第一篇：土木工程混凝土-毕业论文
目录
前言……………………………………………………………………………………5
一、混凝土裂缝形成的原因…………………………………………………………6
二、裂缝产生的原因及危害…………………………………………………………9
三、混凝土裂缝的控制措施…………………………………………………………8
四、混凝土裂缝的处理方法…………………………………………………………12
五、结论………………………………………………………………………………13
六、参考文献…………………………………………………………………………15
摘要
混凝土是建筑工程结构中使用最为广泛的建筑材料，其优点是：取材广泛，抗压能力强，耐火性好，不易风化，养护费用低，且价格不高。但是，混凝土也存在抗拉能力差，脆性差，容易开裂等缺点。一般对建筑结构的使用无大的危害，可允许其存在；但是这些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，不断产生和扩展，引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀，使混凝土的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，严重时甚至发生垮塌事故，危害结构的正常使用，以上这些都是混凝土在建筑工程结构中普遍存在且必须加以控制的实际问题。
本文从混凝土原材料、配合比、施工温度、施工现场养护等方面对建筑工程结构中混凝土常见裂缝造成的原因进行分析探讨。并针对混凝土裂缝产生的原因在混凝土材料选择、配合比优化、施工温度方面、以及施工现场的养护等方面提出控制裂缝产生的措施。
关键词：混凝土；裂缝；成因；控制措施
Abstract
Concrete is one of the most widely used building materials in the construction engineering structure.It has the advantages of wide materials, high compressive strength, good resistance to fire, low maintenance cost and low price.However, the concrete also has the shortcomings of poor tensile capacity, poor brittleness, easy cracking and so on.General of building structures using no great harm, to allow its existence;but these cracks under load or external physical, chemical factors, constantly produce and expand, caused by carbonation of concrete, protection layer spalling, corrosion of reinforcement, concrete strength and stiffness weakened, reducing the durability, serious or even collapse accident occurred, damage structure normal use, these are concrete in the construction engineering structure are common and must be the actual control problems.This paper analyzes the causes of concrete cracks in the construction project from the aspects of concrete materials, mix proportion, construction temperature, construction site maintenance and so on.And in view of the causes of concrete cracks in the selection of concrete materials, optimization of mix ratio, construction temperature, and the maintenance of the construction site and other aspects of the control measures to control cracks.Key words: concrete;crack;cause of formation;control measures
一、混凝土裂缝形成的原因
混凝土裂缝产生的形势和种类有很多，例如，在混凝土浇筑前，模板洒水不均匀或是在混凝土浇筑后振捣不到位等等一系列的原因，都会导致混凝土裂缝的产生。下面，我们就对这一系列导致混凝土裂缝产生的原因进行梳理和分析。1.1、混凝土在施工中产生的裂缝 1.1.1、浇筑时模板洒水造成的裂缝
在进行混凝土浇筑前，施工模板如洒水不当，导致模板过于干燥，或因模板本身吸水量过大，从而造成混凝土的塑性收缩变形产生裂缝。
1.1.2、混凝土振捣施工造成的裂缝
混凝土浇筑后如振捣不到位，或者振捣时间过短，会造成混凝土没有达到密实状态；如果使混凝土振捣时间过长，造成石子下沉砂浆上浮，容易形成混凝土干缩变形量大，因此造成混凝土收缩不均匀产生裂缝。
1.1.3、混凝土后浇带施工造成的裂缝
为了更好的解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力变形，国家规范要求我们采用后浇带施工法，但是有些施工后浇带不能按设计规范要求施工，例如后浇带未留企口缝、板面的后浇带不支设模板而造成斜坡槎；还有疏松混凝土未彻底凿除干净，施工时未提前洒水等造成混
凝土板面的裂缝。
1.1.4、模板支设和拆除造成的裂缝
模板支设过程中因脱模剂涂刷不均匀或是模板质量达不到设计和规范的要求等原因都会造成混凝土出现裂缝，拆除施工过程中由于工人施工不规范、模板支设体系不牢固，或者工人过早拆除模板和支撑钢管等原因造成的裂缝。如项目部技术人员在模板支设前未对施工班组进行技术交底，导致在施工过程中控制不严，造成局部施工荷载过大，也是导致混凝土出现的裂缝原因。1.1.5、混凝土收面压光造成的裂缝
混凝土表面过度的收面压光会使表面砂浆过多，并形成含水量很大的水泥浆层，使水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳产生化学作用生成碳酸钙，引起混凝土表面体积碳水化收缩，并使混凝土表面产生龟裂裂缝。
1.1.6、混凝土养护造成的裂缝
混凝土过早洒水养护会影响混凝土的胶结能力；过迟洒水养护，如混凝土表面干燥过快，则通常在其表面上形成宽度大小不一且不规则的收缩裂缝。混凝土开始养护的时间应该综合考虑气温、湿度、风速等等各种因素，一般情况下，在混凝土达到初凝时，就要开始洒水养护。混凝土养护措施要合理，可采用麻袋覆盖洒水养护，以保证混凝土表面达到充分的湿润，保证养护时间至少7 天以上。如果混凝土养护不好则对混凝土整体质量产生显著影响，将直接影响到混凝土本身的抗裂能力。在冬季和夏季施工期间，我们更要预先制定施工方案，施工时按照施工方案实施，特别要对混凝土内外温差和湿度的控制。
1.1.7、混凝土水化收缩造成的裂缝
由于混凝土中，水和水泥作用反应后产生的体积会比反应之前水和水泥的体积减小，又因水化作用时，其绝对体积也会减小，即混凝土产生水化收缩，从而产生裂缝。1.2.、材料原因
1.2.1、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。
1.2.2、骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。
1.2.3、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
1.2.4、水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
1.2.5、水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。1.3、混凝土配合比设计原因
1.3.1、设计中水泥等级或品种选用不当。
1.3.2、单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。
1.3.3、配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。1.3.4、配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。1.4、使用原因(外界因素)
1.4.1、构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝。1.4.2、野蛮施工，随意拆除墙体或凿洞等，引起裂缝。
1.4.3、周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝。1.4.4、意外事件，火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。1.4.5、结构构件各区域温度、湿度差异过大。
二、裂缝产生的原因及危害
所有混凝土结构都会出现裂缝，不仅有损外观，而且影响整体性，降低刚度，使建筑物满足不了设计的使用耐久年限。本工程裂缝产生的原因有如下几点：
2.1、因为在混凝土施工过程中，为保证混凝土浇捣的和易性，混凝土中加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分要多4-5倍。这部分游离水蒸发后，在混凝土内部留下许多毛细孔，所以混凝土会产生体积收缩，一般称为游离水蒸发收缩。例如潮湿条件下养护的混凝土，其收缩值比干燥条件下养护的混凝土收缩值减少6%-8%。
2.2、因为混凝土在塑性状态时，刚开始终凝，例如遇到炎热，阳光直射，刮大风，使混凝土表面水分蒸发太快，混凝土表面产生急剧的体积收缩，此时混凝土尚未有强度，而使混凝土表面出现龟裂，而水分蒸发速度取决于混凝土自身的表面温度和混凝土表面的空气温度、风速、相对湿度。
2.3、混凝土结构若设置在未经处理的回填土或松软地基上，等混凝土浇注后，因地基浸水起不均匀沉降而导致裂缝。
2.4、因为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，混凝土将发生变形裂缝，当变形遭到约束，则在混凝土结构内部将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时（即产生温度裂缝）。
三、混凝土裂缝的控制措施
3.1、混凝土结构设计方面的控制措施
