浅谈建筑工程质量中的混凝土结构裂缝的控制之见_开题报告

混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的，直到19世纪末以后，这一技术才得到了较快的发展，在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放，混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。但是钢筋混凝土结构中普遍存在着裂缝的问题，然而这个问题会给人们心里带来不安和担忧，混凝土在未来还会有不可替代的作用，随着混凝土的普及和发展，混凝土成为今后发展方向，因此解决和控制混凝土裂缝问题日趋重要 

混凝土裂缝可分为：

（1）混凝土拌合物沉降裂缝

 　　这种裂缝的发生，往往是采用大流动性混凝土拌合物时发生的，混凝土拌合物中的粗骨料始终处于一种自由体，虽然经过振动器械进行了振动，内部的空隙也基本排除，但在混凝土内部的粗骨料在自身质量的作用下缓慢下沉，若是混凝土，内部下沉是均匀的，在混凝土硬化过程中，表面的裂缝一般均为施工人员在操作过程中所留下的脚窝因用素浆找平后而形成的 

（2）早期混凝土干缩裂缝

  　这种裂缝产生的原因是混凝土拌合物在浇捣完毕后，混凝土拌合物内部的水份一部分泌出流失，一部分被水泥水化所用，另外一部分被蒸发，尤其是在干热、风较大的季节以及在空中的薄壁结构板混凝

土拌合物则更容易出现失水干缩而发生裂缝。

 （3）贯通性毛细孔和微细裂缝

  　由于在振捣时漏振或振捣不够，在混凝土硬化前，尤其是在钢筋下方的骨料仍在继续下沉，而钢筋上部的混凝土中的骨料被钢筋所支撑不能下沉，在钢筋的下表面就形成了一道微细的水膜日后它则会形成一条孔隙，地下水便会从此缝隙渗漏到混凝土结构物内部。

 （4）混凝土温度应力裂缝

  　在混凝土硬化过程中，混凝土构筑物承受各种温度和湿度及其它原因引起变形而产生应力裂缝。凝土表面的保温措施，提高混凝土表面温度，缩小内外温差可以控制这种裂缝。

 （5）混凝土自应力裂缝

  　　在混凝土硬化后，即使在混凝土上方没有任何荷重的作用，也因其自身的收缩而产生裂缝。

（6）荷载变形裂缝

一是在混凝土结构还未达到设计要求的强度时，被车辆或重物的碾压或撞、砸而造成的变形缝；二是即使混凝土已经达到了设计强度，而在混凝土墙壁或薄壁结构物上撞击或超荷载堆放而造成的裂缝。后者出现的裂缝一般较为明显，属于贯穿性的裂缝。

 裂缝处理方法：

（1）表面修补法适用于对承载能力没有影响的表面裂缝的处理，也适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。

（2）内部修补法

内部修补法是用压浆泵将胶结料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于

0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。

(3）结构加固法  

钢筋混凝土结构的加固，应在结构评定的基础上进行，加固的目的有结构强度加固、稳定性加固、刚度加固、抗裂性能加固四种。这四种加固之间既有联系又有区别，最常遇到的是结构强度加固（即结构补强）。结构加固可分为不改变结构受力图形和改变结构受力图形的两种方法，亦可分为非预应力加固和预应力加固两类。对结构或构件存在的强度（拉、压、弯、剪、扭、疲劳）、刚度（挠曲）、裂缝（由受力、温度、沉降、安装引起的）、稳定（由倾斜、偏歪、长细比过小、支撑不妥引起的）、沉降（由不均匀荷重或不均匀地基、淤泥层、大孔土地基、回填土等引起的）、使用（净空尺寸不够、吊车卡轨、振动、钢筋锈蚀，结构腐蚀）等方面的问题，要区分局部性还是全局性的，关键部位还是次要部位的，在分析了问题产生的主要原因后，分别根据处理的原则和界限，视工程具体情况和条件，有针对性地采取适当加固方法。

对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着当今我们对混凝土耐久性研究的不断深入，材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高，相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。

二、研究背景：

从1824年波待兰水泥发明开始，混凝土材料至今已有100多年的历史，以水泥为胶结材的混凝土也取得了巨大的发展。混凝土材料问世后，工程技术人员对如何克服混凝土抗拉强度很低而在构筑物上出现裂缝问题进行了研究和变革。1854年，法国技师郎伯特用钢筋网为骨架，制造了一条钢筋混凝土小船，它标志了钢筋混凝土（ＲＣ）时代的开始。当今，混凝土耐久性，已成为土木工程界的追求目标和技术热点，对结构耐久性问题，很多人已经把它视作和安全问题同样重要的地位。低劣的耐久性经常和结构的裂缝联系在一起，提高耐久性首先要解决结构的裂缝问题。混凝土作为人工合成材料，其质量有很大的随机性和提高性，其中就混凝土裂缝而言，尚有很多问题值得我们探索。

三、研究意义：

根据目前的研究水平、设计指南和施工工艺，各国土木工程界已认识到，混凝土建筑结构再现裂缝的现象是不可避免的，但其有害程度是可以人为控制的。一个现实的裂缝处理原则是把混凝土可见裂缝分为有害裂缝和无害裂缝两种，而我们的任务就是因地制宜地采取适当的工程施工技术把混凝土技术上可见裂缝控制在无害范围内。所以，对混凝土裂缝产生的原因、种类研究，从而去预防有害裂缝是十分必要的。

