建筑混凝土结构产生裂缝原因及措施

湖南理工学院成教学院毕业设计湖南理工学院成教学院毕业论文（设计）题目：建筑结构钢筋砼结构裂缝产生原因及预防措施作者年级2008函授站专业土木工程指导老师职称教授层次本科完成时间2011.04湖南理工学院成教学院毕业设计摘要本文论述了建筑结构产生裂缝的普遍现象,其中最常见的要数钢筋混凝土构件以及砖墙裂缝。本文详细分析了钢筋砼结构裂缝产生的七种原因,并给出了七种预防措施。关键词：钢筋砼结构裂缝产生原因；预防措施；湖南理工学院成教学院毕业设计目录第一章绪论....................................................................................................................11.1引言............................................................................................................................................1第二章钢筋混凝土常见裂缝原因分析............................................................................22.1材料质量...............................................................22.2施工工艺...............................................................22.3地基变形...............................................................22.4温度变形...............................................................22.5湿度变形...............................................................32.6结构受荷...............................................................32.7设计欠周全.............................................................3第三章预防措施................................................................................................................43.1材料选用...............................................................43.2配料...................................................................43.3配筋...................................................................43.4模板工程...............................................................43.5混凝土浇筑.............................................................53.6设计构造...............................................................63.7施工技术...............................................................6第四章总结........................................................................................................................7参考文献................................................................................................................................8致谢................................................................................................................................9湖南理工学院成教学院毕业设计1第一章绪论1.1引言建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,从理论上说,混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,在使用荷载不大的情况下,没有裂缝间隙或这类结构性裂缝隙非常细微,不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中,混凝土结构会出现各种各样的裂缝,其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。在这里主要讨论钢筋砼梁出现裂缝的原因很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等,通常可归纳为以下几种:湖南理工学院成教学院毕业设计2第二章钢筋砼常见裂缝原因分析2.1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,若工程上用了这等不合格的材料就会产生“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。2.2施工工艺施工工艺涉及的面很广,不可能一一叙述,一般常涉用到的有:水分蒸发、水泥结石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土是一种人造混合材料,其质量好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、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染、混凝土保证层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,也可能导致出现裂缝。混凝土养护非常重要，尤其是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使混凝土内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。避免在极端天气条件下施工,可以减少混凝土结构的开裂情况。2.3地基变形在钢筋砼结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、外形、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。2.4温度变形混凝土具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为1×10-5/0C。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。湖南理工学院成教学院毕业设计32.5湿度变形混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。混凝土的收缩值一般为0.2~0.4‰,其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是掺加微膨胀剂等,这样可基本解决混凝土的早期干缩问题。2.6结构受荷结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。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、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不答应出现裂缝则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。2.7设计欠周全如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均轻易导致混凝土开裂。湖南理工学院成教学院毕业设计4第三章预防措施通过以上分析,在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服。3.1材料选用水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。混凝土中掺入一定数量的优质粉煤灰，不但能代替部分水泥，而且可改善混凝土拌合物的流动性、粘聚性、保水性，从而改善了可泵性。3.2配料配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的混凝土必须重新拌匀后,方可浇筑。3.3配筋钢筋的配置应严格按施工图施工,尤应重视以下各点: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。钢筋的位置要正确,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。3.4模板工程钢筋混凝土结构裂缝的预防,在模板工程中应注重以下几点: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。模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(非凡是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。合理把握拆模时机,拆模时间过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护介入时机。湖南理工学院成教学院毕业设计53.5混凝土浇筑混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。浇筑大体积混凝土时，拌和混凝土时还可加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。还用采取控制混凝土的温度措施。如：热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热，在混凝土中埋设水管,通入冷水降温；在规定合理的拆模时间,气温骤降时时行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；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。优化浇捣方法。混凝土施工段的划分及浇筑顺序应根据具体工程结构确定。在浇筑过程中，应遵循“同时浇捣、分层推进，一次到顶，循序渐进”的成熟工艺。振捣时重点控制两点，即混凝土流淌的最近点和最远点，振动点振动时不能漏振，尽可能采用两次振捣工艺，以提高混凝土的密实度。在混凝土养护阶段的温度控制应遵循以下几点：①混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25℃-30℃。②混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温。③采用内部降温法来降低混凝土内外温差。④保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等)，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。3.6设计构造建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,轻易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小。控制建筑物有长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。合理地调整各部分承重结构的受