房屋裂缝处理技术毕业论文

浅谈混凝土的施工温度与裂缝 摘要：通过多年的现场观察，通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著，对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。 1摘 要 通过多年的现场观察，通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著，对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。关键词 混凝土 温度应力 裂缝 控制混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天，混凝土的裂缝较为普遍，在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有出现。究其原因，我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。在大体积混凝土中，温度应力及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。我们遇到的主要是施工中的温度裂缝，因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。1 裂缝的原因混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（～）×104， 长期加荷时的极限位伸变形也只有（～）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。2 温度应力的分析根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段：（1）早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。（2）中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类：（1）自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。（2）约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响，具体计算这里就不再细述。3 温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：（1）采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；（2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；（3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；（4）在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；（5）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；（6）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；改善约束条件的措施是：（1）合理地分缝分块；（2）避免基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小，因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2..因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。（4）减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。（5）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。（6）混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。（7）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。（8）掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。（9）掺外加剂混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，减少水分蒸发，减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能，我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究，比单纯的靠改善外部条件，可能会更加简捷、经济。4 混凝土的早期养护实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。5 结束语以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。

研究建筑结构设计中形成裂缝的原因和解决方案论文

摘要： 目前， 在建筑结构中使用最为广泛的材料为钢筋混凝土。但是， 在这些钢筋混凝土建起的建筑结构中裂缝现象依旧较为常见， 这对整个建筑物的稳定性能和安全性都产生了巨大的影响， 它所埋下的安全隐患直接影响了人们的人身安全。因此， 对于建筑结构设计裂缝的控制处理工作需要得到行业相关人员的广泛关注。本文就建筑结构设计裂缝的成因以及裂缝类型进行分析， 讨论建筑结构设计裂缝的控制措施。

关键词： 建筑结构； 裂缝成因； 裂缝控制措施；

1、引言

随着我国经济的发展， 建筑行业发展得越来越好， 越来越多的建筑工程投入建设。目前， 我国在建筑结构中应用最为广泛的材料是混凝土。因混凝土结构的建筑在设计上以及其他方面的特点， 且混凝土材料受外界影响较大， 因此， 就有可能会产生建筑结构的裂缝， 这些裂缝对建筑整体的稳定性和安全性会产生巨大的影响， 进而影响到人们的人身财产安全。因此， 相关人员必须对这些裂缝进行处理， 以提高整个建筑的安全性和质量。接下来， 本文就对这些裂缝的类型以及成因进行分析。

2、裂缝的类型

塑性沉降裂缝

在实际情况中， 建筑的钢筋和模板等因素都会对混凝土骨料的沉降造成影响， 在这种影响下， 就会形成塑性沉降裂缝。此外， 施工的质量也会对塑性沉降裂缝的形成产生影响， 如果在实际施工过程中对于模板没有进行正常规范的绑扎操作， 也有一定的几率会使建筑结构出现塑性沉降裂缝。塑性沉降裂缝中部较宽， 两端较窄， 呈梭型， 常出现在结构的变截面处、梁板交界处、梁柱交界处及板肋交界处等， 裂缝深度通常可达钢筋表面。这种裂缝应当控制水灰比、砂率和塌落度不要过大；对截面相差过大的构件， 要先浇筑较深的部位， 静止1~后， 待沉降稳定后再与上部薄截面同时浇筑， 最后， 保护层厚度不要过薄。

塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝一般是在施工过程中形成。由于在进行混凝土的浇筑过程中， 处于一个暴露的状态， 受到外部因素的影响， 比如高温或者大风天气等等， 易使得混凝土材料发生热胀冷缩等， 当混凝土材料呈现出塑性状态后， 混凝土中的水分会进一步减少， 混凝土材料变硬， 塑性收缩裂缝就此在建筑物的表面形成。塑性收缩裂缝呈不规则多边形分布， 或者大致呈互相平行状分布。裂缝之间的距离最小的有几厘米， 最大的'有十几厘米。这些裂缝刚开始都是很浅的， 逐渐会发展成为贯穿性裂缝。其预防措施有严格控制混凝土的水胶比、水泥用量和粉砂用量；在高温、大风及干燥天气下施工应采取措施保证质量。

