毕业论文———论混凝土裂缝成因及防治措施（范文模版）

第一篇：毕业论文———论混凝土裂缝成因及防治措施（范文模版）

2013 届毕业设计

题 目 浅谈混凝土裂缝的成因及预防措施

院、部： 材料与化学工程学院

学生姓名： 何杰

指导教师： 将美丽 职称 副教授 专 业： 材料工程技术 班 级： 材料1002班 完成时间： 2013年5月7日

摘要

混凝土是一种由沙石骨料、水泥、水及其他材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中有着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是这些初始缺陷的存在，才使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，微裂缝就会不断扩展通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，即混凝土工程常说的裂缝。

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等。

针对这一现象, 作为一个建筑工作者，在当前施工中如何克服混凝土裂缝是一件非常重要的事，本文将对混凝土裂缝的原因及危害, 混凝土裂缝的防治,从混凝土裂缝的种类入手，提出混凝土裂缝的危害,对混凝土裂缝成因进行分析，并对如何防治混凝土裂缝谈一些粗浅的见解。

关键词：混凝土；裂缝；特征；原因分析；防治措施

ABSTRACT

Heterogeneous brittle material concrete is a kind of sand gravel aggregate, cement, water and other materials are mixed and the formation of.Due to a series of problems in concrete construction and its deformation, constraints, there are numerous micropores, cavitation and crack in concrete hardening molding, it is these initial defects, makes concrete showing some heterogeneous characteristics.Micro crack is a kind of harmless crack on concrete load-bearing, seepage and other functions to do no harm, but by load, temperature difference in concrete, micro cracks will expand, eventually formed our visible cracks, cracks in concrete engineering that is often said.Many of the causes of concrete cracks, cracks caused by deformation: as the temperature changes, shrinkage, crack expansion, uneven settlement and other reasons;the external loads caused cracks are caused by improper maintenance environment;and the chemical action of crack etc..In view of this phenomenon, as a construction worker, how to overcome in the current construction of concrete crack is a very important matter, the reason and harm of concrete cracks, prevention of concrete cracks, starting from the types of concrete cracks, the hazards of concrete cracks, analyzes the causes of conrete cracks and talk about some shallow opinions on how to prevent concrete crack.Key words concrete;crack;characteristic;cause analysis;prevention measures

目 录 绪论 …………………………………………………………………………1 1.1 课题背景及目的……………………………………………………………1 1.2 国内外研究状况……………………………………………………………1 1.3 课题研究方法………………………………………………………………1 2 混凝土裂缝的特征及危害………………………………………………2 2.1 混凝土裂缝的种类……………………………………………………2 2.2 混凝土裂缝的特征…………………………………………………………2 2.3 混凝土裂缝的危害…………………………………………………………3 3 混凝土裂缝的原因分析……………………………………………4 3.1 原材料质量引起的裂缝……………………………………………………4 3.2 施工施工工艺及流程造成的裂缝…………………………………………5 3.3 混凝土因自身特性产生裂缝………………………………………………6 4 混凝土裂缝的预防…………………………………………………8 4.1 混凝土裂缝控制的基本原理………………………………………………8 4.2 混凝土裂缝的预防措施……………………………………………………8 4.2.1 混凝土材料选用………………………………………………………8 4.2.2 混凝土的施工…………………………………………………………9 5 混凝土裂缝处理措施 ……………………………………………11 5.1.表面修补法…………………………………………………………………11 5.2.灌浆、嵌逢封堵法…………………………………………………………11 5.3.结构加固法…………………………………………………………………12 5.4.混凝土置换法………………………………………………………………12 5.5.电化学防护法………………………………………………………………12 5.6.仿生自愈合法………………………………………………………………12 结论 ……………………………………………………………………13 致谢…………………………………………………………………………………14 参考文献 …………………………………………………………………………1

5第 2 页(共 4 页)绪论

1.1 课题背景及目的

随着全球化经济的高速发展，像高层建筑、水坝和地下工程等大型工程被广泛需要，也变得越来越多，对混凝土的使用量也越来越大，施工技术也不断成熟，但是很多工程仍然出现不同程度的裂缝，轻者的造成渗漏水，影响建筑美观、舒适，重者影响建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性，甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故，给人民群众的生命安全带来威胁；在高层建筑的地下框架结构中，底板裂缝的情况占到了大约20％，地下室外墙的混凝士裂缝情况占到了同类建筑的80％左右。

混凝土裂缝是混凝土建筑领域一贯的质量通病，影响了框架结构的耐久性和整体性。因此，采取有效的措施控制裂缝，减少甚至杜绝裂缝的出现相当有必要。

1.2 国内外研究状况

建筑物的裂缝问题是个较复杂的问题，早在二十世纪三十年代，就有学者开始了这方面的探索和研究。至今，在某些专题上(如钢筋混凝土构件在简单受力条件下的裂缝问题)国内外取得了不少成果，编制了一些规程、规范，有了一些计算公式，也解决了一些实际问题。

随着人们对建筑行业的日益关注,尤其对混凝土裂缝的研究和探讨也越来越丰富,相关范等形式从实务上制定了对建筑专业的基本要求,例如 《混凝土裂缝检测预防、控制及故障鉴定修复新技术与国家强制性标准实用手册》，广大的学者也以专著、论文等形式对混凝土裂缝进行了研究。

1.3 课题研究方法

文章以混凝土裂缝问题为研究对象,在介绍混凝土裂缝的基础之上,分析了

混凝土裂缝的具体原因,从而提出了混凝土裂缝的对策建议,旨在为提升建筑行业发展,探索一些可行的措施,同时为建筑行业的发展提供一些借鉴之据。文章涉及混凝土裂缝等多个方面的多个问题，通过调查问卷、实证研究、逻辑推理、文献法等多种方法展开研究。混凝土裂缝的特征及危害

2.1 混凝土裂缝的种类

(1)水平裂缝:由于上部砌体抗拉抗剪强度的非均匀性，外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝互相结合出现，形成一段斜裂缝和一段水平裂缝组合的混合裂缝。水平裂缝一般均沿灰缝错开，而斜裂缝既可能沿灰缝也可能横穿砌块和砖块。

(2)斜裂缝:在窗口转角、窗间墙、外墙及内墙上都可能产生裂缝。大多数情况下，纵向墙的两端部出现斜裂缝的概率高，裂缝往往通过窗口的两对角，且在窗口处缝宽较大，向两边逐渐缩小。在靠近平屋顶下的墙上或者在内部的横隔墙上和由墙上的斜裂缝，呈正八字形。有些裂缝在建筑物的下部外墙也呈八字，其形状是下部裂缝宽，向上部逐渐延伸缩小宽度。在个别建筑物上，也发现过倒八字形裂缝。

