PAGE11混凝土裂縫的成因與控制摘要混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題。本文從設(shè)計、環(huán)境影響、材料、配合比、施工現(xiàn)場養(yǎng)護等方面對混凝土工程中常見的一些裂縫的成因進行了分析探討。針對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土材料選擇、配合比優(yōu)化、以及施工現(xiàn)場的養(yǎng)護等方面提出了控制裂縫發(fā)展的措施。依據(jù)相關(guān)原理與文獻，總結(jié)了混凝土裂縫的處理方法。關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因；控制目錄第1章概述 11.1課題的提出 11.2本論文的研究內(nèi)容 11.3本論文的研究方法 21.4本文參考的理論……………….....2第2章裂縫的成因 32.1設(shè)計原因 32.2材料原因 32.3混凝土配合比設(shè)計原因 32.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因 52.5使用原因(外界因素) 5第3章裂縫的控制措施 53.1設(shè)計方面 53.2材料選擇 53.3混凝土配合比設(shè)計 63.4施工方面 63.5管理方面 63.6環(huán)境方面 7第4章混凝土裂縫的處理方法 74.1混凝土裂縫的處理方法 74.1.1.表面處理法 74.1.2填充法 74.1.3灌漿法 74.1.4.結(jié)構(gòu)補強法 84.1.5混凝土置換法 84.1.6電化學(xué)防護法 84.1.7仿生自愈合法 8第5章結(jié)論 85.1混凝土裂縫產(chǎn)生原因 85.2混凝土裂縫的控制措施 95.3混凝土裂縫的處理方法 9致謝 100參考文獻 111第1章概述1.1問題的提出所謂裂縫，就是開裂?；炷嗤亮芽p，是指在混凝土硬化過程中，由于混凝土脫水，引起收縮，或者受溫度高低的溫差影響，引起脹縮不均勻而產(chǎn)生的裂縫。混泥土產(chǎn)生裂縫經(jīng)常出現(xiàn)。有的裂縫大，有的裂縫小。裂縫嚴重影響工程質(zhì)量，對工程交付、工程安全帶來各方面不利的影響。裂縫太多，也浪費了不少人力資源、物力資源、財力資源。這個混泥土裂縫的問題，普通施工人員覺得棘手，專業(yè)工作人員也難以處理。不但是我們一線工作者碰到的問題，也是工程界絕大多數(shù)人員共同面臨的問題，具有普遍性。裂縫太大，安全問題發(fā)生的可能行越大。結(jié)構(gòu)安全的破壞好多都是從小小的裂縫開始的。裂縫不但影響安全，也影響美觀。裂縫產(chǎn)生的機理比較復(fù)雜，有些是宏觀原因，也有些是微觀原因，這個困擾建筑界的難題等待大家去破解。1.2研究內(nèi)容本論文研究混凝土裂縫成因，打算從多個方面入手，首先分析一下設(shè)計方面的原因，然后分析一下材料方面的情形，再看看混凝土的比例配合是不是得當，同時在使用方面有沒有操作不當?shù)那闆r發(fā)生，最后，加強施工，注意施工現(xiàn)場的保護也不能忽視。針對混凝土出現(xiàn)裂縫的成因分析，有的放矢的提出相應(yīng)的對策，力爭想方設(shè)法，采取一定的控制措施，防患于未然，將問題得到圓滿的解決。一是注重設(shè)計，設(shè)計出好的比例結(jié)構(gòu)，從源頭上采取措施，努力做到不出問題。二是精心挑選出好一點點的材料，在材料的選擇、材料的匹配、材料的混合方面做精心思考。三是注意搭配，好好搭配出混凝土的內(nèi)部比例，讓比例協(xié)調(diào)，比例合理、比例規(guī)范、比例經(jīng)得起考驗。四是施工時也需要精心安排，在施工過程中，不能馬虎，要認真攪拌混凝土，在攪拌過程中，多觀察，多看現(xiàn)場會不會出現(xiàn)特殊情況。五是注重管理，管理也能產(chǎn)出效益的。只有管理得當，才能避免一些常見小問題。管理無小事，不要擔心浪費管理成本，管理如果到位了，可能就會事半功倍的。