温度应力裂缝

温度应力裂缝顾名思义， 其主要影响因素为温度。在实际的混凝土浇筑施工过程中， 常常需要一个较长的施工期， 在这段时间内， 由于昼夜温差以及室内外温差较大且混凝土结构的表面散热较快， 就会对浇筑产生影响。当温差产生的表面拉应力超过混凝土所能承受的拉应力强度就极易形成温度应力裂缝， 这种裂缝看上去并不明显， 但其实际对建筑物的稳定性和安全性影响依旧不容小觑。温度应力裂缝主要表现为不同深度的表面裂缝， 要防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度或者防止混凝土超冷以及防止老混凝土过冷， 以减少新老混凝土间的约束。

其他裂缝

这些裂缝可能与施工者的施工质量、施工的工艺或者是施工材料本身的质量与性质有关。这些方面如果不达标， 就极易形成相应的裂缝， 对建筑物的质量影响巨大。

3、裂缝成因分析

荷载因素

钢筋混凝土结构在建成后， 需要考虑到来自机构构建和来自整个建筑系统的荷载。这些外荷载会对钢筋混凝土结构带来压力， 如果长期处在一个高于设计标准的荷载值， 就会随着时间的积累产生荷载裂缝， 这主要和动、静荷载和次应力息息相关。

温度因素

据调查研究， 我国现在使用的混凝土的线性膨胀系数表示为1×10-5/℃。当混凝土内外温差较大时， 会产生压应力， 继而产生拉应力， 当拉应力大小超过混凝土的抗压极限强度时， 就会产生裂缝。下面这个式子便可以说明温度应力与构件的关系：amax= LLyl.构件中间的最大温度便是a表示组件之间的摩擦系数为t LL;l表示构件长度。而影响到组间摩擦系数的还有水分， 但随着温度的升高， 混凝土结构内部水分就会大量蒸发， 这就致使塑性收缩裂缝加速形成， 如果在外界没有补充水分的条件下， 情况就会变得更糟。

施工质量因素

施工质量因素对于裂缝的形成也有很大的影响。主要涉及到的施工环节是混凝土浇筑。在混凝土浇筑过程中， 要考虑到温度等因素， 需要对混凝土结构及时补充水分。另一方面， 要根据设计图纸上标注的最大荷载控制好浇筑的量， 严格按照设计要求进行浇筑。另一方面， 在对模板进行绑扎时， 也要做得规范些， 如果绑扎的不牢， 也会导致裂缝的产生。

原材料质量因素

原材料质量是另一个关键因素。混凝土材料的水热化值、稠性等等性质都会影响到是否会产生裂缝。原材料质量好， 可以增强其自身硬度， 对于荷载以及拉应力的承受效果也就更好， 因此， 原材料质量因素在裂缝的产生问题上影响重大。

4、裂缝控制措施

严把设计关

在设计时， 要统筹考虑多种可能遇到的因素。另一方面， 应当重点考虑建筑物混凝土结构的整体刚度， 以提升整个建筑的荷载能力。此外， 还需要考虑到建筑物可能发生的不均匀沉降问题。当不均匀沉降发生时， 会产生相应的压应力与拉应力， 且会导致建筑结构在温度应力的抵抗上能力下降， 因此， 在对建筑的设计时需要准确的计算建筑的荷载能力并对可能发生的意外以及不可控因素进行预判， 增加设计的科学性与合理性。