(3)竖向裂缝:这种裂缝常出现在窗台墙上，窗洞口的两个下角处，有的出现在墙的顶部，上宽下窄，多数窗台缝出现在低层，二层以上很少出现。

2.2 混凝土裂缝的特征

（1）变形裂缝。一般在施工后不久就会出现，并随着时间的发展而发展，有的延续数月，有的延续数年才稳定。

（2）混合结构的门窗洞口上常设置钢筋混凝土圈梁、过梁等构件，在梁端部的墙面上常出现局部竖向或稍倾斜的裂缝。裂缝通赏中间宽上下窄，有的还

通至窗口下角附近。当过梁不露(暗梁)时，裂缝细微或不明显，过梁外露者裂缝都很明显，过梁愈大，裂缝亦较宽长。

(3)在一幢混合结构房屋中往往有两种甚至数种不同层数的结构，在错层处的墙面上常常出现竖向裂缝，有的达数毫米至十余毫米之多。

(4)平屋顶的建筑中，常用女儿墙作为屋顶平台的围栏，起安全围护作用;有的则作为一种建筑艺术的需要而设置各种高度的女儿墙。砖砌女儿墙常出现各种形状的裂缝一竖向、斜向及水平裂缝。裂缝同时还伴着女儿墙的外移、外倾及侧向弯曲等现象。

(5)不均匀沉降裂缝：当地基变形不一致时,如产生了不均匀沉降,结构各部位受力不同,如果沉降量达到一定数量就会引起钢筋混凝土梁板的裂缝.不均匀沉降裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关,有的在结构或构件上部,有的在下部,一般与地面垂直,或呈30度至45度角方向发展,裂缝宽度受温度变化影响小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。

(6)大体积混凝土的裂缝：大体积混凝土的裂缝称之为内约束裂缝,裂缝走向无一定规律性,梁板式,或长度较大的结构,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。多发生在施工期间,冬季缝宽,夏季较细。

2.3混凝土裂缝的危害

钢筋混凝土结构物一旦产生裂缝，对本身会产生安全上及使用上的影响。外部环境的有害成分侵入，会使裂缝部分持续扩大及劣化，造成使用性能的降低，而导致使用寿命的缩短，甚至会影响结构物的安全性。

（1）对结构强度的影响：结构物裂缝发生后，其本身的刚性、剪力强度、拉力强度、抗弯强度都会降低，并可能导致结构行为发生应力重分配，造成进一步的破坏。

（2）对耐久性能的影响：裂缝对耐久性的影响，最主要的是加速混凝土中性化，使钢筋腐蚀速度变快，并因漏水、渗水，造成发霉、渗斑而使得保护层剥落，而缩短结构物的使用年限。

（3）对气密性能的影响：裂缝对于气密性能的破坏，主要是针对需要高气密性能的结构物而言的，如医院、核电厂，或一些疫苗培植性能的结构物。一旦发生裂缝，就会造成气密性降低，造成辐射线或疫苗菌类外泄，影响到人们的安全。混凝土裂缝的原因分析

3.1 原材料质量引起的裂缝

混凝土是一种收缩性材料。虽然其收缩的绝对值不大，但由于其较高的弹性模量和很低的抗拉强度，即使很小一点的收缩变形也会产生很大的拉应力。当拉应力超过其抗拉强度时，混凝土即出现开裂。因此，我们应该做的事情就是设法尽最大可能地降低混凝土的收缩值和最大程度地提高混凝土的抗拉强度。一是要尽量少用收缩量大的水泥，如矿渣水泥。矿渣硅酸盐水泥的收缩比普通硅酸盐水泥大25%左右。二是在满足施工和易性的条件下，应尽量减小混凝土的水灰比，尽量减小单位体积水泥浆量和砂浆量。众所周知，混凝土水灰比越大，收缩将显著增加，同时抗拉强度降低。混凝土所采用材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

（1）砂石含泥量超过规定，不仅降低混凝土的强度和抗渗性，还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差，或砂颗粒过细，用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物

质相遇，水、硅反应会生成膨胀的胶质，吸水后造成局部膨胀和拉应力，则构件产生爆裂状裂缝，在潮湿的地方较为多见。

（2）拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。

3.2 施工施工工艺及流程造成的裂缝

（1）混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉，或过早除梁板模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严，由于施工荷载过大而导致出现裂缝。

（2）在施工中，不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响。振捣时间过短，或振捣不到位，混凝土都无法达到密实状态；而如果振捣时间过长，石子下沉上面砂浆偏多，该处水泥较多，干缩变形也就较大，收缩不均匀也容易产生裂缝。

（3）模板、垫层过于干燥。模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水过大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。

（4）抹干压光造成的裂缝。过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。（5）养护不当造成的裂缝。过早养护会影响混凝土的胶结能力；过迟养护，如干燥过快，则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素，一般情况下，在混凝土初凝时，需开始养护。养护措施要合理，应该采用麻袋覆盖浇水养护，以保证混凝土表面能够充分的湿润，养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特

别显著，将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间，更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。

（6）后浇带施工不慎而造成的裂缝。为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留企口缝：板的后浇带不支模板，造成斜坡槎；疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

（7）砼的弹性变形及支座处的负弯矩。施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形，致使砼早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护，将会造成支座的负弯矩，导致板面出现裂缝。此外，大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

3.3 混凝土因自身特性产生裂缝

（1）沉缩裂缝

沉降裂缝可分为塑性沉降裂缝与塑性收缩裂缝两种。塑性沉降裂缝常出现在钢筋上方，结构变化处，常开始出现在现浇混凝土后lOmin～3h之间，塑性收缩裂缝是不规则斜裂缝，在钢筋以上，常开始出现在现浇混凝土后30min～6h之间。

在浇筑混凝土过程中，浇筑高度越大速度越快，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇筑数小时后会发生塑性沉降裂缝；水泥用量越大，水灰比越高，在混凝土由塑性变为固体过程中，收缩就越大，引起朔性收缩裂缝也越大。（2）干缩裂缝

干缩裂缝可细分为塑性干缩裂缝与长期干缩裂缝两种。塑性干缩裂缝为表

面微裂，类似龟纹，主要影响混凝土外观，常开始出现在现浇混凝土后l～7天；长期干缩裂缝为表面干裂，裂缝走向纵横交错，裂缝宽度很小，与发丝相似，常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

塑性干缩裂缝产生的原因有：混凝土浇筑后，由于混凝土没有及时覆盖，导致水份蒸发过快，混凝土体积变形受到约束，在干热及大风季节时产生裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至贯穿整个构件，另外，混凝土配合比中水泥用量过大，砂的颗粒过细，或混凝土水灰比过大，在浇筑混凝土前没有对模板进行湿润，均能导致混凝土收缩太大而产生裂缝。

长期干缩裂缝产生的原因有：混凝土成型后养护不当，表面体积收缩大，受内部混凝土约束的影响，出现拉应力引起裂缝；采用了含泥量大的细砂、粉砂浇筑混凝土，混凝土收缩大，收缩时间长，出现裂缝；在混凝土振捣过程中，有过振现象，混凝土表面形成水泥含量较多的砂浆层，导致混凝土表面收缩，产生裂 缝。

（3）温度裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。如果冬季施工时，过早除掉保温层，或受寒潮袭击，都可能导致混凝土因早期强度低二产生裂缝。当预制构件采用蒸汽养护时，由于降温过快或构件急于出池，均使混凝土表面剧烈降温，结果导致构件表面出现裂缝。在大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