六是考慮環(huán)境方面的因素。好的環(huán)境下攪拌混凝土，能夠避免爆嗮?？梢圆蛔層炅?，最后也在一定程度上盡可能讓混凝土更加經(jīng)久耐用一些，盡量不產(chǎn)生裂縫。1.3本文的研究方法資料收集與調(diào)研方案資料、數(shù)據(jù)整理，統(tǒng)計分析運用相關(guān)理論與技術(shù)進行分析與相關(guān)實體工程結(jié)合，進行分析研究分析混凝土產(chǎn)生裂縫具體原因針對原因提出相應(yīng)的措施在工程中應(yīng)用并驗證成果總結(jié)，編制報告圖1.1技術(shù)研究路線1.4本文參考的理論本文在行文探究混凝土裂縫成因時，間接參閱了斷裂力學(xué)理論以及損傷力學(xué)理論。斷裂力學(xué)所說的裂紋是指宏觀的、肉眼可見的裂紋。斷裂力學(xué)是20世紀5O年代開始形成的。傳統(tǒng)的強度理論把材料和結(jié)構(gòu)看成是沒有裂紋的完整體。實際材料和結(jié)構(gòu)中存在著裂紋，但如果材料的強度較低，裂紋的存在對結(jié)構(gòu)安全的影響通常并不明顯，由于在設(shè)計中采用了一定的安全系數(shù)，設(shè)計也就能夠滿足工程需要。但對于高強度材料或處在某些條件下的材料，裂紋的存在會使情況發(fā)生根本變化，這就必須考慮材料對于裂紋擴展的抵抗能力，為此引進了材料的斷裂韌性這一力學(xué)概念，并出現(xiàn)了斷裂力學(xué)。損傷力學(xué)理論既考慮混凝土材料在未受力的初始裂縫的存在，也可反映在受力過程中由于損傷積累而產(chǎn)生的裂縫擴展，從而導(dǎo)致應(yīng)變軟化。第2章裂縫的成因混凝土產(chǎn)生出裂縫，我們都不愿意看到。但裂縫它就不知不覺出來了。裂縫產(chǎn)生的形式確實不少，種類也很多，有形形色色的原因。比如，有的設(shè)計方面出問題，有的是組合因素出問題，有的是環(huán)境干燥出問題，有的是氣候因素出問題，總是出這樣或那樣的問題。在我參加的施工實踐中，產(chǎn)生問題的原因不一而足。如果要根本解決混凝土中裂縫問題，建筑界一定要想方設(shè)法找原因，原因從哪里找呢？裂縫原因主要還是設(shè)計方面、施工方面、材料方面、環(huán)境方面及管理方面等。彼此之間相互作用、又經(jīng)常性的相互影響，這些作用影響縱橫交錯在一起，最后導(dǎo)致了裂縫問題經(jīng)常出現(xiàn)了。面對裂縫問題怎么辦呢？想方法解決裂縫控制問題，不是任何單一的一種方式能妥善處理好的，要集思廣益，應(yīng)當采取綜合權(quán)衡方法。下圖就從六個主要因素方面整合一下，制成圖表，可以直觀的看出由六項主要因素組成的控制鏈圖2.1。結(jié)構(gòu)材料施工工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈地基環(huán)境裂縫處理圖2.1工程結(jié)構(gòu)裂縫控制鏈正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。上圖可以比較直觀的看出，裂縫原因是設(shè)計、施工、材料、環(huán)境及管理等相互影響的綜合性問題，解決裂縫控制問題應(yīng)當采取綜合方法。根據(jù)斷裂力學(xué)理論以及損傷力學(xué)理論的相關(guān)關(guān)內(nèi)容,本文嘗試從下述五個方面初步探討混凝土出現(xiàn)裂縫的幾個原因。2.1設(shè)計方面的原因一是設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變了，這會影響裂縫產(chǎn)生。二是構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當，這也會導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。三是構(gòu)造鋼筋配置得太少，或者配置太粗，這同樣會帶來裂縫的隱患。