对混凝土裂缝的研究 毕设论文.doc

对混凝土裂缝的研究 摘 要 混凝土是一种非均质脆性材料，由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下，硬化并产生体积变形，由于各种材料变形不一致，互相约束而产生初始应力，造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯，在荷载或应力作用下，裂缝开始扩展，并逐渐互相贯通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝，称为宏观裂缝，即通常所说的裂缝。 开裂发生的原因可能是原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的条件影响以及结构不合理等。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。在实际工程中, 往往是各种因素多重作用引起混凝土开裂。宽度小于或等于0.05mm的裂缝通常对使用无大的危害, 叫做无害裂缝, 而结构物的有害裂缝不仅会降低力学性能和承载力, 而且直接影响结构耐久性, 缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝, 或减少裂缝的数量和宽度, 特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定, 如我国的CCES 01-2004《混凝土结构耐久性设计与施工指南》, 对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。 关键词：摘 要 I 一、混凝土裂缝的类型及成因 1 （一）混凝土因自身特性产生裂缝 1 （二）化学反应引起的裂缝 4 （三）混凝土结构受力裂缝 4 （四）施工工艺及流程造成的裂缝 5 二、混凝土裂缝的预防措施 6 （一）严格控制混凝土施工配合比 6 （二）严格控制混凝土的温度应力 6 （三）做好裂缝计算 6 （四）做好混凝土的浇筑和振捣………………………………………...6 （五）做好后浇带的施工………………………………………………...7 三、混凝土裂缝的处理措施 7 （一）表面修补法 7 （二）灌浆、嵌缝封堵法 7 （三）结构加固法 7 （四）混凝土置换法……………………………………………………...7 （五）电化学护法………………………………………………………...7 （六）仿生自愈合法……………………………………………………四、结束语 8 致 谢 9 参考文献 10 对混凝土裂缝的研究 一 、 混凝土裂缝的类型及成因 造成混凝土裂缝的原因是多方面的,一般而言,可分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。 （一） 混凝土因自身特性产生裂缝 1.收缩裂缝 收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲，当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时，不会产生裂缝，而实际工程中，混凝土总是受到各种约束的，如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束，因而内部产生拉应力，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。一般来讲，混凝土受到的约束越大，其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的，因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的，尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大；因而，相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内，通常情况下，混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成，有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉，之后随着混凝土水份的进一步蒸发，其收缩裂缝逐渐变粗，或者由于产生渗漏等情况，才被发觉。一般情况下，几个月以后，混凝土体内多余水份蒸发已基本完成，混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致，因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止，处于相对稳定状况。当然，之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化，当环境湿度变大时，混凝土将吸取空气中的水份，而收缩裂缝变窄些，反之当环境湿度变小时，混凝土收缩裂缝将变宽些。另外，还随着环境温度变化，混凝土也将产生热胀冷缩现象，因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些，反之，随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为：早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。见表1 表1 　混凝土体积变化分类 ? ? ? 体 ? 积 ? 变 ? 化 ? 初始体积变化 沉降、收缩 早期干燥收缩(塑性收缩) ? 硬化过程的体积的变化 ? 干燥收缩:伴随着干燥而发生的收缩 自收缩:水泥浆结构形成后,由于水泥水化吸收毛细管水，毛细管产生张力产生的收缩 ? ?硬化后的体积变化 碳化收缩 干湿而产生:润湿、干燥的反复作用 由于温度而产生体积变化:由常温到高温,或由高温到低温而产生的体积变化 ? 水化