（4）化学裂缝

当钢筋混凝土处于不利环境中，例如，侵蚀性水。由于保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧气使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。另外，混凝土加水拌合后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。混凝土裂缝的预防

4.1 混凝土裂缝控制的基本原理

混凝土的裂缝控制原理是：从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手，在设计和施工阶段进行有针对性的计划，从设计方案即开始考虑工程裂缝的防治方法，从材料的选用到材料的应用都严格把关，力求降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，以确保抗裂安全度要求。采取控制混凝土内外温羞与减小温度应力的方法，避免结构物出现温度裂缝，同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。勘测地基的实际情况利用合理的设置施工缝或变形缝等手段处理好地基不均匀沉降问题引起的裂缝。

4.2 混凝土裂缝的预防措施

4.2.1 混凝土材料选用

1)水泥：应选用水化热较低的水泥，尽量选用水化热低的水泥，具体可以采用中热硅酸盐水泥等水化热较低的水泥。且可以在水泥中可以添加—定比例的粉煤灰，既降低水化热，又可使混凝土变得细密从而提高密实度。

2)集料：在施工中避免使用含泥量高的集料，因使用含泥量高的集料会导

致集料表面与水泥石的机械粘结力降低，而且会增加混凝土拌合物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬的石料：级配良好，孔隙率小，无碱性反；有害物质及粘土含量不超过规定，细骨利肩佣颗粒较粗、孔隙较小，含泥量较低的中砂。

3)外加剂：在混凝土中适当掺入减水剂可以降低用水量、减少收缩，提高了混疑土的强度，而且减少水泥用量，相应的减少水热化。

4.2.2 混凝土的施工

1)混凝土配合比：混凝土的制备需要严格控制混凝土的配合比设计，混凝土应根据实际采用的原材料按工程要求进行配合比设计，并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行式验、试配，以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求，严格控制水灰和水泥用量，选择符合工程强度要求的级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。

2)混凝土搅拌：为了拌制出均匀优质的混凝土，除合理地选择搅拌机外，还必须正确地确定搅拌制度，即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。这些细节部分都会影响到混凝土工程的质量，应该严格按照工程要求做好设计。

3)混凝土浇筑：在混凝土浇筑前，应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求；检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度，清除模板内的杂物和钢筋的油污；对模板的缝隙和孔洞应堵严。混凝土的浇筑，应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实、结构的配筋情况等因素确定。

a、在浇筑竖向结构混疑土前，应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。

b、浇筑中不得发生离析现象，当浇筑高度超过3m时，应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。

c、在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况，当发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。

d、混凝土浇筑后，必须保证混凝士均匀密实，充满整个模板空间，新旧混凝土结合良好，拆模后，混凝土表面平整光洁。为保证混疑土的整体性，浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。

4)混凝土捣实：混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程，从而保证混凝土结构构件外形正确，表面平整，混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混疑土浇筑模后应立即进行充分的振捣，使新入模的混凝土充满模板的每一角落，排出气泡，使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。通常施工方法是在浇注进行强力振捣，这样也可避免浇注过程中的跑浆，而由于施工中受多种因素影响，只能用泵送商品混凝土，加上泵送混凝土坍落度较大，水灰比达不到要求，为此要采用混凝土二次振捣技术，以保证混凝土的抗渗质量、几次振捣对加强混凝土的密实度和提高强度都有明显的效果、二次振捣可使丹落度已经消失的混凝土拌合物重新振倒液化，消除粗骨料、水平钢筋及子埋件下面的积水和周围的水膜，使这些水分与周围的砂浆再次搅拌均匀，同时，振捣中也会将未水化的呈团状的水泥颗粒打散，使其充分水化。这样既提高了混凝土的强度，又防止了因水分蒸发而形成的渗水通道，减少了孔隙和气泡，提高了混凝土的密实度，混凝土振捣时布置三道振捣，第—道设在混凝土的坡角，第二道设在混凝土的坡中间，第三道设在混凝土的坡顶。每道设2台振捣器，三道振捣相互配合，确保振捣覆盖整个坡面。

5）混凝土养护：混凝土早期处于潮湿环境下，对收缩变形很大影响。施工中均采用草帘浇水法养护，是比较行之有效的。同时，还要注意在施工时突然刮大风，将刚浇捣完毕的混凝土表面水分迅速蒸发，而产生的干缩裂缝。在混凝土构件成型后，表面作2～3 mm的沥青涂层，不使混凝土失水，减少其收缩。国家建筑研究院曾作过保水试验，当保水140和240再解封后，收缩值比未保水的情况分别减少28％和34％。

5混凝土裂缝处理措施

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。

5.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

5.2 灌浆、嵌逢封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

5.3 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。

5.4 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。

5.5 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。

5.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新型裂缝处理方法，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，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。

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，混凝土工程在社会中各个领域均有广泛的应用，为了保证经济的高速发展和人民的生命财产安全，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，保证建筑物和构件安全、稳定地工作,保证建筑工程质量。这就要求我们在除了在设计中采取相应的措施外，也要在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现，只有双管齐下，以预防为主，防治相结合，才能最大限度的减少工程裂缝，确保工程的高质量。

混凝土裂缝的问题虽然成因很多，影响因素错综复杂，但还是有规律可循的。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，基本上控制裂缝缺陷，从而保证混凝土结构质量。

防治混凝土裂缝是—个系统工程，混凝土裂缝的原因很复杂也是不可避免的，重点在于“防治”。采取上述综合性控制措施后，由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生，当这些裂缝发生后，必须先查明裂缝产生的原因，判明裂缝的类型，才能选择正确的处理方法，同时要通过合理设计混凝土配合比、合理设计建筑结构、正确选用原材料、严格遵守施工技术规程、加强施工监控、提高施工技术水平，把裂缝宽度控制在设计允许范围内，这样才有可能极大程度减少混凝土裂缝的产生以及造成的危害。

致谢

感谢将美丽老师的指导，使论文才得以顺利完成：感谢湖南工学院曾经为我授过课的老师，感谢湖南工学院材化学院的全体老师，使他们的言传身教，才是我日有所长，学有所成：感谢我的朋友，没有他们的帮助，不可能有我的将会怎么样的生活。如今的通过学习掌握了材料工程技术的相关知识更好的为社会做贡献。

2013年5月

参考文献

[1] 混凝土质量专业委员会.钢筋混凝土结构裂缝控制指南.化学工业出版社，第2-5章。

[2] 张小伟，李旭峰.混凝土结构裂缝防治技术.化学工业出版社，第6-7章。

[3] 冯乃谦.混凝土结构的裂缝与对策.机械工业出版社，P200-209。

第二篇：浅析混凝土裂缝成因及防治措施(中级职称论文范本)