四是沒有充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形，沒有想到熱脹冷縮，一不小心也會帶來麻煩。五是采用的混凝土等級有點高了，用灰量太大了，這樣一來，也不太好，不利于收縮的。六是荷載收縮，如果外界環(huán)境溫度發(fā)生了變化，或者管線配置不當，這些因素也會引起裂縫產(chǎn)生的。2.2材料方面的原因混凝土建筑材料的取舍在很大程度上也會影響裂縫的產(chǎn)生。要看混凝土原材料的砂石顆粒大小，顆粒級配是否良好。如果配合不良，或者間斷級配方面出現(xiàn)了不合要求的情況，都會導(dǎo)致產(chǎn)生裂縫的。此外，混凝土加水的多少，用灰的多少，骨料粒徑的大小等都是產(chǎn)生裂縫的因素。混凝土所用的水泥也是影響裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵因素。水泥有不同的品種，有不同的等級，快硬水泥更容易收縮?；炷恋脑O(shè)計強度也在一定程度上有影響，強度等級如果越大越高，也會更容易引起裂縫產(chǎn)生的。2.3混凝土配合比設(shè)計方面的原因混凝土是有很多成分配合而成，在配合的設(shè)計方面，是講究比例關(guān)系的。如果比例配合不得當，就會引起開裂。一是選用的水泥等級不當，二是水泥的用量不妥，三是用水量的大小不當，四是水泥與灰的比例關(guān)系、水泥與膠的比例關(guān)系失調(diào)。五是調(diào)配時，所使用的膨脹劑摻入多少選擇不妥等，上述原因都可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。2.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護方面的原因?qū)е禄炷亮芽p的產(chǎn)生，還有可能是在施工過程中的不規(guī)范行為引起的，另外，施工過程中的現(xiàn)場養(yǎng)護也應(yīng)該被充分重視的。一是在澆灌與攪拌混凝土?xí)r，要考慮均衡性、密實性，攪拌速度不宜過快也不宜過慢，要恰到好處。二是要均勻的攪拌，在攪拌時間的安排方面也要重視，中間的時間間隔注意要求，不要攪拌太長了，也不要攪拌太短了。因為時間的長短都可能導(dǎo)致接茬時處理不好，最后也會引起裂縫的出現(xiàn)。2.5使用方面的原因(外界因素)在使用過程中，也要注意一些重要細節(jié)因素，如果使用不當，一定會出現(xiàn)差錯。一是混凝土建筑不要野蠻施工，不要在上面隨意鑿洞，要防止起火，防止地震破壞。二是不要長期讓嚴重超載的大車來回碾壓，如果經(jīng)常超載使用，也會引起裂縫出現(xiàn)。三是注意環(huán)境的潛在影響，惡劣的環(huán)境，比如太酸、重堿、鹽漬等對構(gòu)筑物的持續(xù)的腐蝕與侵害，也會引起裂縫產(chǎn)生。第3章裂縫的控制措施3.1設(shè)計方面好的設(shè)計可以有效防止裂縫產(chǎn)生，設(shè)計方面要做出調(diào)整和改變，一是注意設(shè)計中的‘抗’與‘放’， 應(yīng)靈活地運用‘抗一放’結(jié)合、以‘抗’為主、或以‘放’為主的設(shè)計原則。二是要特別注意研究容易開裂的部位，如房屋頂層的屋面層、樓板中預(yù)埋管線時洞的四角處，對這些部位要做到未雨綢繆，不讓問題出現(xiàn)。三是設(shè)計時，在混凝土中記得加入一些膨脹劑，這樣可以補償收縮，解決好因為熱脹冷縮而出現(xiàn)的裂縫，這種效果被證明是不錯的。四是配置好的鋼筋，鋼筋是混凝土的筋骨，是脊梁骨，特別是在樓面、地面更需要注意，在鋼筋的數(shù)量選擇、直徑大小選擇方面要多構(gòu)思，多重視。3.2材料選擇材料選取要好、要精。好的材料選擇是確保不出裂縫的重要一環(huán)，材料選擇要合適，不要采用高強的水泥，在原材料的選取方面，也要選優(yōu)良的砂石，含泥量的大小也要符合規(guī)范要求。膨脹劑的選取也要考慮到不同的品種，考慮到參量的多少，可以通過反復(fù)的試驗，最終確定出最佳的劑量。