3.1.1、当在混凝土结构设计中，应特别重视构造钢筋的配置，应该符合国家建筑设计规范内容；特别对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选用。例如混凝土设计规范上规定当混凝土保护层大于40mm时应设置Ø6@150的抗裂构造网片；如果按双向板配筋：为使楼板计算简图与实际受力情况一致，现浇楼板应按双向连续板计算配筋。为了减少开裂，宜采用双面配筋，增加表面配筋量。楼板最小配筋率，应采用细直径螺纹钢筋。例如在单向板满足受力情况下选用直径较小的钢筋，双面配筋，可减小间距，加大配筋率，来满足受力要求。
3.1.2、当设计中结构界面突变带来的应力集中时，如果无法回避时，应当做局部处理，如转角处做圆角，突变处做成渐变过渡，同时加强构造配筋，转角处增配斜向钢筋等措施。
3.1.4、合理的留设施工后浇带将可以使混凝土自由的收缩，从而大大减少收缩应力，使混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力，从而提高混凝土抵抗温度变化的能力。
3.1.6、设计中如何处理好柔性和刚性的关系特别重要。因为结构中所有构件都是被约束与约束的关系。当所受约 束越强，产生足够变形的余地就越小，就越容易开裂。所以，设计过程中应重视结构中相连 构件的约束关系。不能一味的追求柔性或刚性，应当灵活运用，达到柔性和刚性并重。3.2、材料选择
3.2.1、根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。
3.2.2、选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。3.2.3、积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。3.2.4、正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。3.3、混凝土配合比设计
3.3.1、混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外，其配制的混凝土还应符合4.3.2-4.3.10的规定。3.3.2、干缩率。混凝土90d的干缩率易小于0.06%。
3.3.3、坍落度。在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度；基础、梁、楼板、屋面用的混凝土坍落度易小于120mm，柱、墙用的混凝土坍落度宜小于150mm；混凝土采用泵送时，高层建筑用的混凝土坍落度根据泵送高度宜控制在180mm左右，多层及高层建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm。3.3.4、用水量。不宜大于170kg/m3。
3.3.5、水泥用量。普通强度等级的混凝土宜为270-450千克每立方米，高强混凝土不宜大于550千克每立方米。
3.3.6、水胶比。应采用适当较小的水胶比。混凝土水胶比不已大于0.60。
3.3.7、砂率。在满足工作性要求的前提下，应采用较小的砂率。3.3.8、配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。4.4、施工方面 模板的安装及拆除
4.4.1、模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载，以及上层机构施工时产生的荷载。4.4.2、安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展，并能保证构件形状正确规整。
4.4.3、安装模板时，为确保保护层厚度，应准确配置混凝土垫块和
钢筋定位器等。
4.4.4、模板的支撑立柱应置于坚实的地面上，并应具有足够的刚度、强度和稳定性，间距适度，防止支撑沉陷，引起模板变形。上下层模板的支撑立柱应对准。
4.4.5、模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时，不应对楼层形成冲击荷载。拆除模板及支架应随拆随清运，不得对楼层形成局部过大的施工荷载。模板及其支架拆除时混凝土结构可能尚未形成设计要求的受力体系，必要时应加设临时支撑。5.1、混凝土的浇筑
5.5.1、为了获得匀质密实的混凝土，浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质，选用适当机具与浇筑方法。
5.5.2、浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸，确认正确无误后，方可进行浇筑。同时，还应检查对浇筑混凝土有无障碍，必要时予以修正。
5.5.3、制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力，使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相适应，必要时混凝土的连续浇筑。
5.5.4、对现场浇筑的混凝土要进行监控，运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时，可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度，严禁随意加水。在降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土。
6.1、混凝土的养护
6.1.1、养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施，必须充分重视，并制定养护方案，派专人养护工作。
6.6.2、混凝土浇注完毕，在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护，尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。
6.6.3、浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施；保温、保湿养护时间，对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d；对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土，不得少于14d。
6.6.4、底版和楼板等平面结构构件，混凝土浇筑收浆和抹压后，用塑料薄膜覆盖，防止表面水份蒸发，混凝土硬化至可上人时，可揭去塑料薄膜，铺上麻袋或草帘，用水浇透，有条件时尽量蓄水养护。6.6.5、截面较大的柱子，宜用湿麻袋围裹喷水养护，或用塑料膜围裹自生养护，也可涂刷养护液。
四、混凝土裂缝的处理方法 4.1、混凝土裂缝的处理方法 4.1.1、表面处理法
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏。
4.1.2、填充法
用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。4.1.3、灌浆法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。4.1.4、结构补强法
此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备（压力0.2~0.4Mpa）将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。4.1.5、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。
结束语
裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面，建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现，其有害程度是可以控制的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的，施工工艺、施工原材料等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的，必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手，弄清裂缝出现的原因，对裂缝采取措施并加以正确的处理，钢筋混凝土结构裂缝 问题将会逐渐得到圆满的解决。
在混凝土裂缝问题，我要从两个方面进行对待。一方面，我们可以提前根据混凝土的所处环境，从施工原材料、施工工艺以及施工环境等方面综合考虑，使结构设计更合理、原材料的各项性能指标更好、施工工艺更先进和施工环境更适合混凝土的后期的各种变化，从而提前制定预防措施方案，使混凝土裂缝降到国家和地方规范要求的控制范围内；另一方面，对已经出现超过规范允许范围的裂缝，我们可以根据现有的技术水平，利用新产品、新技术和新工艺对已出现的问题进行修补，从而实现风险和损失最小化。
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，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、稳定地工作以及外观质量。
参考文献
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现浇混凝土结构裂缝的分析及预防 [J] 山西建
筑,2006
致 谢
时光匆匆，转眼间三年的函授本科学习生涯已接近尾声。当我运用所学知识写这篇论文时，才感到在学校教室听老师授课是一件多么幸福的事情。所以，在这里我要感谢教所有给我授课，教我知识的老师们，感谢老师们用严谨的教学态度，诲人不倦的高尚师德以及精益求精的工作作风感染着我积极向上，努力学习的态度。还要感谢老师给我细心讲解选题的思路以及在写课题内容时需要注意的事项。在此向老师们致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
感谢给我提供参考文献的学者们，谢谢他们给我提供了大量的参考文献。同时也感谢建筑业的前辈们给予我很多的创作灵感以及课题内容中所提到的很多在施工中可参考的可行性解决方法。
最后，感谢这些学期以来老师们对我孜孜不倦的教授，让我学到了很多很多的知识，这些知识在我今后的学习和工作中很是受用，受益匪浅。再次向老师们致以崇高的敬意！祝老师们在今后的工作中一帆风顺，身体健康！
第二篇：土木工程专业大体积混凝土裂缝控制毕业论文
河北农业大学
现代科技学院本科毕业论文
题 目：大体积混凝土结构裂缝控制与研究
学 部： 工程技术学部
学生姓名： 王宗盛 专 业：
土木工程
班级学号： 20*** 指导教师姓名： 刘京红 王印
指导教师职称： 教授 副教授
2015 年 5月 20日
大体积混凝土结构裂缝控制研究
土木工程1001班 李军辉 指导教师：刘京红 王印