浅析混凝土裂缝成因及防治措施

刘旭东 谢路

(桐庐县交通工程勘察设计有限公司，311500，桐庐)[摘要] 随着基础建设的迅速发展，桥梁建设中混凝土应用越来越多，混凝土在现代桥梁建设中占据了非常重要的地位，而随之出现的裂缝已成为普遍问题。本文以公路梁为例，归纳了裂缝形成的原因及种类，并分别提出防治方法，以便在具体实践中减少此类问题的出现。[关键词] 混凝土；裂缝；防治措施 0 引言

从近代科学关于混凝土工作的研究及大量的混凝土工程实践证明，混凝土结构裂缝是不可避免的，混凝土结构的裂缝是一个具有普遍性的技术问题，虽然绝大部分的混凝土都是带裂缝工作的，但裂缝的产生和发展还是对混凝土结构的安全性、适用性和耐久性有着不容忽视的危害，在外界各种因素的作用下，裂缝会不断发展，从而降低混凝土的强度，损耗混凝土的耐久性，甚至引发严重的建筑质量事故。因此研究混凝土结构裂缝形成的原因，控制其在一定有效范围之内，提出防治的方法是十分必要的。混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，究其产生的原因，大致可以分为以下种: 1.荷载引起的裂缝成因及防治 1.1荷载作用引起的裂缝的成因

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

1、直接应力裂缝

直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：①设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够；结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。②施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。③使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。

2、次应力裂缝

次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：①在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。②桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生巨大的应力集中。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处，受力钢筋截断处容易出现裂缝。

1.2荷载作用引起裂缝的防治方法

严格按照国家规范对混凝土结构进行设计，对偏心构件进行局部受压验算，对一般结构，除对构件配筋、强度验算外，还应计算考虑正常使用阶段下的裂缝宽度验算。当裂缝宽度超过《混凝土结构设计规范》规定的允许值时，应复查荷载效应的组合、构件受力特征系数、钢筋的相对粘接系数等，确认计算无误；如仍超过允许值时，应对结构进行重新设计，可适当加大配筋率或加大构件截面尺寸等措施。对有裂缝的混凝土构件不易轻率的报废或者继续使用，而应进行细致的分析：若构件在使用中有缩小或闭合的趋势，那么此类构件就不要轻易报废,应根据裂缝的大小和构件使用条件,尽可能采取封闭或加固办法进行处理；若荷载裂缝是贯穿性的，使用阶段又有发展趋势，那么对这类构件就要认真对待，考虑其报废的可能。总之必须使构件在荷载作用下既满足正常使用功能要求又能满足承载能力要求。

2.温度裂缝成因及防治方法 2.1温度裂缝的成因

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。

引起温度变化主要因素有：①年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。②日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。③骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。④水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。⑤蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。

2.2温度裂缝的防治方法

在桥梁设计过程中，考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。

对于由水化热引起的温度裂缝可通过以下措施防治：①选择水化热较低的水泥品种，一般选择收缩量较小的水泥，如粉煤灰水泥等。②将水泥用量控制在450kg/m3以下，降低水泥用量。③混凝土的干缩受水灰比影响较大，水灰比宜控制在0.6以下，降低水灰比，从而降低水化热。④对于由外界温度变化引起的混凝土裂缝可通过增设隔热层、设置伸缩缝、在施工中加强养护，采取减少水化热等措施来防治。

3.材料及配合比引起的裂缝的原因和防治措施 3.1材料及配合比引起的裂缝原因

材料质量及配合比引起的裂缝原因主要分为以下四类：①水泥不合格引起的裂缝。使用安定性不合格的水泥，在水泥凝结硬化的过程中，因为游离氧化镁、过量的石膏、游离氧化钙的影响，产生了剧烈的体积不均匀变化，进而造成构件内部应力严重不均，导致混凝土成型后强度下降，引发开裂。②砂、石质量不合格引起的裂缝。混凝土中大约75%为砂石材料，其质量的好坏直接影响混凝土的强度、刚度及耐久性。当砂石中有害物质含量较高或含泥量过大时，都会引起混凝土构件产生裂缝。有害物质与水泥或石膏中的钙离子作用，可产生硫酸钙与硫铝酸钙，造成混凝土体积的增大，导致裂缝出现；如果砂石中含泥量过高，会吸收过多的水分，硬化后，干缩量增大，产生干缩裂缝。③粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大，集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。④工程中设计不严谨的混凝土配合比不仅会浪费材料，严重时也能造成混凝土的开裂。砂率值不合理会造成混凝土拌合物离析和泌水，在混凝土的成型振捣过程中会发生重组分沉降、轻组分上浮现象，构件底部沉积大量粗骨料，过多的表面水分，造成混凝土表面出现干缩裂缝。骨料级配较差时，需要加大水泥用量和砂率，但这样可能会因混凝土干缩而产生裂缝。此外，外加剂的质量也对混凝土裂缝的产生有很大影响。3.2材料质量及配合比引起的裂缝防治措施

具体可从以下几点着手：①严把质量关，对进入工地的水泥应根据不同品种、标号，进行相应的强度、安定性检验；根据不同的使用环境，按设计要求选用相应的水泥。②依据普通混凝土用砂石质量标准及检验方法对混凝土所用的砂石进行检验。检验项目包括颗粒级配、有害物质含量、砂石本身的强度等各方面，合格后方可使用。③选择级配优良的砂、石原材料，且含泥量应符合规范要求。④配合比是混凝土生产中最基本的依据，应由试验室根据《普通混凝土配合比设计规程》的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性等进行配合比设计，获得合理的配合比。试验员应针对现场的砂、石原材料情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。

4.沉陷裂缝的原因及防治措施 4.1沉陷裂缝的原因

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构中产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有：①地质勘察精度不够、试验资料不准。在没有充分掌握地质情况下，进行设计、施工，这是造成地基不均匀沉降的主要原因。②地基地质差异太大。建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。③结构荷载差异太大。在地质情况比较一致条件下，各部分基础荷载差异太大时，有可能引起不均匀沉降。④结构基础类型差别大。同一联桥梁中，混合使用不同基础如扩大基础和桩基础，或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时，或同时采用扩大基础但基底标高差异大时，也可能引起地基不均匀沉降。⑤地基冻胀。在低于零度的条件下含水率较高的地基土因冰冻膨胀；一旦温度回升，冻土融化，地基下沉。因此地基的冰冻或融化均可造成不均匀沉降。⑥桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时，可能造成不均匀沉降。⑦桥梁地基土承载力较弱。大多数天然地基和人工地基浸水后，尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土，土体强度遇水下降，压缩变形加大。

4.2沉陷裂缝的防治措施

为了防治地基不均匀沉降引起裂缝出现，首先在拟定地基加固和处理方案时，应将地基处理与上部结构处理统筹考虑，使其能协同工作，这样既降低了成本又更容易取得效果；其次应对松软土、回填土地基在上部结构施工前进行必要的夯实和加固；再者应防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡，使得地基附近土层进水软化；最后可以设置合理的沉降缝，采用合适的基础型式来加强结构整体刚度。