3.3混凝土配合比設(shè)計混凝土的配合是講究比例關(guān)系的，國家出臺了相應(yīng)的配備參考標準，按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定處理。在配合方面，要考慮到干縮率的大小，坍落度的多少，用水量的大小，水泥用量的多少，水膠比的協(xié)調(diào)等。3.4施工方面在施工方面，也要嚴格控制，需要注意模板的安裝及拆除，安裝模板時，要注意安全，注意厚度，要考慮混凝土的重量、壓力。模板位置的設(shè)置，定位器的安裝、支撐立柱的選取。在支架拆除時，不要形成太大的沖擊荷載，需要保存足夠的強度。底模及其支架拆除時的混凝土強度應(yīng)符合設(shè)計要求，當無設(shè)計要求時，混凝土強度應(yīng)符合表3.1的規(guī)定。構(gòu)件類型構(gòu)件跨度/m達到設(shè)計混凝土立方體抗壓強度標準值的百分率/%板≤2＞2，≤8＞8≥50≥75≥100梁、拱、殼≤8＞8≥75≥100表3.1底模拆除時的混凝土強度要求在施工過程中，還要考慮及時澆筑，保濕養(yǎng)護，經(jīng)常用薄膜覆蓋好，預(yù)防水汽蒸發(fā)掉了。如果水汽蒸發(fā)干了，容易導(dǎo)致裂縫。所以施工時，要鋪上一些麻袋子，或者鋪上一些草簾子，并且定期在上面澆水，條件好的地方還可以續(xù)上更多的水，保濕去裂縫。如果是冬天施工，那需要更加講究了。冬天的時候，不可以直接在上面去澆水，容易形成冰凍，反而更有破壞性。冬天施工要蓋上一些東西，比如蓋上一些薄膜，或者找一些保溫的材料。只有充分的保溫保濕，經(jīng)過特殊養(yǎng)護，才會更好地預(yù)防混凝土開裂。除此以外，選取好的混凝土外加劑，加一些外加劑保護，效果會錦上添花。3.5管理方面工程管理是不容忽視的，混凝土施工階段，千外不要忽略了管理方面的事項。只有嚴謹管理，科學(xué)管理，才會事半功倍。管理中，要做到事前管理，在施工環(huán)節(jié)上要一絲不茍，在配料過程中要精心選擇，在澆筑時要細心周到，在裂縫標準的確定中找到標準。施工時要嚴格按圖表施工，不要盲目的搶工期，各項施工技術(shù)措施要嚴格規(guī)范執(zhí)行，所有施工材料選擇，千萬不能用不成熟的劑料，要用經(jīng)久耐用的材料。如果確實出現(xiàn)了小裂縫，不要太焦慮，不應(yīng)當做事故去處理，不要推倒重來。3.6環(huán)境方面施工的環(huán)境因素也是重要的一方面。太大的雨天不要施工，施工要注意防風，盡量聯(lián)系氣象站，溫度如果太高，施工效果也不會太好，建議在溫度適宜的天氣開展工作。如果溫度陡然升高，或者溫度驟然降低，這樣都不好，都可能導(dǎo)致裂縫更容易產(chǎn)生。第4章混凝土裂縫的處理方法4.1混凝土裂縫的處理方法如果出現(xiàn)了裂縫，應(yīng)該及時處理，處理的方式方法還是比較多的。4.1.1.表面處理法就是在表面上做出處理，在表面上貼一些涂料，或者在表面貼一些防水片，貼一些模，貼的面積要大于裂縫面積，可以貼厚實一點，這種方法方便快捷，但不經(jīng)久耐用，也不是特別美觀，且只有使用在裂縫不太深的場景。如果裂縫太大太深，裂到了鋼筋表面上去了，就不太適用了。通過涂抹與貼補，可以在一定程度上防止變形，同時可以堵漏。4.1.2填充法所謂填充法，就是在裂縫里填充物料，將裂縫補起來。填充時要選好填充物，填充物的材質(zhì)要好，填充時可以開槽填入。填充使用最多的方式就是灌填充物。這種方法耗資不大，操作簡潔，易于處理。4.1.3灌漿法灌漿法就是在混凝土的裂縫中，灌入大量的砂漿，這種方式用途較廣。小裂縫可以用，出現(xiàn)大的裂縫也可以用。在灌漿的過程中，可以手動灌入，也可以借助器械灌入。比如用補縫器，這種方法效果還不錯。4.1.4.結(jié)構(gòu)補強法裂縫處理還可以使用補強法，補強是一種比較科學(xué)高效的方法。一般情況下不適用。補強需要很多輔助設(shè)備設(shè)施，可以在斷面補強。還可以采用其它方式，比如錨固。4.1.5混凝土置換法混凝土置換法也是一種有用的好方法，置換新的混凝土，取代舊的混凝土。這是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，要挖掉壞的土壤，加入新的混凝土，以新?lián)Q舊。