹子搓抹平整,在混凝土初凝之前二次用力搓平并将表面拉毛,拉毛必须保证纹路均匀顺直。
华佗论参考译文
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