5.施工不当引起的裂缝的原因及防治 5.1施工不当引起的裂缝的原因

施工不当引起的裂缝：①施工中对混凝土的过分振捣而产生的裂缝。由于在混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落会挤出水分、空气，混凝土表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，形成表面砂浆层，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。②由于模板、垫层过于干燥而产生的裂缝。在浇筑混凝土期间，对模板、垫层洒水不够，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。③混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。④施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。⑤养护工程不到位产生的混凝土裂缝。有的施工单位为降低成本，配备模板套数不足，由此造成过早拆模，以及过早进行下道工序的问题，最终导致混凝土强度不足，为后期裂缝的产生带来了隐患。养护过程中重物冲撞，容易使板面出现不规则裂缝，亦应加以注意。⑥装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。

5.2施工不当引起的裂缝的防治方法

施工质量控制的重点应放在：①混凝土的振捣应遵循快插慢拔的原则，提倡采用二次振捣以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。振捣的间距及时间应遵循相应标准的规定。②浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透，及时覆盖塑料薄膜等材料，保持混凝土终凝前表面湿润。③模板工程、养护工程应根据专业单位提供不同龄期混凝土自然养护试件强度，严格按照规范要求指导拆模、养护，且注意施工的先后顺序。④应加强施工技术人员的学习，掌握基本的施工知识和要求，严格按操作规程施工，牢固树立质量至上、安全第一的责任意识。

6.结论

根据以上所述，引起钢筋混凝土裂缝的原因是多种多样的，主要有荷载引起裂缝、温度裂缝、材料及配合比引起裂缝、沉陷裂缝以及施工不当引起裂缝。对于荷载引起应加强在设计阶段对结构验算复核，确保结构各项系数取值达到规范要求，确保结构受力满足要求；对于温度引起的裂缝，主要采取降低水化热、合理减少水泥用量、加强施工中养护、增设隔热层或伸缩缝等措施；对于材料及配合比引起裂缝，主要通过严格控制原材料进场质量、含泥量和调整使用最佳配合比等措施；对于沉陷引起裂缝，主要通过加固地基使地基承载力满足要求、或采取措施防止地基浸水软化、以及合理设置沉降缝等措施和合理设置基础形式加强结构整体刚度等措施；对于施工不当引起裂缝，主要通过严格控制施工质量、采用合理振捣方式、合理的养护拆模顺序以及加强施工人员质量意识、提高施工作业队伍专业素质等措施。最后引进先进的设计、施工及检测方法，加强裂缝形成原因及防治方法的研究，多方面同时推进，多管齐下才能起到良好的效果，保障桥梁结构的质量安全。

参考文献

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作者简介：

刘旭东，男，（1985-），学士； 工作单位：桐庐县交通勘察设计有限公司 电话：***;邮箱：102178896@qq.com

第三篇：混凝土裂缝成因及处理措施

混凝土裂缝原因分析及预防措施

混凝土结构裂缝是非常普遍的，可以说很难避免，其中有的裂缝形成以后不再发展，对混凝土结构的正常使用没有影响，而有的裂缝则随着时间的延长而继续发展，危及建筑物的结构安全。只有正确认识混凝土结构裂缝的产生原因，采取相应的措施，消除隐患，才能确保结构安全和正常使用。

一、混凝土结构产生裂缝的原因

1、温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时，混凝土将发生变形，变形受到约束，则在结构内产生温度应力，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝，其特征是随温度变化而扩张或合龙。

混凝土浇筑后的前几天，水泥的水化热大量释放，混凝土内部的温度迅速升高，混凝土内部与外界形成温差，产生温度应力，温差越大，温度应力越大，当温度应力超过混凝土的抗拉强度时即产生温度裂缝。

2、收缩引起的裂缝

在混凝土收缩类型中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是混凝土体积变形的主要原因.（1）塑性收缩产生的裂缝

塑性收缩发生在混凝土浇注后4-5h，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，而此时混凝土尚未硬化，产生塑性收缩。塑性收缩所产生的量级很大，可达1%。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面顺腹板方向的裂缝。

（2）缩水收缩产生的裂缝

混凝土硬结以后，随着表层水分逐渐蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，产生缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

3、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层易受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于外加剂使用不当，氯化物的介入，使钢筋周围氯离子含量较高，引起钢筋表面氧化膜破坏。若钢筋中的铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分子发生反应，其锈蚀物氢氧化铁的体积比原来增长2-4倍，从而使混凝土周围产生膨胀应力，导致混凝土保护层开裂、剥落，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗出混凝土表面。同时锈蚀使钢筋有效断面减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构 承载力下降，并将诱发其他形式的裂缝，加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

4、施工工艺对裂缝的影响

如保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力钢筋保护层过厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直的裂缝。

施工时混凝土分层或分段浇注时，接头部位处理不好，容易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如分层浇注时间隔时间过长，引起层面之间的水平裂缝，分段浇注时，接触面凿毛、清洗不彻底，新旧混凝土之间黏结力小，或后浇注的混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。若混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象，施工时模板刚度不足，浇注混凝土时模板侧向变形，或拆模过早，混凝土强度不足，均会使混凝土产生裂缝。

二、混凝土结构产生裂缝的预防措施

1、温度裂缝

（1）合理选用水泥

根据外界气候条件和构件的体积及施工措施，合理选用水泥品种。如果是大体积混凝土、浇注速度很快、外界气温便低，则应选用水化热低的水泥。优化混凝土配合比，尽可能降低水泥用量，从而降低混凝土水化热温度升值，每降低10KG/立方米，混凝土的水化热温度升高可降低1度。（2）合理控制拆模时间

混凝土拆模时，对混凝土内部与外界的温差有严格的规定，≤施工规范≥规定其温差不应超过25℃。可有时为了赶进度，加快模板周转，往往只注意了混凝土强度，而忽视了温差对混凝土的影响，尤其是冬季施工时，很容易产生温度裂缝。

（3）合理确定养生方法

混凝土浇筑后的养生是保证混凝土强度的重要措施，如果养生措施不当，往往会使混凝土表面产生龟裂。在炎热的夏季，特别是在山区，施工单位经常会图方便，就地采用河水养生，此时混凝土表面温度和水的温差很大，由于混凝土表面的灰浆抗拉强度很低，遇冷水后收缩，就在混凝土表面形成了很多不规则的微裂缝。所以，应该在混凝土拆模后及时覆盖或包裹，在早晚温度低时洒水养生，避免在温度高时将冷水直接浇到混凝土表面，以减少龟裂。

（4）降低混凝土温度差。

选择适宜的气温浇注混凝土，降低混凝土拌合物的初始温度，控制浇注速度，降低分层厚度。（5）提高混凝土的极限抗拉强度。

选择好级配的骨料，严格控制含泥量，加强混凝土的振捣，提高混凝土的密实度和抗拉强度，减少收缩变形，浇注后及时排除表面积水，加强早期养护，提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度。掺入一定数量的纤维。

2、收缩裂缝

收缩裂缝最直接的原因就是混凝土内的水分损失，所以控制水灰比至关重要。在泵送混凝土中或钢筋密集构件等要求混凝土拌和物坍落度较大时，掺加减水剂，降低单位用水量是首选措施。其次，避免长时间的搅拌和振捣，及时清除泌水，控制速度不要过快，振捣要密实，以减少混凝土因骨料自重而引起的下沉量。混凝土收缩裂缝的产生还与水泥品种、标号、用量，骨料品种，外掺剂，养护方法，外界环境，振捣方式等因素有关。在水分容易损失的地上建筑物应首选干缩性小的水泥。