摘要：随着我国经济的发展，工程建设规模也越来越大型化、复杂化。这使得工业与民用建筑中的大体积混凝土温度裂缝问题日益突出并成为具有相当普遍性的问题。大体积混凝土温度裂缝问题十分复杂，它涉及到和工程结构相关的方方面面。对大体积混凝土基础的温度裂缝控制更是涉及到岩土、结构、建筑材料、施工、环境等多专业、多学科。大体积混凝土在硬化过程释放的水化热会产生较大的温度变化，由此产生的温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素，从而影响结构的整体性、防水性和耐久性，并成为结构的隐患。因此，大体积混凝土在施工中必须考虑裂缝控制。总结分析了大体积混凝土温度裂缝产生的原因以及控制措施，根据具体情况把这些措施灵活应用于具体大体积的基础工程施工，在施工中对材料选择、配合比、外加剂、施工布置、浇筑工艺、养护等几个环节采取了严格的控制措施，并同时对基础典型位置的内外温度差进行了监测。针对基础工程所采取的温控措施和监测结果，为同类工程的施工提供了参考，也为进一步的理论研究提供了依据。
关键词：
大体积混凝土；裂缝控制；水化热；温度应力
Research on Control to Cracks of Massive Concrete Structure
Abstract :With economic development of China, the scale of construction works is become more and more large and complicated.This makes the temperature cracks of massive concrete structure in industrial buildings become increasingly prominent with a universal problem.The problem of temperature cracks of Massive concrete is very complicated.It involves all aspects of the engineering structure.The control to massive concrete foundation temperature cracks is more related to rock, structure, building materials, construction, environmental, and other multi-disciplinary.The heat of hydration is released in the hardening process of massive concrete will cause a greater temperature changes.The resulting temperature stress is the main factors to cause concrete cracks, then it affect integrity, waterproof and durability of the structure, and it become a hidden danger of structure.Cracks control must be considered during the construction of massive concrete structure.The mechanism and control measures of temperature cracks of massive concrete foundation in this paper are analyzed.According to circumstances, these measures are applied in construction of the specific massive concrete foundation.Strict control measures are taken during the construction in the choice of materials, mix, additives, construction layout, pouring technology, conservation and other links, at the same time, temperature difference between the internal and external of the foundation in the typical locations are monitored.The monitoring results show that the temperature differences are all reasonable, cracks are avoided.In addition, control measures of temperature cracks are taken that are reasonable and effective.The temperature control measures and monitoring results not only provides a convenient for the similar construction projects, but also provides reference data for further theoretical research.Keywords: massive concrete;cracks control;hydration heat;temperature stress
目录
第 1 章
绪
论................................................................................................1
1.1 课题的背景与实际意义.........................................................................1
1.1.1 大体积混凝土的定义................................................................1 1.1.2 大体积混凝土在工程上的应用................................................1 1.2 国内外研究现状.....................................................................................2
1.2.1 国内情况......................................................................................2 1.2.2 国外情况......................................................................................2 1.3 本文研究的内容和研究方法.................................................................2
1.3.1 研究的内容..................................................................................2 1.3.2 研究的方法..................................................................................3
第 2 章 大体积混凝土裂缝产生的原因分析及预测........................................4
2.1 裂缝的种类.............................................................................................4
2.1.1 微观裂缝......................................................................................4 2.1.2 宏观裂缝......................................................................................4 2.2 大体积混凝土裂缝产生的原因分析.....................................................4
2.2.1 水化热的影响..............................................................................5 2.2.2 内外约束的影响..........................................................................5 2.2.3 外界气温变化的影响..................................................................5 2.2.4 混凝土的收缩变形影响..............................................................5
第 3 章 大体积混凝土裂缝控制措施................................................................6
3.1 大体积混凝土裂缝控制措施.................................................................6
3.1.1 设计措施......................................................................................7 3.1.2 材料控制措施..............................................................................7 3.1.3 施工措施......................................................................................8 3.1.4 监测措施....................................................................................9 3.2 混凝土结构裂缝处理.........................................................................10 参考文献..............................................................................................................1
1第 1 章
绪
论
1.1 课题的背景与实际意义