在選取混凝土材料時，可以用水泥砂漿，也可以用其他復(fù)合材料。4.1.6電化學(xué)防護法電化學(xué)防腐是運用化學(xué)方法，通過化學(xué)反應(yīng)解決問題。電化的主要措施就是鈍化鋼筋，防止鋼筋腐爛。如果鋼筋不腐爛，那么混凝土就不會輕易松散，也就不至于隨意出現(xiàn)裂縫。這種方法優(yōu)點明顯，可以預(yù)防裂變，也可以解決已經(jīng)開始裂變的混凝土狀況。4.1.7仿生自愈合法仿生自愈合法是一種高端的新方法。模仿生物，然后分泌出某種特別的物質(zhì)，讓混凝土有了這種分泌物，分泌物促使裂縫慢慢愈合，進而解決了裂縫問題。第5章結(jié)論5.1混凝土裂縫產(chǎn)生原因通過上述分析，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣，主要包括設(shè)計不完善方面的問題、材料選擇不當方面的問題、混凝土結(jié)構(gòu)配備比失衡的問題、施工過程中不精致的問題、現(xiàn)場養(yǎng)護不到位的問題、環(huán)境因素影響方面的問題。對于上述問題，本文從多方面一一展開了論證，并結(jié)合不同的問題，提出了相對應(yīng)的解決辦法與措施，力求妥善處理好混凝土裂縫的問題。5.2混凝土裂縫的控制措施通過查找原因，再進行對策分析，找到了相應(yīng)的破解之策，尋求了解決辦法，思考出了混凝土裂縫的控制措施。好的設(shè)計可以有效防止裂縫產(chǎn)生，設(shè)計方面要做出調(diào)整和改變；材料選取要好、要精。好的材料選擇是確保不出裂縫的重要一環(huán)，材料選擇要合適，不要采用高強的水泥，在原材料的選取方面，也要選優(yōu)良的砂石，含泥量的大小也要符合規(guī)范要求；混凝土的配合是講究比例關(guān)系的，國家出臺了相應(yīng)的配備參考標準，按《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定處理。在配合方面，要考慮到干縮率的大小，坍落度的多少，用水量的大小，水泥用量的多少，水膠比的協(xié)調(diào)等；在施工方面，也要嚴格控制，需要注意模板的安裝及拆除，安裝模板時，要注意安全，注意厚度，要考慮混凝土的重量、壓力。模板位置的設(shè)置，定位器的安裝、支撐立柱的選取。在支架拆除時，不要形成太大的沖擊荷載，保存足夠的強度；工程管理是不容忽視的，混凝土施工階段，千外不要忽略了管理方面的事項。只有嚴謹管理，科學(xué)管理，才會事半功倍。管理中，要做到事前管理，在施工環(huán)節(jié)上要一絲不茍，在配料過程中要精心選擇，在澆筑時要細心周到，在裂縫標準的確定中要找到標準；施工的環(huán)境因素也是重要的一方面。太大的雨天不要施工，施工要注意防風，盡量聯(lián)系氣象站，溫度如果太高，施工效果也不會太好，建議在溫度適宜的天氣開展工作。如果溫度陡然升高，或者溫度驟然降低，這樣都不好，都可能導(dǎo)致裂縫更容易產(chǎn)生。5.3混凝土裂縫的處理方法通過本文的研究，同時找到了幾種處理方法，只要方法得當，一定能有效的避免裂縫的出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)了裂縫，只要結(jié)合具體情況做具體分析，選取相適應(yīng)的解決之策，就可以圓滿處理好混凝土裂縫的問題。致謝衷心感謝鄧紅舟老師全程的精心指導(dǎo)，從論文開題報告的寫作，到一稿寫作的完成，再到二稿的修改，直至最后的定稿，每一階段鄧老師都提出了明確的指導(dǎo)建議，鄧老師不厭其煩的指導(dǎo)我修改完善，老師您辛苦了。鄧老師通過QQ郵箱與平臺回復(fù)指導(dǎo)意見，給我提出了具體的修改建議，我也竭盡所能按照鄧老師的要求，通過學(xué)習(xí)，不斷改進，每次都有所提高，有所進步，在不斷努力前行。關(guān)于本篇文章的成因分析，我主要結(jié)合實踐看到了混凝土開裂確實有多種原因，對原因及解決對策有一點了解，鄧老師建議集中某一點分析