混凝土裂缝的预防与处理.doc

学号： 商丘科技职业学院毕业论文(设计) 题目 混凝土裂缝的预防与处理 系 别 专 业 学生姓名 成 绩 指导教师 2011年4月商丘科技职业学院毕业论文（设计）目 录1 绪 论12 混凝土裂缝产生的原因22.1混凝土水灰比、坍落度过大，或使用过量粉砂22.2混凝土施工中过分振捣，模板、垫层过于干燥22.3钢筋、模板工程施工的影响22.4养护工程不到位23 混凝土裂缝预防措施33.1混凝土原材料的选取使用严格把关33.2采用优质掺合料，改善混凝土的施工和耐久性能33.3降低水分从混凝土表面的蒸发速度33.4严格按配合比施工44 混凝土裂缝的处理措施54.1非结构性裂缝54.2结构受力性裂缝54.3结构加固法64.4混凝土置换法64.5电化学防护法64.6仿生自愈合法6结论7参考文献8摘要混凝土的裂缝是一个在工程实际中普遍存在而又难于解决的问题,就此对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨和分析,并针对具体情况提出了一些预防和处理措施。大量的工程和实践理论分析说明，钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的，只是有些裂缝很细，甚至肉眼看不见(缝宽0.5mm),一般对结构的使用无大的危害，允许其存在。有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下，不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀，使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用。必须加以控制，因此研究混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。关键词:混凝土、裂缝、预防、处理7商丘科技职业学院毕业论文（设计）1 绪 论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。由于混凝土施工和自身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝。正是由于这些初始缺陷的存在导致混凝土呈现出一些非均质的特性。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，但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝。如：温度变化收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝；有外载作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况进行预防和处理。随着公路建设的快速发展，公路等级的不断提高，应用于工程建设中的混凝土的数量越来越多，混凝土的质量要求也越来越高，混凝土裂缝的预防和处理在工程中也得到高度重视。结合本单位的一些工程实际情况和多年的施工经验，对混凝土工程中经常出现的一些裂缝问题进行探讨分析，提出一些具体的预防与处理措施。2 混凝土裂缝产生的原因2.1 混凝土水灰比、坍落度过大，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。而采用含泥量打的粉砂配置的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝。2.2 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。2.3 钢筋、模板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，从而造成现浇板在混凝土成型后应力不均，呈现一些细小的不规则裂缝。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。2.3 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。3 混凝土裂缝预防措施3.1 混凝土原材料的选取使用严格把关如果由于原材料因素产生裂缝，将对结构物的安全性及耐久性带来致命隐患，并且无法根除。为防止水及骨料中有害杂质对水泥混凝土的腐蚀，应严格控制混凝土的搅拌用水、养护用水和集料的硫化物及硫酸盐的含量。因此，选择水、砂、 石、水泥、外加剂、钢筋、钢绞线等原材料严格按试验规范要求，并且对水质检测要达到混凝土用水标准，对粗细集料的含泥量、有害物质含量、耐久性等严格控制，在试配前做好碱骨料反应试验，对水泥细度、强度、用水量、安定性、凝结时间等，及外加剂的各项性能指标严格按规范要求检测，对钢筋、钢绞线按规范抽检，妥善存放，防止其严重锈蚀。比如：JTJ F30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范里规定：对于粗、细集料，必须进行碱集料反应试验，且经碱集料反应试验后，试件应无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10%。3. 2 采用优质掺合料，改善混凝土的施工和耐久性能根据结构物所处环境、所在部位、承载能力及自身特点合理调整配合比。配合比设计时一方面可以减少胶凝材料总量，减少塑性收缩；一方面通过降低水泥用量，并掺加一定数量的外加剂来降低水化热，提高强度及抗渗性、抗冻性、耐久性等性能。如掺入缓凝型的外加剂，那么就会推迟放热峰值出现时间，降低温度的峰值；掺人一定比例的聚丙烯纤维，减小混凝土收缩；掺入膨胀剂，适度膨胀，以抵消混凝土的收缩，防止开裂。制备过程中应充分应用掺加具有复合功能的外加剂，采用优质掺合料等措施，才能改善混凝土的耐久性能风设施，确保水分蒸发过度。3. 3 降低水分从混凝土表面的蒸发速度首先，应降低水分从混凝土表面的蒸发速度，在混凝土尚未出现析水前，防止强风吹拂和烈日曝晒；其次，尽快修整抹面，及时养护，防止混凝土表面水分蒸发而干燥，并采用二次抹面，以减少表面收缩裂纹；最后，在浇筑混凝土前，应将基层浇湿。必须避开在高温气候条件施工，因在高温天气下，水泥水化作用加快， 内部水化热不易及时散开，而产生温度裂缝，同时因水分蒸发加快，使混凝土迅速干燥而收缩，易产生收缩裂缝。3. 4 严格按配合比施工混凝土配合比经试验确定后，严格按配合比施工，特别加强对水泥和外加剂的计量，并根据不同类型的外加剂适当的延长搅拌时间，合理分箱分室，间隔浇筑， 或预埋散热管，控制混凝土出机温度、入模温度，浇筑后水化热高峰期混凝土内表最大温差小20，混凝土表面与大气最大温差小于20控制应从搅拌至人模的时间， 在运输过程中采取措施防止其水分蒸发、离析等不利 因素产生，避免因混凝土自身性能的降低，或温度变化过大引起的裂缝。不断地加强对混凝土振捣，保证混凝土的密实性，提高其强度及抗渗性。对需后加集中应力的混凝土，必须保证混凝土的强度达到规定值后，方可施工。对施工整体连接，采用问跳施工的方法避免对结构物持续加热。4 混凝土裂缝的处理措施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非结构性裂缝、结构受力性裂缝、结构加固法、混凝土置换法等方法。4. 1 非结构性裂缝虽然非结构性裂缝对结构物的安全不会带来直接影响，但将降低其耐久性及使用年限，可用环氧树脂等凝胶做封闭处理，必要时也可采取表面涂抹法、填充法、灌浆法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的裂缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝，这种方法叫表面贴补法，适用于大面积裂缝的处理。填充法是用修补材料以直接填充裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝或者是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采取开V形槽，然后作填充处理。灌浆法利用压送设备（压力0.2MP a0.4MP a）将补缝浆液注入混凝土裂隙，达到闭塞的目的，也可利用弹性补缝器将注缝胶注人裂缝，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好，不用电力，十分方便。 4. 2 结构受力性裂缝对于结构受力性裂缝，需具体分析裂缝对结构的安全性产生的影响。若不危害结构的正常使用，可根据实际情况采取必要的补强措施，以增加结构物的稳定性。结构补强法包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。因拆模不当产生的裂缝、 超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝，影响结构强度的便可以采取结构补强法。例如：因地基沉降引起裂缝，可采取加粉喷桩、注浆等措施加固地基；因集中应力引起压裂破坏，可采用加垫大面积钢板分散应力；因为受拉、受弯、抗剪引起裂缝，可采用锚定挂钢筋网、喷锚等措施加强。混凝土裂缝处理效果的检查包括钻芯取样试验、压水试验、修补材料试验、 压气试验等。4. 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。4. 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,然后再置换入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、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。4.5 电化学防护法电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小，适用钢筋、混凝土的长期防腐，既可用于已裂结构也可用于新建结构。4.6 仿生自愈合法仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法，它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘结剂的液芯纤维或胶囊），在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。3 结 论裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会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,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展