许多混凝土结构建筑物在建设工程中和使用工程中出现了不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象。它是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。近代科学关于混凝土强度的细观研究以及大量工程实践所提供的经验都说明，结构物的裂缝是不可避免的，裂缝是一种人们可以接受的材料特征，如对建筑物抗裂要求过严, 必将付出巨大的经济代价； 科学的要求应是将其有害程度控制在允许范围内。这些关于裂缝的预测、预防和处理工作，统称之为“建筑物的裂缝控制”，这方面的科学研究工作是有重要的现实意义和技术经济意义，大体积混凝土结构裂缝主要是由于变形作用引起的。
1.1.1 大体积混凝土的定义
对于大体积混凝土的定义，美国混凝土学会有过这样的规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其体积之大，必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度地减少开裂。”[1]日本建筑学会标准的定义是：“结构断面的最小尺寸在 800mm以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过 25℃的混凝土，称之为大体积混凝土。”[2]我国工程界认为当混凝土结构断面尺寸大于 1m 时，就称之为大体积混凝土。[3]文献指出：在工业与民用建筑结构中，一般现浇的连续墙结构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构，通称为“大体积混凝土结构”。
从国内外对大体积混凝土的定义来看，大体积混凝土在几何尺寸上较大，同时考虑了水泥水化热引起的体积变化与裂缝问题。
1.1.2 大体积混凝土在工程上的应用
在水利工程中，大体积混凝土主要用于混凝土大坝的浇筑，如三峡大坝混凝土的浇筑，其混凝土浇筑规模之大举世瞩目；在桥梁工程中，主要用于桥墩的大体积混凝土浇筑；在工业与民用建筑结构中，大型设备基础、高层建筑箱形基础底板、筏式基础底板、连续墙以及地下隧道都属于大体积混凝土结构。随着经济实力的增强，我国高层或超高层建筑大量涌现，工程规模日趋扩大，结构形式也日趋复杂，大型工业与民用建筑中的一些基础，其体积达几千 m ³以上者屡见不鲜，而一些超高层的民用建筑的筏式基础混凝土的体积有的达 1 万 m 3以上，厚度达 2~4m，长度超过 100m。如上海金茂大厦大体积混凝土筏式基础，厚度达 4m，混凝土总量为 13500 m 3。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内情况
我国对于混凝土开裂方面研究较多，而在建筑工程中，对于荷载作用下已硬化混凝土开裂方面有些成果外，随着大规模基本建设的进行，商品混凝土的应用所带来的新问题，国内对非荷载作用下混凝土开裂的研究主要集中在开裂的原因和控制措施上。
黄土元教授[4]从混凝土材料本身分析了早期混凝土开裂的原因，施工单位为了提高工期过渡地追求早强水泥，水泥生产厂商为了适应市场的需要也追求早强，甚至“超早强”。而对早强混凝土早期性能的研究相对不足。不少水泥的 3 天强度已超过国家标准很多，过高的早期强度容易产生早期裂缝。同时高早强容易引起混凝土后期性能的劣化。
1.2.2 国外情况
从国外有关规范及一些重大工程的实际设计看出，对待建筑结构变形作用引起的裂缝问题，客观上存在着两类学派：
第一类，设计规范规定得很灵活，没有验算裂缝的明确规定，设计方法留给设计人员自由处理。对伸缩缝和沉降缝的设置，没有严格规定，基本上按经验设置，有许多工程不留伸缩缝，不留沉降缝，基本上采取“裂了就堵，堵不住就排”的实际处理手法。一些有关的裂缝计算则只作为参考资料而不作为规定。
第二类，设计规范有明确规定，对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制。对于变形引起的裂缝没有计算规定，只要按规范每隔一定距离留一条伸缩缝，荷载差别大，留沉降缝就认为问题不复存在了，即留缝就不裂的设计原则。
有关温度对混凝土结构变形的影响，各国也有相应的规定。对于大体积混凝土的浇筑温度，美国规定不超过 32℃；日本土木工程学会施工规范规定不超过 30℃，日本建筑学会规范规定不超过 35℃。前苏联规范规定：浇筑表面系数大于 3 的结构时，混凝土从搅拌站运出时的温度不超过 30~35℃;原西德规范规定：新拌混凝土卸车时的温度不得超过 30℃。在我国，《水工混凝土结构工程施工及验收规范》（SDJ207-82）规定：大体积混凝土浇筑温度不宜超过 28℃；而在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中仅规定：“基础大体积混凝土连续浇筑时，应实测内部温差”，但并无具体控制值。
1.3 本文研究的内容和研究方法
1.3.1 研究的内容
1).结合工程实践研究大体积混凝土裂缝产生的原因
大体积混凝土施工过程中，由于混凝土中水泥的水化作用是放热反应，大体积混凝土自身又具有一定的保温性能，因此其内部温升幅度较其表面的温升幅度要大得多，而在混凝土升温峰值过后的降温过程中，内部降温速度又比其表层慢得多，在这些过程中，混凝土各部分的热胀冷缩（称为温度变形）及由于其相互
约束及外界约束的作用而在混凝土内部产生的应力（称为温度应力），是相当复杂的。一旦温度应力超过混凝土所承受的拉力极限值时，混凝土就会出现裂缝。这是混凝土浇筑后由于温升影响产生的第一种裂缝。
由于温升影响产生的第二种裂缝是收缩裂缝。这种裂缝产生在混凝土的降温阶段，即当混凝土降温时，由于逐渐散热而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发，以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩，在收缩时由于受到基底或结构本身的约束，会产生很大的收缩应力（拉应力），如果产生的收缩应力超过当时的混凝土抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝，这种收缩裂缝有时会贯穿全断面，成为结构性裂缝，带来严重的危害。
2).研究大体积混凝土裂缝控制的技术措施
设计方面：采用留永久变形缝作法或设置后浇带；合理的平面和立面设计，避免截面的突变，从而减少约束应力：合理布置分布钢筋，尽量采用小直径、密间距，变截面处加强分布筋；避免用高强混凝土，尽可能选用中低强度混凝土，采用 60 天或 90 天强度；采用滑动层来减小基础的约束。
材料方面：科学地选用材料配比，用较低的水灰比、水和水泥用量；选用中热或低热的水泥品种；掺加外加剂；掺加粉煤灰减少水泥用量；严格控制砂石骨料的含泥量。
施工方面：用保温隔热法对大体积混凝土进行养护；控制水化热温升，混凝土中心与表面的最大温差不高于 25℃；控制降温速度；用草袋和塑料薄膜进行保温和保湿；用冷却水管来降低水化热，或使用微膨胀混凝土；采用分层浇筑或跳仓浇筑方法。
1.3.2 研究的方法
本文结合大庆石化高压聚乙烯装置防爆坝承台施工实践，采取相应的裂缝控制措施，监控大体积混凝土温度，分析温度曲线，研究分析了大体积混凝土温度裂缝的产生机理，分析裂缝的主要影响因素。从设计、原材料、配合比、外加剂、施工工艺等几方面研究大体积混凝土的温度应力、开裂原因和裂缝控制措施，验证裂缝控制措施的效果。
第 2 章 大体积混凝土裂缝产生的原因分析及预测
2.1 裂缝的种类
文献[6]指出，按混凝土的裂缝宽度不同，可将混凝土裂缝分为“微观裂缝”和“宏观裂缝”两种。
2.1.1 微观裂缝 世纪 60 年代以来，通过混凝土的现代试验研究设备（如各种实体显微镜、X 光照相设备等），可以证实在尚未承受荷载的混凝土结构中存在着肉眼看不见的微观裂缝。其宽度为 0.05 m m 以下。微观裂缝主要有粘结裂缝，水泥石裂缝和骨料裂缝三种。
2.1.2 宏观裂缝
混凝土中宽度不小于 0.05 m m 的裂缝是肉眼可见裂缝，亦称宏观裂缝。宏观裂缝是微观裂缝不断扩展的结果。
宏观裂缝又可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种，见图2-1
2.2 大体积混凝土裂缝产生的原因分析
大体积混凝土施工阶段产生的温度裂缝，是其内部矛盾发展的结果。一方面是混凝土由于内外温差产生应力和应变，另一方面是结构的外约束和混凝土各质点的约束阻止了这种应变，一旦温度应力超过混凝土能承受的极限抗拉强度，就会产生不同程度的裂缝。
2.2.1 水化热的影响
水泥在水化反应过程中会产生大量的热量。这是大体积混凝土内部温升的主要热量来源。试验证明每克普通硅酸盐水泥放出的热量可达 500J。由于大体积混凝土截面厚度大，水化热聚集在结构内部不易散发，所以会引起混凝土结构内部急骤升温。在水利工程中一般为 15~25℃ [7]。而建筑工程中一般为 20~30℃，甚至更高。试验表明，水泥水化热在 1~3 天内放出的热量最多，大约占总热量的 50%左右，混凝土浇筑后的 3~5 天内，混凝土内部温度最高。
建筑结构混凝土强度等级日趋提高，但有许多结构不适当的选择了过高的强度等级。习惯上认为：“强度等级越高安全度越大，就高不就低，提高混凝土强度没坏处”。
2.2.2 内外约束的影响
各种混凝土结构在变形变化中，必然受到一定的约束，从而阻碍其自由变形，阻碍变形的因素称为约束条件。约束又分为内约束和外约束。
1).外约束
一个物体的变形受到其他物体的阻碍，一个结构的变形受到另一个结构的阻碍，这种结构与结构之间，物体与物体之间的相互牵制作用称作“外约束”。由于各种建筑结构所处的具体条件不同，便在结构之间产生不同程度的约束，按约束程度的大小，外约束又分为无约束（自由体）、弹性约束和全约束（嵌固体）三种。
2).内约束
一个物体或一个构件本身各质点之间的相互约束作用，称为“内约束”。沿着一个构件截面各点可能有不同的温度和收缩变形，引起连续介质各点间的内约束应力。结构物的裂缝中，非贯穿的表面裂缝占 60%~70%。其开裂原因主要是变形变化引起的自约束应力。当各种大体积混凝土厚度大于或等于 500ｍｍ时，就可能由于水化热的不均匀降温和不均匀收缩引起的显著的自约束应力，导致表面开裂。
2.2.3 外界气温变化的影响
大体积混凝土结构在施工阶段，外界气温的变化对防止大体积混凝土开裂有着重大影响。因为外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也愈高；而如果外界温度下降，又增加混凝土的降温幅度，特别是气温骤降，会大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度，因而会造成过渡的温度应力，易使大体积混凝土出现裂缝。
混凝土的内部温度是由水化热的绝热温升、浇筑温度和结构物的散热温度等各种温度的叠加之和组成，而温度应力则是由温差所引起的温度变形造成的；温差愈大，温度应力也愈大。同时，在高温条件下，大体积混凝土由于厚度大，不易散热。
2.2.4 混凝土的收缩变形影响
1).混凝土的收缩
大部分混凝土结构裂缝的原因是由于变形作用引起的，而变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等。在几种变形中，湿度变化引起的裂缝又占主要部分。混凝土重要组成部分是水泥和水，通过水泥和水的水化作用，形成胶凝材料，将松散的砂石骨料胶合成为人工石体——混凝土。