严把选材关

在选材时， 要对混凝土材料的质量进行严格把控。在一般情况下， 对于大体积的混凝土应采用水热化值低的粉煤灰水泥或者矿渣水泥。同时， 为了能进一步改善水泥浆的稠度， 提高混凝土的拉伸度， 可以适量添加盐水防裂剂等外加剂。除此之外， 还应当严格按照国家标准， 根据适宜的砂率进行骨料的选择和优化处理。相关的管理人员需要对选购的材料进行核查， 要保证好材料的质量。

严把施工关

施工环节的好坏对于建筑的质量有很大的影响。因此， 需要提高施工技术， 并对施工人员的施工规范以及施工质量进行监督。在混凝土的浇筑过程中， 也要考虑到气温、风速等因素， 当面对高温环境时， 施工人员应当选择分层浇筑的方法， 借助浇筑面自身的散热功能削弱高温带来的影响。此外， 可以埋设水管， 这样既能进行物理降温， 又可以保持混凝土结构的水分， 一举两得。在浇筑过程中， 施工人员还应该考虑到钢筋结构的位置问题， 要保证钢筋结构不受混凝土浇筑工作的影响， 使得整个建筑的稳定性得到提升。例如， 建筑结构通常属于大体积混凝土， 建筑结构的梁和楼板的混凝土强度应当保持一致， 宜选用中级。在建筑结构的墙和柱的混凝土等级高于梁和板时， 节点核心区的混凝土强度的等级应当与柱和墙保持一致， 在梁和柱混凝土强度等级不同的情况下节点的做法见图1.现浇梁与楼板的混凝土强度等级应当保持一致性。在柱和墙的混凝土强度等级大于梁和板的混凝土强度时， 节点核心区的混凝土强度等级应与柱和墙相同， 梁和柱混凝土强度等级不同时节点的做法见图1.

预应力与结构设计

在最近几年的现场状况来看， 预应力结构设计应考虑到建筑物的几何结构的尺寸、预应力筋的用量以及预应力结构抗裂程度要求。在一般情况下， 在设计时取梁长的1/15, 在现有设计与施工水平下， 一般用1/18~1/20, 既可以减少用钢量， 还能减少结构自重。例如， 建筑结构的平面布置， 应当确保建筑结构平面布置的规则性， 避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时， 应当在凹口部位的边缘设置拉梁， 凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化， 楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制， 在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时， 地下部位设置后浇带， 地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的1/3宽的位置， 宽度应当在800~1000mm范围内。加强带宽度一般为2000mm, 带两侧布置密孔钢丝网， 以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开， 钢丝网垂直布置于上下层 （或内外层） 钢筋之间， 并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋， 水平温度钢筋均匀布置在上下层， 内掺12%的膨胀混凝土后， 且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开， 钢筋仍然应该连续的配置。在房屋长度超过规定的的数值比较大的情况下， 应当进行变形缝的设置。在建筑物群房和主楼的高度相差比较大的情况下， 需要在主楼和群房之间进行沉降缝或者是后浇带的设置， 这样能够有效的避免或者减少因为基础沉降而导致的裂缝的产生。

5、结语

由于建筑物和人们的生产生活息息相关， 因此， 建筑物质量的高低直接影响了人们的生命与安全财产的保障度。建筑结构的裂缝作为建筑物质量与安全性能的一大重要威胁， 需要我们采取相应的措施， 统筹考量可能引发裂缝的因素， 对其加以控制。在建筑施工设计环节， 提高设计的科学性与合理性， 对一些标准参数有一个较好的估量。此外， 在建筑施工过程中， 要加强管理， 提高施工的质量， 在选材与施工工艺的选择上把好关。总而言之， 相关施工单位应该根据裂缝的不同类型， 采取与之相对应的合理解决方案， 把安全隐患降到最低， 保障好人们的人身安全。

参考文献

[1]徐洪亮， 李俊。谈如何控制混凝土的裂缝[J].工程科技。

[2]董春玲， 李兴凯。浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].工程科技。

[3]李广和。论现浇混凝土施工裂隙原因分析及预防措施[J].城市建设理论研究， 2011, 8.