3、钢筋锈蚀引起的裂缝

凝土振捣不密实或不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞或在钢筋混凝土中使用了含有氯盐的水或外加剂是导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源。所以，在施工时采取钢筋除锈，保证保护层厚度，控制水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入及在钢筋混凝土中掺加不含氯盐的外加剂等措施可减少因钢筋锈蚀引起的裂缝。

混凝土的裂缝虽然不可避免，但是混凝土的裂缝是可以控制的，认清混凝土裂缝产生的原因，在施工或养护中采取有针对性的措施，是可以预防或减少裂缝产生的。稳定的裂缝不影响结构的正常使用，但裂缝的存在都会降低结构的刚度。所以，预防或减少裂缝的产生，不但可以提高建筑物的观感质量，更主要的是可以提高建筑物的刚度，延长使用寿命，发挥更大的效益。

第四篇：沥青混凝土路面裂缝成因和防治措施

沥青混凝土路面裂缝成因和防治措施

裂缝是路面损坏的一个大问题，由于刚开始形成时，人们往往对其危害认识不足，而且由于处理裂缝的工艺材料的限制，仅进行简单的灌缝处理，随着车轮的挤压和气温的变化会造成封缝材料的流失。裂缝处随着水的侵入会造成基层的损坏，给路面造成较大的破坏。本文作者，就裂缝产生原因作了较为详细的分析，并提出了防治措施。

产生原因分析：指出，沥青路面建成后，不论基层是柔性的还是半刚性的，都会产生各种形式的裂缝。沥青路面开裂的主要原因，可分为三大类：第一，由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，称之为荷载裂缝；第二，由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载裂缝；第三，是经常出现在桥涵两端的横向裂缝，或在路段上出现较长的纵缝，主要是有填土固结沉陷或低级沉陷引起，称为沉降裂缝。在此，作者着重分析前两种原因。

1、荷载裂缝：半刚性路面结构性破坏裂缝，主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下，半刚性基层的底部产生拉应力，当大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，其基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层和产生开裂破坏。影响拉应力的主要原因有面层、基层、底基层的厚度以及基层和底基层的回弹模量。增加半刚性底基层回弹摸量对减少基层底面的拉应力和拉应变有很大影响。在半刚性基层下采用较厚的半刚性材料做底基层，可使基层底面由行车荷载产生的拉应力明显减小，甚至还小于半刚性底基层地面产生的拉应力，同时半刚性基层本身的厚度可以减薄，这对半刚性基层承受行车荷载的反复作用是十分有利的。

2、温度裂缝：沥青面层上的非荷载裂缝主要是温度裂缝。在寒冷地区，沥青面层表面和底部的温度相比，始终有温度差，沥青面层愈厚，表面温度与底面温度差愈大。沥青面层表面产生的温度收缩应力一旦超过沥青面层某一薄弱点（或面）的混合料的抗拉强度，面层的表面就首先开裂，这也就是沥青面层温度开裂首先从表面开始的原因。另一种是温度疲劳裂缝，随着沥青面层表面温度的大幅度变化，白天与夜间温差较大，即使在夏季，由于骤降暴雨，路面的表面温度在短时间内也会急剧下降，使沥青面层表面产生较大的温度收缩应力，这种温度应力在反复作用下使沥青面层从表面开始产生温度疲劳裂缝。这两种温度作用，都使裂缝从面层表面开始逐渐向下延伸，形成对应裂缝。从低温抗裂性的要求出发，沥青路面在低温时应具有较低的劲度和较大的抗变形能力，且在行车荷载和其他因素的反复作用下不致产生疲劳开裂。使用稠度较低及温度敏感性低的沥青，可提高沥青路面的低温抗裂性能。沥青材料的老化会使其低温抗裂性能恶化，故为了提高沥青路面的低温抗裂性能，应选用抗老化能力较强的沥青。在沥青中掺加橡胶类高分子聚合物，对提高沥青路面的低温抗裂性能具有较为明显的效果。在沥青路面结构层中铺设沥青橡胶、土工布或塑料格栅等应力吸收薄膜，对防止沥青路面的低温开裂具有显著的作用。国内外的调查研究表明，半刚性基层的反射裂缝大部分也是由温度引起的。对于新铺的半刚性基层，随着混合料中水分的减少而要产生干缩和干缩应力。水分减少得愈多愈快，产生的干缩应力愈大。在铺筑沥青面层前已有干缩裂缝的基层，在铺筑沥青面层后继续产生干缩的情况下，原有的裂缝继续拉开和扩展，它会将沥青面层，特别是薄沥青面层拉裂，称之为反射裂缝。在薄沥青面层情况下，在半刚性基层的干缩裂缝接近完成后，再铺筑沥青面层，可以减少由于干缩引起的反射裂缝。国内外的调查表明，沥青面层较厚时，对应裂缝主要从表面开始，逐渐向下延伸，直到穿透整个沥青面层与半刚性基层裂缝基本相连。

防治措施：随着高速公路各类裂缝的产生，各个养护管理部门都采用了一些措施，引用了一些新材料、新工艺、新方法。要想使灌缝的质量和寿命提高就必须满足3个条件：（1）灌缝材料应具有良好的粘结力（和沥青混合料相融合）；（2）低温状态下具有优良的延伸性和弹性；（3）灌缝材料应具备持久的抗老化和抗疲劳能力。沥青路面裂缝修补方法很多，一般可根据裂缝的宽度和深度确定具体的修补工艺，根据路面裂缝的实际情况主要采用以下4中方法对裂缝进行养护处理。

1、压浆法：对于路面纵向裂缝采用压浆的办法进行修补。纵向裂缝一般出现在高填方路段，如不进行彻底处治将严重危及路基的稳定与行车的安全。施工时压入水泥净浆，水泥为325#普通硅酸盐水泥，水泥的剂量为350kg/m3，注浆压力为1.5Mpa。压浆前用环氧砂浆对裂缝表面进行封堵，沿裂缝每隔15m预埋一注浆管，从一端开始，依次压浆直到相邻注浆管溢出浆液为止。

2、普通沥青灌缝：一般采用重交通道路石油沥青AH-90#，首先对沥青进行现场加热，温度控制在150℃~160℃。用铁壶或专用容器将热沥青灌入缝内，一般需浇灌2~3遍，待沥青温度下降至常温后即可开放交通。此种方法操作简单，使用设备和人员少，修补费用低廉，速度快，每人每天可完成灌缝250300米。三缺点是（1）由于未清扫裂缝造成粘结不牢固，一般第二年几乎全部需重新灌缝；（2）夏天气温高时，沥青软化体积膨胀多余沥青溢出路面被行车粘走；（3）每年一次重复施工，累计费用增加，长时间人工作业的危险性较大。