混凝土中含有大量空隙、粗孔、及毛细孔，这些空隙中存在水分，水分的活动影响到混凝土的一系列性质，特别是产生“湿度变形”的性质对裂缝控制有重要作用。混凝土中的水分有化学结合水、物理—化学结合水和物理力学结合水三种。
2).收缩的种类
①自生收缩
混凝土硬化过程中由于化学作用引起的收缩，是化学结合水与水泥的化合结果，也称为硬化收缩，这种收缩与外界湿度变化无关。
②塑性收缩
混凝土浇筑后 4~15 小时左右，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现象，引起失水收缩，是在初凝过程中发生的收缩，也称之为凝缩，此时骨料与胶合料之间也产生不均匀的沉缩变形，都发生在混凝土终凝之前，即塑性阶段，故称为塑性收缩。
③碳化收缩
大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形称为碳化收缩。
④干缩（失水收缩）
水泥石在干燥和水湿的环境中要产生干缩和湿涨现象，最大的收缩是发生在第一次干燥之后，收缩和膨胀变形是部分可逆的。
3)、收缩的影响因素
水泥用量越大，用水量越大，表现为水泥浆量越大，塌落度大，收缩越大，因此避免雨中浇筑混凝土，遇小雨，应采取防雨措施（特别是下料部位）并调整水灰比。
4)、混凝土的体积变形
混凝土在水泥水化过程中要产生一定的体积变形，成为“自由体积变形”。混凝土的收缩机理比较复杂，其主要原因，可能是内部空隙水蒸发变化时引起的毛细管引力。收缩在很大程度上是有可逆现象的。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以回复膨胀并几年达到原有的体积。干湿交替将引起混凝土体积的交替变化，这对混凝土是很不利的。
第 3 章 大体积混凝土裂缝控制措施
3.1 大体积混凝土裂缝控制措施
实践经验表明，现有大体积混凝土结构的裂缝，绝大多数是由温度裂缝原因而产生的。防止产生温度裂缝是大体积混凝土研究的重要课题，我国自 20 世纪 60 年代开始进行研究，目前已积累了很多成功的经验。工程上常用的防止混凝土裂缝的措施主要有：①采用中、低热的水泥品种；②对混凝土结构进行合理的分缝分块；③在满足强度和其它性能要求的前提下，尽量降低水泥用量；④掺加适宜的外加剂；⑤控制混凝土的出机温度和浇筑温度；⑥选择适宜的集料；⑦预
埋水管、通水冷却、降低混凝土的出机温度和浇筑温度；⑧采用表面保护、保温隔热措施，降低内外温差；⑨采取防止大体积混凝土裂缝的结构措施。
3.1.1 设计措施
1).设置后浇带
在现浇整体式钢筋混凝土结构中，只在施工期间保留的临时性施工缝，称为“后浇带”。该“后浇带”根据具体条件，保留一定时间后，在进行填充封闭，后浇成连续整体的无伸缩缝结构。因为这种缝只在施工期间存在，所以是一种特殊的施工缝。但是，又因为它的目的是取消结构中的永久性变形缝，与结构的温度收缩应力和差异沉降有关，所以它又是一种设计中的伸缩缝和沉降缝，一种临时性的变形缝。它既是施工措施，又是设计手段。
2).合理配置钢筋
在常温和允许应力状态下，钢筋的性能是比较稳定的，其与混凝土的热膨胀系数相差不大。
3).设置滑动层
为了减小混凝土由于边界存在约束而产生温度应力，在与外约束的接触面上全部设置滑动层，则结构计算长度可折减约一半。
4).避免应力集中
在结构的孔洞周围，变断面转角部位，转交处等，由于温度变化和混凝土收缩，会产生应力集中而导致混凝土裂缝。为此，可在空洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片；在变断面处避免断面突变，可作局部处理使断面逐渐过渡，同时增配一定量的抗裂钢筋，这对防止裂缝产生是有很大作用的。
5).设置缓冲层
设置缓冲层，即在高低底板交接处、底板地梁处等，用 30~50mm 厚的聚苯乙烯泡沫塑料作垂直隔离，以缓冲基础收缩时的侧向压力。
6).设置应力缓和沟
3.1.2 材料控制措施
1).水泥品种选择和用量控制
大体积混凝土结构引起裂缝的主要原因是：混凝土的导热性能较差，水泥水化热的大量积聚，使混凝土出现早期温升和后期温降现象。因此，控制水泥水化热引起的温升，即减少混凝土内外温差，对降低温度应力，防止产生温度裂缝将起到十分重要的作用。
2).掺加外加料
大体积混凝土一般体积都较大，其主要特征：结构厚、混凝土量大，水泥水化热使结构产生温升和收缩变形，因此混凝土裂缝控制是一个十分关键的技术。为了保证混凝土的整体性，密实性和耐久性不受影响，在大体积混凝土中掺入外加剂和外掺料，充分利用它们各自的优点，相互补充并采取科学的施工工艺及合理的混凝土养护措施来控制裂缝，防止渗漏，从而保证大体积混凝土的施工质量。混凝土中常用的外加料主要是外加剂和掺合料。
3).集料的选择
大体积混凝土所需的强度并不是很高的，所以组成混凝土的砂石料比高强
混凝土要高，约占混凝土总质量的 85%左右，正确选用砂石料对保证混凝土质量、节约水泥用量、降低水化热量、降低工程成本是非常重要的。集料的选用应根据就地取材的原则，首先 考虑成本较低、质量优良、满足要求的天然砂石料。3.1.3 施工措施
1).控制混凝土出机温度和浇筑温度
为了降低大体积混凝土的总温升，减少结构物的内外温差，控制混凝土出机温度和浇筑温度同样非常重要。
① 控制混凝土的出机温度
根据搅拌前混凝土原材料总的热量与搅拌后混凝土总的热量相等的原理，可用下公式计算
T0=[(CS+CWQS)WSTS+(Cg+CwQg)WgTg+CcWcTc+Cw(WwQsWc-QgWs)Tw]/(CsWs+CgWg+CwWw+CcWc)
(3-1)
式中
CS，Cg，Cc，Cw—分别为砂、石、水泥、和水的比热，J/Kg·℃；
Ws，Wg，Wc，Ww—分别为每 m3砂、石、水泥、和水的用量，Kg；
TS，Tg，Tc，Tw—分别为砂、石、水泥、和水的拌合温度，℃；
QS，Qg—分别为砂、石的含水量，%。
计算时一般取 CS= Cg= Cc=800（J/Kg·℃）；
Cw=4000（J/Kg·℃）。
由以上计算公式可以看出，在混凝土原材料中，砂石的比热比较小，但占混凝土总质量的 85%左右；水的比热较大，但它占混凝土总质量的 6%左右。因此，对混凝土出机温度影响最大的是石子的温度，砂的温度次之，水泥的温度影响最小。为了降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低砂、石的温度。如在气温较高时，为防止太阳的直接照射，可在砂石堆料场搭设简易的遮阳装置，砂石温度可降低 3~5℃。在拌合前用冷水冲洗粗集料，在储料仓中通冷风预冷，再加上冰屑拌合，可使混凝土的出机温度达到 7℃的要求。
② 控制混凝土的浇筑温度
混凝土从搅拌机出料后，经搅拌车或其它工具运输、卸料、浇筑、平仓、振捣等工序后的混凝土温度称为混凝土浇筑温度。
2).大体积混凝土配合比的控制
① 当大体积混凝土的强度等级为 C20 以上时，经设计单位同意，可利用混凝土 60天的后期强度作为混凝土强度评定、工程交工验收及混凝土配合比设计的依据。这样有利于降低大体积混凝土工程施工中因水泥水化热引起的温升，达到降低温度应力的目的，同时也节约施工及保温养护费用。
② 大体积混凝土配合比的选择，在保证基础工程设计所规定强度、耐久性等要求和满足施工工艺特性的前提下，应按照合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土的绝热温升的原则进行选择。
3).混凝土的浇筑与养护 ① 浇筑方案
混凝土的浇筑方法可用分层连续浇筑或推移式连续浇筑
对于工程量较大、浇筑面积也大、一次连续浇筑层厚度不大（一般不超过 3m），且浇筑能力不足时的混凝土工程，宜采用推移式连续浇筑法。
②
采取分层浇筑混凝土时，水平施工缝的处理 ③
混凝土的拌制、运输
4).大体积混凝土的冬期施工
在工业与民用建筑钢筋混凝土结构的冬期施工中，主要是防止早期混凝土被冻问题；而在大体积混凝土的冬期施工中，情况有所不同，除了防止早期混凝土被冻坏外，还存在着控制温差、防止裂缝的问题，而且防冻与防裂之间往往还存在着矛盾。在设计和施工中，必须妥善解决这个矛盾，兼顾防冻与防裂两方面的要求。这是大体积混凝土冬期施工的主要特点。
⑴ 大体积混凝土冬季施工的原则
连续 5 天日平均气温 5℃以下，即进入混凝土的冬期施工阶段。
大体积混凝土冬期施工应兼顾防冻与防裂两方面的要求，因此应遵循以下三条基本原则：
①砂、石等原材料中不能含有冻块，混凝土拌和物也应该具有一定的温度，以保证在运输和浇筑过程中不致冻结。
②混凝土在达到临界强度之前不能受冻，以免混凝土内部结构受到破坏，最终强度受到损失。
③混凝土的内外温差和最高温度均不能超过规定数值，以免发生裂缝，破坏结构的整体。
⑵ 大体积混凝土冬期施工的技术措施
为了使上述冬期施工的原则得到满足，必须采取一系列技术措施。
①混凝土出机温度与浇筑温度的选择
②基础及冷壁的预热
在浇筑混凝土以前，对基础、预埋铁件及与新混凝土接触的冷壁（老混凝土、预制混凝土模板等），应用蒸汽清除所有的冰、雪、霜冻，并使其表面温度上升。
③原材料加热
水的加热可用锅炉、电热或蒸汽，砂料加热可用封闭的蛇形管，石料加热使用蒸汽最方便。
④运输中的保温
运输中的热量损失与运输工具有关。如使用大型运输罐，热损失一般不大。⑤浇筑过程中减少热量损失
混凝土是分层浇筑的，每层厚度 200-500mm，由于厚度薄，散热面积大，浇筑过程中的热量损失是很大的。
⑥保温养护
混凝土浇筑完毕以后，应采取严格的保温养护措施，使混凝土强度得到充分发展。
3.1.4 监测措施
大体积混凝土的温控施工中，除应进行水泥水化热的测定外，在混凝土浇筑过程中还应进行混凝土浇筑温度的监测，在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况，以及所采用的施工技术措施的效果，为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。
3.2 混凝土结构裂缝处理
尽管对大体积混凝土结构采取各种各样的防裂措施，但是工程实践证明，由于各种复杂因素的影响，在混凝土浇筑不久或在施工期间就会出现裂缝。裂缝的一般修补方法有：表面修补法、内部修补法、结构加固法。
参考文献
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第三篇：关于混凝土毕业论文
重庆科创职业学院
重庆科创职业学院
毕 业 论
《对混凝土裂缝的研究》
学
院：信息与建筑工程学院 专业班级： 建筑工程ZK331101 姓
名： 张宽 学
号：7125603010529 指导教师：陈红 完成日期：2014年3月
• I •
文
重庆科创职业学院
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：混凝土裂缝； 温度裂缝；收缩裂缝；混凝土结构受力裂缝
• II •
重庆科创职业学院
目录
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...........................................................3
（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……………………………………………………...8
四、结束语.......................................................................................................8 致 谢.................................................................................................................9 参考文献.........................................................................................................10
• III •
重庆科创职业学院
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。
如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。
(1)干燥收缩 由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单
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方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量)以及构件大小(厚度);外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。
(2)水化收缩 水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。
(3)混凝土自身收缩 所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。
(4)干湿引发的体积变化 硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度)、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。
2．温度裂缝 温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。但这其中可分为二类。
一类为由于混凝土内部存在一个温度差，从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂的。这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中，出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期，其温度变化来源于水泥水化反应过程中所释放的水化热，在混凝土表面由于热量散发较混凝土内部快，因而在混凝土表面和内部形成一个温度梯度，产生温差，从而产生温度应力，当温度应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，此类裂缝宽度一般情况下不会超过0．3mm，但若施工过程中控制不当，温差过大，有时局部也会超过0．3mm。此类裂缝有贯穿的，也有不贯穿的。对于对大体积混凝土,温升引起的膨胀是极其危险的。由于混凝土体积大,聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度就显著升高;而混凝土表面散热较快,这样便形成较大的内表温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过此时混凝土的极限抗拉强度时,就会在混凝土表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱,混凝土将逐渐降温,这个降温过程则会引起混凝土的收缩变形;加上混凝土多余水分蒸发也会引起的体积变形,当它们受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力),当该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。
另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的，而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化，通过热胀冷缩效应，对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土就开裂。此类裂缝出现的时间较晚，一般在混凝土硬化后1～2年出现，一旦出现通常是贯穿的，宽度一般≤0．3mm，但个别局位也会超过0．3mm。例如，在建筑物的东西两端墙角混凝土楼板处，由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射，温度升高，产生膨胀，从而对与之相连的混凝土楼板产生两个垂直方向的拉应力，其合力为45º方向，若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时，则在墙角处的混凝
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土楼板会在与外界45º拉应力合力方向相正交的方向产生45º的斜裂缝。由于对混凝土楼板来讲这个温度变化而产生拉应力来自外部和结构有关，因而，这里对这一类温度裂缝的预防、控制不展开讨论。
影响温度裂缝的主要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。
3.沉陷(塑性)收缩裂缝的成因 塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不
一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混摄土刚刚终凝而强度度小时．受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快．造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软．或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板厚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致，特别是在冬季，摸板支撑在冻土上．冻土化冻后产生不均匀沉障，致使混凝土结构产生裂缝 此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关．一般沿与地面垂直或呈3Oº一45º方向发展，较大的沉陷裂缝．往往有一定的错位．裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后，沉陷裂缝也基本趋于稳定。
（二）化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子．这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间．一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池)的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧)可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、• 3 •
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延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。
（三）混凝土结构受力裂缝
结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用都可能出现裂缝。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、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%—40% 的设计荷载，就可能出现裂缝，肉眼一般不能察觉，而构件的极限破坏荷载往往都在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2—0.3nun对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许开裂的构件上出现裂缝则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。
（四）施工工艺及流程造成的裂缝
1.施工不当造成的裂缝 混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉，或过早除梁板底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
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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。
二、混凝土裂缝的预防措施
设计方面、施工方面的因素可以通过人为措施进行干预和调整，并且能够得到改善甚至于做到完全避免；而混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的，因为它是混凝土本身固有的特性，我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素，才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。对混凝土裂缝的控制方法，应该以预防为主，同时在施工过程做好过程控制，尽量做到按设计和施工规范进行操作，如果发现微小裂缝存在，应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况，提出以下控制措施和建议。
（一）严格控制混凝土施工配合比
根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。
（二）严格控制混凝土的温度应力
温度应力是产生温度裂缝的根本原因，一般将内外温差控制在20～25 ℃范围内时，不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的条件下，尽量减少水泥用量和每立方米混凝土的用水量；尽量降低混凝土的入模温度，规范要求混凝土的浇筑温度不宜超过28 ℃，故在气温较高时，可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置，采用低温水或冰水拌制混凝土。