3、SBR改性乳化沥青灌缝：材料：SBR改性乳化沥青主要沥青中掺加1%的丁苯胶乳、5%的橡胶粉。为了及时开放交通，通过试验，灌缝后撒适量的石屑，效果非常好。其施工工艺流程为：（1）先用4-6Mpa的压缩空气对着裂缝从一端吹至另一端，一般需吹二遍；（2）用竹片或铁铲清除缝中剩余杂物；（3）用普通水壶盛入4/5体积的SBR改性乳化沥青灌缝材料，向裂缝中灌入，一般需浇灌2-3遍，直至灌缝材料与路面平齐为止；（4）将石屑撒到灌缝表面，即可开放交通。此种方法所用灌缝材料为专用灌缝材料，具有良好的低温稳定性，渗透性，无需加热，设备比较简单，1套设备一天可完成800-1000m灌缝，灌缝效果较好，使用寿命一般在3-5年。

4、进口灌缝胶修补裂缝：（1）灌缝材料：采用美国原装进口路面裂缝密封胶（ROADSEAL H1190）。它是一种高分子聚合物橡胶改性材料，外观为固体状，用纸箱包装，每箱25kg，使用前需加热到188℃成液体，具有良好的流动性和粘结力，能够交通沥青混合料融合到一起。当密封胶冷却后，在常温和低温状态下，具有较高弹性，延伸长度约1015倍，弹性恢复达99%。密封胶在-20℃-120℃温度范围内随着裂缝的膨胀与收缩而发生弹性变形，始终保持其稳定的密封作用。其主要技术指标是：25℃针入度--30~60；软化度--≥85℃；25℃延度--30cm；粘着张力--≥500%；施工加热温度--188℃。（2）灌缝设备（进口）：采用ROADSEAL145KETTLE封闭裂缝设备，主要有两种，一种是开槽机，另一种为灌缝机。开槽机具有体积小、操作灵活、沿任何形状的裂缝开槽、切缝宽度可调整的特性。灌缝机具有具有双层保温、导热油加热，加热温度自动控制、密封胶输送恒温并可吸回管内剩余材料、加热灌内设匀速搅拌装置等优点。（3）进口灌缝胶裂缝修补工艺：A、封闭交通，按照规定摆放安全标志，设专人指挥交通，并根据工程进度随时移动标志牌。B、按照要求尺寸沿裂缝方向进行开槽作业。C、清理开槽。采用高压气体进行吹缝，能够将开槽后缝内的松散颗粒和杂物彻底清理干净，一般需吹缝2遍。D、灌缝前预热。用普通液化气灌外接喷火装置，在实施灌缝前对凹槽加热，温度达到80-100℃即可，有利于灌缝胶和沥青混凝土的粘结牢固。E、灌缝。在密封胶加热温度达到188℃时，加热炉盘自动停止加温进入保温状态，这时用灌缝机自带的具有刮平装置的压力喷头将封缝胶均匀灌入槽内，灌缝分二次灌满，第一次灌入槽深的4/5，第二次灌满并在槽口两侧拉成宽60mm，厚3mm的帖封层。F、养护撒料。在刚灌满的密封胶表面撒布石粉或细砂，待灌缝胶冷却至常温后即可开放交通，一般冷却时间为15分钟。观质量验收标准如下：（1）密封胶高于路表面2-3mm；（2）灌缝充分饱满，表面平整；无颗粒状胶粒；（3）灌缝胶经行车碾压后不的发生脱落变形，保持有足够的弹性。

结语：提倡预防性养护，确保路面的使用寿命，为行驶车辆提供安全可靠的环境。从上述4种灌缝的方法分析，由于路基下沉造成的较长纵向裂缝，并且裂缝已达到路基，应采用压浆法；对于横向裂缝、局部纵缝应采用改性沥青灌缝，在经济条件允许的情况下，采用进口灌缝胶修补；但对于即将罩面的工程，进口灌缝胶不适宜。鉴于进口路件灌缝材料较贵，一般11000-18000元/吨，对于普遍推广使用尚有一定困难。因此早日开发国产系列高分子聚合物路面灌缝材料具有非常重要的意义，目前不少国内的厂家和公司也正在向这方面努力。

第五篇：毕业论文-桥梁混凝土裂缝防治

毕业论文

混凝土及预应力混凝土桥梁

班

级： 学

生： 指导教师：

****年**月**日 引言

混凝土的裂缝,是由于混凝土内部应力作用和外部荷载作用,以及温差变化等因素作用下形成的。一般桥梁结构构件中,裂缝宽度小于或等于0.05mm的那部分,对使用没多大危害,可允许其存在。但大于0.05mm的裂缝,终究会影响结构物的耐久性,并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度、而且易引发混凝土面层剥落、加速钢筋的锈蚀、降低混凝土的抗冻性及耐久性、严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。

本人结合一年实习参与公路桥梁现场施工工作实践,对部分桥梁在建设过程中常见的一些裂缝类型进行归类总结,通过查找原因分析问题,才能让我们真正地了解各种裂缝的引发成因,进而制订防范措施,达到预防布控之目的。

关键词：桥梁工程；结构裂缝；裂缝类型；诱发原因；处理；技术措施

2桥梁混凝土裂缝的种类及特性 2.1 裂缝的种类

混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,有时甚至多种因素相互影响,但就一些具体裂缝而言,总有主导原因。为了便于分析、鉴别工程中发生的裂缝,根据裂缝产生的原因,常见裂缝可分为沉缩裂缝、干缩裂缝、温度裂缝、化学裂缝、施工因素裂缝五大类。混凝土硬结前,产生的塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝称为沉缩裂缝;混凝土硬结后,产生的塑性干缩裂缝和长期干缩裂缝称为干缩裂缝;混凝土内外温度变化引起的裂缝称为温度裂缝;钢筋锈蚀等化学原因引起的裂缝称为化学裂缝;在施工中由于施工处理不当,产生的裂缝称为施工裂缝。

2.2 裂缝的特性 2.2.1 沉缩裂缝

沉缩裂缝可分为塑性沉降裂缝与塑性收缩裂缝两种。塑性沉降裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土后10min~3h之间;塑性收缩裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后30min~6h之间。

2.2.2 干缩裂缝

干缩裂缝可细分为塑性干缩裂缝与长期干缩裂缝两种。塑性干缩裂缝为表面微裂,类似龟纹,主要影响混凝土外观,常开始出现在现浇混凝土后1~7d之间;长期干缩裂缝为表面干裂,裂缝走向纵横交错,裂缝宽度很小,与发丝相似。常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。

2.2.3 温度裂缝

表面裂缝走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝走向一般与主筋平行或接近平行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响,热细、冷宽。表面温度裂缝常开始出现在现浇混凝土1~2d之间;深层温度裂缝与贯穿温度裂缝常开始出现在现浇混凝土三周后。

2.2.4 化学裂缝

化学裂缝可细分为钢筋锈蚀裂缝和碱-骨料反应裂缝两种。钢筋锈蚀裂缝极易引起混凝土膨胀,裂缝顺钢筋方向开裂缝,常开始出现在现浇混凝土2年后;碱-骨料反应裂缝均为龟裂状,常开始出现在现浇混凝土5年后。