（三）做好裂缝计算
设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外，还应考虑现场的实际施工状况，对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算，同时选择合理的混凝土强度等级和配筋，如对楼板配筋改成细密型的，采用上下双层双向配筋，在柱支座处增加钢筋网片等等。
（四）做好混凝土的浇筑和振捣
在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避
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免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片；承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后，要及时进行养护，包括湿度和温差方面的要求。禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下，擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值，合理进行材料堆放。
（五）做好后浇带的施工
施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案。杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。
三、混凝土裂缝的处理措施
（一）表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修朴方法．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探进裂缝的处理。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。
（二）灌浆、嵌缝封堵珐
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人混凝土的裂缝中．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。以迭到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
（三）结构加固法
当裂缝影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。
（四）混凝土置换法
混凝土置换珐是处理混凝土严重损坏的一种有效方法．此方法是先将损坏的• 6 •
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混凝土剔除，然后再置换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。
（五）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。阴极防护珐、氯盐提取法、缄性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
（六）仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝娃理方法它模仿生物组织对受刨伤部位自动分泌某种物质．而使刨刨伤部位得到愈合的机能．在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含拈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秘出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
四、结束语
混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技术规程》J GJ / T1092、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002 等标准与规范中都对其有详细而严格的要求。我们必须高度重视,在工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因,并采取相应的措施加以妥善处理。
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致 谢
在本次论文的撰写中，得到了陈红老师的精心指导，使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助；在此，对李琳老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福.同时感谢所有教育过我们的专业老师，是我们在不断成长的源泉也是我们完成学业的根本。另外还要感谢我的同学和朋友们对我的帮助和指导。
最后，感谢所有关心和支持我的同学们和老师们！
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参考文献
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第四篇：土木工程毕业论文
土木工程毕业论文工
程建设监理组织机构是一个依据监理委托合同进行统一组织、协调、指导下,按工程项目或部位分别设置的,由多个监理单位组成的工程建设监理体系。他们在服务工作内容上实行着“全过程的监理”,可概括地表述为:监理单位在施工合同签订前,主要协助业主单位做好施工招标准备的各项工作;在施工承包合同签订后,监理单位则在业主的委托和授权范围内,以施工承包合同为依据,对工程的施工进行全面的监督和管理,即对所监理工程项目的质量、进度、造价的全面控制,对合同和信息的管理以及对工程项目参与各方进行组织协调工作等。实行监理 摘 要:建筑工程保修阶段是工程建设监理的重要组成部分,是对建筑施工后安全状况
所实施的监督管理。
关键词:建筑工程;保修阶段;工程监理
工程建设监理组织机构是一个依据监理委托合同进行统一组织、协调、指导下,按工程项目或部位分别设置的,由多个监理单位组成的工程建设监理体系。他们在服务工作内容上实行着“全过程的监理”,可概括地表述为:监理单位在施工合同签订前,主要协助业主单位做好施工招标准备的各项工作;在施工承包合同签订后,监理单位则在业主的委托和授权范围内,以施工承包合同为依据,对工程的施工进行全面的监督和管理,即对所监理工程项目的质量、进度、造价的全面控制,对合同和信息的管理以及对工程项目参与各方进行组织协调工作等。实行监理制度,便在业主与承建商之间引入了建设监理单位作为中介服务的第三方,以经济合同为纽带,以提高工程建设水平为目的,初步形成了相互制约、相互协作、相互促进的新的建设项目管理体制。事实证明,它有利于提高工程质量、确保工期、控制投资、增进效益,是工程建设实现速度与效益,数量与质量有机结合的重要措施。根据本人的实际工作经历,现就如何有效地开展工程建设完工后的监理工作,作进一步探讨。
一、监理依据和工作重点
1.工程保修监理依据。工程保修是指工程质量保修,监理应依据《建设工程监理规范》、《深圳市施工监理规程》、《工程建设监理合同》和设计文件、工程质量验评标准进行。为了确保保修及时保证质量施工合同还应规定工程质量的保修金额(一般为工程总造价的5%)和保修金的预留与支付方法以及保修金的利率。经过业主方与承包商协商,也可以签订专项工程保修合同。
2.关于工程保修期的计算。关于工程的保修期限应依据监理单位与业主方签订的《工程建设监理合同》和业主与承包商签订的《施工合同》文件中规定的期限。监理合同中规定的是监理业务期限,目前一般保修期监理定为1年,而施工合同规定的是承包商对工程负责报修的期限,但必须符合国家建设《工程质量管理
条例》第六章建设工程质量保修的规定。故施工合同规定除屋面防水工程等为5年,其余部分工程保修期定为2年。
3.保修阶段的监理工作重点应根据具体工程对象和工程使用状况确定。笔者认为以下内容应列为监理重点:
⑴对应进行沉降观测的建筑物,应关注其观测成果和观测方法、技术要求以及是否已沉降稳定,如发现异常情况,应通知设计和质监部门分析研究处理;⑵对工程质量问题和质量缺陷进行调查,重点是楼地面、墙面、天棚以及门窗工程;
⑶调查屋面、浴厕间、外墙面防水效果;
⑷给水管及排水管有无渗漏以及卫生洁具使用状况。
二、监理工作的方法及措施
1.工程进入保修阶段,承包商已撤离现场而监理单位则应根据工程项目大小(可以不设项目监理机构)宜在参加该项目施工阶段监理工作的监理人员中保留必要的人员。
2.监理人员要与业主方密切联系,关注工程使用状况是否正常,随时听取用户意见。同时,与有关承包商保持电话联系,并且要求承包商指定一名联系人。
3.在单位工程竣工验收时,督促承包商向业主方提交《质量保修书》,其内容为具体保修项目,期限以及有关承诺。
4.组织承包商对工程使用情况进行质量回访,一般每半年进行一次为宜。并在气候突然变化(台风、冬季低温)如台风暴雨过后组织使用单位进行检查一次,对发现的问题按单位工程进行登记。
5.在工程保修期1年即将到期的前1-2个月,由监理人员组织业主方以及承包商共同对工程进行全面目测检查。发现的问题及需要维修的内容按单位工程列表登记。
6.监理人员对用户反馈的意见和以上质量回访与检查中发现的质量问题与缺陷发现的原因进行详细调查分析,并确定质量缺陷的事实和责任。比较严重的质量缺陷应由监理人员组织业主、设计人员和承包商共同研究确定原因。关键是要确定该工程质量缺陷是否在正常使用条件下产生的。因为国家《建设工程质量管理条例》规定的是在正常使用条件下,工程存在的质量缺陷均应由承包商负责,无条件保修。监理人员及时发出《工程维修通知书》要求承包商在接到通知书十日内派人进行维修。比较重大的质量缺陷,如基础不均匀沉降和屋面地下室渗漏等质量问题要求责任方提出缺陷的处理方案,经过监理、设计人员、业主方共同审批后,由监理人员监督实施处理。
7.承包商若不能按监理人员要求及时进行维修,监理人员应书面通知业主,可由业主委托其他承包商完成。(同时,监理人员要与原承包商沟通。其维修处理发生的费用依据施工合同规定在质量保修保证金中扣除。
8.当监理合同约定的工程保修期监理业务过期后,承包商应按施工合同和国家《建设工程质量管理条例》的规定仍需对工程继续履行质量保修义务。
三、关于地基基础和主体结构工程的最低保修期限问题
1.国家《建设工程质量管理条例》第四十条规定:在正常使用条件下,建设工
程的最低保修期限为:基础设施工程,房屋建筑的地基基础和主体结构工程,为设计文件规定的该工程的合理使用年限;笔者发现目前设计施工图纸文件中,均未有该工程的合理使用年限。据国家《建筑结构可靠度设计统一标准》
(GB50068-2001)规定的3类普通房屋和建筑物,其设计年限为50年,并明确工程是在正常施工、正常使用和正常维护的前提下才能满足的条件。
2.在保修阶段监理工作中发现工程竣工验收合格并移交使用单位后,有的使用单位擅自改变设计使用功能,即出现工程的非正常使用条件,增加了结构的活荷载甚至破坏了屋面和外墙面防水功能等情况。举例说明:
⑴楼层办公室改为档案资料室,宿舍改为文具仓库;
⑵屋面上加设太阳能热水器,电视等无线接收设备,屋面和外墙面设置大型广告牌;
⑶室内进行二次装修扩门拆墙,改变水、电管线;
⑷屋面天沟灰尘和生活垃圾和生活垃圾堆积,天沟流水不畅,个别水落堵塞等。
监理人员一旦发现上述情况,即应书面通知业主或使用单位,并提出处理意见,引起重视。
3.关于地基基础和主体结构分部保修如何实施,缺乏具体配套措施不好操作。因保修期为50年,是人生的大半辈子。岁月沧桑,人事沉浮,50年后去哪里找承包商和责任人?又如何分清责任工程是否属正常使用和正常维护。
四、应采取的措施
1.监理单位把工作重点和主要精力放在施工阶段监理工作中,无疑是正确的。只有在施工阶段对工程质量进行有效的、严格的控制,不留人为质量隐患,使工程竣工每一分部质量均达到设计和施工质量验收标准,同时满足用户的使用功能要求,使业主放心使用。大量实践证明,施工阶段监理工作越到位,保修监理工作量就会大大减少。
2.当房屋建筑工程投入使用过程中,由于荷载对结构构建产生时间效应和构件在温度和湿度变化中以及地基的沉降等原因会产生变形。同时,在建筑物协调变形过程中会产生次应力的不利影响。(当然,在正常设计、正常施工以及正常使用和维护条件下,以上结构、构件不会发生超承载力极限状态和正常使用极限状态的质量问题。)故工程在使用一阶段后,会出现这样、那样质量小问题是正常的,也是难免的。所以说工程质量保修是必要的,即使竣工验收质量达到优良等级的工程也不例外。
3.监理单位对保修阶段也要像施工阶段也要像施工阶段监理那样重视,就像工业产品售后服务那样,想用户所想,急用户所急。搞好保修阶段监理工作,也是监理单位提高资信度、保持监理行业形象,创监理品牌的重要方面。
4.监理人员首先要模范地贯彻执行国家《建设工程质量管理条例》关于有关工程保修的规定,在施工阶段监理工作中,严格控制材料、构配件质量和施工操作工序质量,确保工程在正常条件下施工。同时呼唤业主方要确保工程的正常使用条件和采取正常的维护措施,以求房屋建筑工程达到设计规定的使用年限。
5.国家和各级建设行政主管部门在贯彻国家《建设工程质量管理条例》中,制定关于房屋地基基础和主体结构保修期为50年的相应的具体配套措施,以便于实施。
第五篇：土木工程毕业论文范本
论钻孔灌注桩施工技术及质量控制
摘要：由于钻孔灌注桩能适用于各种土层，能制造直径比较大的桩，因此在桥梁当中应用比较广泛，下面就钻孔灌注桩的施工技术及质量控制进行探讨。关键词： 钻孔灌注 桩 施工质量
钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。
一、钻孔灌注桩施工技术
（1）施工前准备工作。A、场地平整，清除杂物，回填土应夯打密实； B、砌泥浆池、沉淀池、储水池，准备合格粘土；C、水、电源接通； D、埋设护筒，护筒四周应夯实，顶端高出地面30cm，底部埋深2.0—2.5m，护筒应上下正直，护筒中心线平面偏差小于5cm。E、机架要平直，机应垫稳，不能软硬不均，钻孔过程中不能移位和不均匀沉陷。F、泥浆指标，粘土层16”--17”砂层17”--19”含砂率不超过8%，胶体率应在90%以上，比重1.0—1.4左右，本工程要求不的超过
1.2。G、泥浆槽应挖成高20cm，宽30cm，长度不小于15m，泥浆流速不大于10cm/s”。H、安装钻机时要求转盘中心同钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20mm。”
（2）钻孔a、钻具联结要牢固，铅直，初期钻进速度不要太快，在孔深4.0m以内,不超过2m/h，以后不要超过3m/h。在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应。冲孔钻在开孔时要慢，孔深2.0m以内，不超过1.5m/h。b、钻进过程中，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度，本工程地下水位埋深2—3米，泥浆压力超过水压力，可满足施工规范要求。c、经常检查机具运转情况，发现异常情况立即查清原因，及时处理。钢丝绳和润滑部分必须每班检查一次。d、小工具如扳手、榔头、撬棍用保险绳栓牢，防止掉入孔内。e、经常注意观察钻孔内附近地面有无开裂或护筒、桩架是否倾斜。f、严格遵守操作技术规程，做好钻孔记录。记录中要反映泥浆变化。g、钻至设计深度时，要由监理工程师在现场与施工单位有关人员共同判断并准确测定孔深。以此作为终孔标高的依据。
（3）清孔a、钻孔到设计深度，施工单位提出终孔要求，需由现场监理工程师决定，并进行孔径，孔偏斜度、孔深的验收。验收方法是利用探孔器即制造一个长度等于4—6倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。孔深用测绳和钢尺丈量。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，钢筋笼能顺利放到底为止。b、清孔方法是用原浆换浆法清孔，清孔后泥浆指标比重1.15—1.20之间，含砂量小于4%，粘度20—22”，孔底沉渣小于5cm。为防止孔内沉渣大于规范要求，一般用抽砂筒先将孔内泥砂打掉再换浆。c、清孔时应保持钻孔内泥浆面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。d、清孔达到要求，由监理工程师再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。经监理工程师签证，同意隐蔽，灌注砼，再进行下道工序。
（4）钢筋笼制安a、钢筋进场必须具有合格证，每批材料，每种规格均需抽样检验合格后方可使用。b、钢筋笼制作必须严格按设计图和规范要求执行。一般钢筋笼用焊接方法，个别连接点用绑扎。钢筋笼外侧的定位钢筋可用空心穿孔砼预制圆柱体，或直接用钢筋弯曲成型并焊接在主筋上，以保证主钢筋保护层厚度。c、钢筋笼的加强箍筋必须与主筋焊牢，焊条一般用5字头型号，以保证钢筋笼焊接质量。钢筋笼在安装过程中不能变形。d、钢筋笼最好一次性使用一台吊机。e、钢筋笼顶端要焊吊挂筋，高出钢护筒。钢筋笼就位后，吊挂筋支承在护筒顶的枕木上，不能直接放在护筒上。f、超声波检测桩的钢筋笼要安装声测管一般用镀锌钢管与箍筋连接，要保证检测钢管不漏水。
（5）浇注水下砼a、导管直径根据桩径大小确定。导管每节长度2—4m。导管使用前试拼，并做封闭水试验（本工程试验压力为0.7Mpa），15分钟不漏水为宜。仔细检查导管的焊缝。b、导管安装时底部应高出孔底30—40cm。导管埋入砼内深度2—6m，导管提升速度要慢。c、首批砼数量应满足导管埋入砼深度的要求，灌注前要备足相应的数量。d、砼落度为18—22cm，以防堵管。e、砼要连续浇注，中断时间不超过30分钟。浇灌的桩顶标高应高出设计标高0.5m以上。砼用商品砼或自备搅拌设备，吊机吊斗入槽或用泵送砼直接入槽。f、施工中应
保证场地清洁卫生，泥浆不可到处外溢，泥渣应及时清除。
（6）桩基检测a、凿除桩顶预加高的砼，桩头钢筋不能乱弯。凿桩头用风镐或人工凿除。桩顶标高按设计要求，桩顶要大致平整。b、桩基检测的方法是动测，超声波。每条桩用什么方法检测由设计和监理工程师和质检部门决定。c、施工单位配合质检部门对每条桩进行检测。质量合格后方能进行下道工序施工。
二、钻孔灌注桩的质量控制成孔质量的控制
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。
1．1 采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生主动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。
1．2 确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
1．3 确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达
1.2％，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快0.2m／min左右，在细粉砂层钻进都是0.015m／min左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。
1．4 钢筋笼制作质量和吊放钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。
1．5 灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻子L桩工程质量的关键环节。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：粘度测定17—20min；含砂率不大于6％；胶体率不小于90％等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行．配合比设计。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.10—1.20，测得
孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。成桩质量的控制
2．1 为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
2。2 钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。
2．3 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm—20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—6m，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m—10m时，应及时将坍落度调小至12cm—16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2.3m左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验，并要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果，同一个桩基工程，各检测单位用同一种方法进行检测，由于技术人员的实践经验的差异，其结
论偏差很大的情况也时有发生。通过十几年来几十个钻孔灌注桩工程的施工实践，得出这样一个结论，即加强桩基工程检测是一个手段，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。
参考文献：
1．《小桥涵设计》手册．北京：人民交通出版社，1999．
2．《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011
3．《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18-2003
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