2.2.5 施工裂缝

施工裂缝特性是:支架下沉、模板变形产生裂缝;混凝土浇筑顺序不当产生的裂缝;起吊加载过早时发生垂直于筋的横向裂缝等,若施工方法不当,施工裂缝随时都可能发生。

3桥梁混凝土裂缝的原因 3.1沉缩裂缝

在浇注混凝土过程中,当浇注高度越大,速度越快,这时沉陷越大,在钢筋正上方与其周围发生不同的收缩下沉而产生塑性沉降裂缝;当水泥用量越大水灰比越高,在混凝土由塑性变为固体性过程中,收缩就越大,引起塑性收缩裂缝。

3.2干缩裂缝

塑性干缩裂缝产生的原因有:混凝土浇注后,混凝土表面没及时覆盖,致使水分蒸发过快,混凝土体积急剧收缩,在干热及大风季节时产生裂缝;混凝土配比中水泥用量过大,砂的粒径过细,或混凝土水灰比过大,在浇注混凝土前没有对模板进行湿润,均能导致混凝土收缩太大而产生裂缝。长期干缩裂缝产生的原因有:混凝土成型后,养护不当,表面体积收缩大,受内部混凝土约束的影响,出现拉应力引起裂缝;采用了含泥量大的细砂、粉砂浇注混凝土,混凝土收缩大,收缩时间长,出现裂缝;在混凝土振捣过程中,有过振现象,混凝土表面形成水泥含量较多的砂浆层,导致混凝土表面收缩,产生裂缝。

3.3 温度裂缝 砼具有热胀冷缩性质,若变形遭到约束,则在结构内部产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝可分为表面温度裂缝、深层贯穿温度裂缝二种: 3.3.1 表面温度裂缝

多由于温差较大引起。如大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。再如冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝。此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面剧烈降温,结果导致构件表面出现裂缝。

3.3.2 深层贯穿温度裂缝

多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。如现浇桥台混凝土或大体积刚性扩大基础,浇注在坚硬的地基上,未采取隔离等放松约束措施或收缩缝间距过大。在混凝土浇注时,温度很高,加上水泥水化热的温度升高很大,使温度更高。当混凝土冷却收缩时,全部或部分地受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。

3.4化学裂缝

钢筋锈蚀引起的裂缝是由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。

3.5施工裂缝

若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生各种裂缝,比较典型常见的有:(1)桥墩,尤其是高墩,由于浇注混凝土时,施工缝处理不好,该处混凝土抗拉强度低于设计要求, 桥墩在活载作用下,边缘产生超过设计的拉应力造成水平裂缝。

(2)混凝土初凝后,模板变形,支撑下沉或晃动,在还未具有强度的混凝土中发生裂缝,造成构造缺陷。

(3)连续梁混凝土,因混凝土重量分布的变化

使模板和支架发生挠度变化,造成最先浇注的混凝土发生裂缝。

(4)构件堆放、运输时,支撑垫木不在一条直线上;或运输时构件悬挑过长;或吊点位臵不对;或构件侧向刚度较差,吊装时未采取临时加固措施,造成混凝土开裂。

4桥梁混凝土裂缝的预防 4.1沉缩裂缝和干缩裂缝的预防

(1)严格控制混凝土水灰比和加水量,不要采用过大水泥用量,选用较大砂率和级配良好石料。

(2)掺入减水剂和适量粉煤灰,以便减少沉降量和塑性收缩。(3)在混凝土浇注1~2小时后,对混凝土进行二次振捣,表面拍打、振密。箱梁及T型梁应浇到翼板根部时停一段时间,待梁身混凝土泌水沉降后,再继续浇注翼板混凝土。

(4)避免混凝土自身与外界温度相差过大,浇注后及时覆盖,潮湿养护。

(5)设臵挡风墙;气温高,干燥或风速大的气候下施工,及早喷水养护。

(6)浇注前,将基层和模板充分浇水湿透。

(7)板面混凝土在初凝后、终凝前,进行二次抹压,减小收缩量。4.2温度裂缝应的预防

(1)降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或在夜间最低温度时浇注等。

(2)降低水泥的水化热的温升。如选用低水化热水泥,或减少水泥的用量,或掺入优质粉煤灰。

(3)加快浇注后混凝土的散热,如使用钢模板,或分层浇注混凝土,每层厚度不大于30cm,以便散

热。或在大体积混凝土中,预埋或利用一些管,通过冷水或冷风来降温。

(4)降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,或减小约束体体积,或改善交界面状况,两层混凝土浇注间隔时间不得长于15天。

(5)加强混凝土的表面保护。如浇注后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,并洒水养护,或蓄水养护;冬季,采取保温措施,保护混凝土表面,薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。

(6)改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥,或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好,以便降低水化热。

(7)蒸汽养护构件时,严格控制升温速度不大于10~15e/h,降温不大于15e/h,并应适当冷养后吊运构件出池,以避免过大温度应力。4.3化学裂缝的预防

本文主要指预防钢筋锈蚀引起的裂缝。

(1)施工时应严格控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入。

(2)严格控制含氯盐的外加剂用量,在大连这样的沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应该注意。

4.4施工裂缝的预防

(1)降低混凝土的浇注温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或在夜间最低温度时浇注等。

(2)降低水泥的水化热的温升。如选用低水化 热水泥,或减少水泥的用量,或掺入优质粉煤灰。

(3)加快浇注后混凝土的散热,如使用钢模板,或分层浇注混凝土,每层厚度不大于30cm,以便散热。或在大体积混凝土中,预埋或利用一些管,通过冷水或冷风来降温。

(4)降低欲浇注混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,或减小约束体体积,或改善交界面状况,两层混凝土浇注间隔时间不得长于15天。(5)加强混凝土的表面保护。如浇注后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,并洒水养护,或蓄水养护;冬季,采取保温措施,保护混凝土表面,薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。(6)改善混凝土的性能。如尽量选用低热或中热水泥,或选用合适骨料如石灰岩骨料及其级配良好,以便降低水化热。

(7)蒸汽养护构件时,严格控制升温速度不大于10~15e/h,降温不大于15e/h,并应适当冷养后吊运构件出池,以避免过大温度应力。5结束语

在桥梁建设和使用过程中,有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导至桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是常发病、多发病，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实,采取适当的预防措施,很多裂缝是可以克服和控制的。希望通过本文的论述,能够帮助桥梁工程技术人员进一步加强对混凝土桥梁裂缝的认识,制定相应的质量预防措施,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。总结：

通过这次外业的桥梁学习，使我们对高速公路的桥梁的设计与施工有了一次比较全面的感性认识，进一步理解接受课堂上的知识，使理论在实际的生产中得到了运用。近年来，我国的公路事业特别是高速公路得到了迅猛的发展，规模和等级越来越高，这对于建设者来说，既是一个机遇，也是一个挑战。作为将要走出学校的学生来说，更应该在有限的时间内，掌握更多的专业知识，加强实践能力，以脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，面对未来的工作。