１、国内外研究现状：

从目前的情况看，各国在设计上对混凝土裂缝有一定范围。从我国的“混凝土结构设计规范《ＧＢ50010-2010》”规定看，其裂缝宽度在不同的环境下，不同的混凝土结构物其裂缝的宽度也有所不同的控制标准，允许裂缝宽度为0.2-0.3mm。而从国外的情况看，不同的国家对混凝土上构筑物的裂缝宽度也有不同的规定：美国ＡＧＩ规范规定裂缝为0.108mm；法国规范规定裂缝为0.27mm；加拿大规范规定裂缝为0.064mm；前苏联规范规定裂缝为0.21mm；波兰规范规定裂缝为0.182mm。

（１）国外研究现状：

１、近年来，国外针对水泥混凝土裂缝的修补材料及修补工艺，进行了诸多研究。各个国家有许多科研机构和学者都在潜心研究开发新材料、新工艺、解决裂缝问题。

美国、日本等国爱将常用于建筑混凝土结构裂缝修补的环氧树脂进行改性，研究出适合用于混凝土路面所需要的抗冲击韧性圈套的改性环氧树脂灌桨材料。日本生产使用超细水泥，第一个超细水泥品牌是ＭＣ-500，它是波特兰水泥和料化高炉矿渣以4：1的比例混合而成，当时还生产了一种更细的超细水泥ＭＣ-100，比表面积达1300m2/kg，它是由磨细炉矿渣通过氢氧化纳碱激发而成，其尺寸大于7.8μm的颗粒含量小于3%。

国际上许多国家都有专门的科研机构从事钢筋混凝土在荷载作用下裂缝的研究工作，编制了规范，如美国混凝土协会ＡＣＩ1224委员会；英国水泥与混凝土协会Ｃ&ＣＡ及其规范ＢＳ８１１０、ＢＳ８００１；法国规范ＣＣＢＡ；欧洲混凝土协会——国际预应力混凝土协会（ＣＥＢ——ＦＩＰ）。

国内研究现状：

（２）国内早期最常使用的水泥混凝土路面修补材料为沥青质材料，即在路面板的裂缝，断板处灌以沥青，以起到封闭裂缝的作用。这种方法只是一种应急措施，不能从根本上解决混凝土路面裂缝的问题。

自上世纪80年代以来，我国一些大专院校、科研机械加大了对混凝土裂缝修补材料研究的力度，陆续研制出了新的裂缝修补材料。裂缝修补材料根据其功能可分为补强材料和密封材料。当水泥混凝土由于裂缝造成强度不足时，宜选用补强材料，使其恢复整板的传荷能力。典型的补强材料有可用于灌缝的环氧树脂及各种改性环氧树脂、酚醛及各种改性酚醛树脂类胶粘剂，由于裂缝条带修补的水泥基无机胶凝材料。密封修补材料主要指聚氨醋类、烯类、橡胶类、沥青类胶粘剂。

我国清华大学、东南大学、中国建筑科学研究院、冶金部建筑研究总院等都做了大量研究工作并编制出钢筋混凝土规范有关裂缝方面的设计规定，在工程设计中发挥作用。

我国现阶段正在试验“跳仓法”作为一种主动控制工程结构裂缝的设计和施工的原创方法，取代了以设计指定为主的永久伸缩缝、沉降缝法和施工为主的后浇带法。“跳仓法”的原理是根据结构长度与约束应力的非线性关系，即在较短范围内结构长度显著的影响约束力，超过一定长度后约束应力随长度的变化趋于恒定。所以“跳仓法”采用先放后抗，采用较短的分块跳仓，以“放”为主以适应施工阶段较高温差和较大收缩。其后再连成整体，以“抗”为主以适应长期作用的较低温差和较大收缩。该法适宜流水作业，分仓浇筑，易于质量控制；而相邻仓间歇时间不少于七天，不超过十天。这样就可以大幅度地缩短工期，节约工程投资。

四、^范文提纲

一、混凝土裂缝的分类及成因··········································1

（一） 混凝土结构裂缝的分类·········································1

按裂缝的成因分类···············································1

  1.1 结构性裂缝····················································1

  1.2 非结构性裂缝··················································2

二、混凝土裂缝的预防措施及处理技术··································3

（一）、混凝土裂缝的预防措施·········································3

1、设计措施·······················································3

2、施工措施·······················································3

3、技术措施·······················································3

4、塑性收缩裂缝预防措施···········································5

5、温度裂缝的预防措施·············································5

6、沉陷裂缝及其他裂缝的预防措施···································5

（二）、混凝土结构裂缝的处理技术·····································5

1、表面修补法·····················································5

2、灌浆、嵌缝封堵法···············································6

3、结构补强加固法·················································6

4、混凝土置换法···················································7

三、工程实例分析····················································8

四、结论与展望······················································9

参考文献···························································10

五、参考文献

1.管大庆 《高温下大体积混凝土温度计算施工技术》1996.2 2.王铁梦 《工程结构裂缝控制》北京中国建筑工业出版社1997.8 

3.朱申增 《现浇钢筋混凝土楼面板裂缝产生的原因及防治措施》2010.6

4.刘海涛  混凝土工程质量通病的防治 山东建筑与装饰 2007.05

5.韩素芳、 富文权混凝土工程裂缝预防与控制2007.05

6. 张海峰  浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施[J];今日科苑;2009年04期。

7. 王召刚  钢筋混凝土结构裂缝产生原因及预防[J];科技信息;2011年07期。

8. 包长河  浅谈混凝土裂缝成因及控制[J];西部探矿工程;2006年08期。

9. 赵国藩  钢筋混凝土结构发展现状及展望[A];中国土木工程学会第八届年会^范文集[C];1998年。

10. 庄子赞  浅谈普通混凝土的施工温度与裂缝[A];海南省公路学会学术交流^范文集[C];2009年。

11. 山西焦煤西山煤电集团公司 刘鸿;试论大体积混凝土裂缝的成因与控制方法[N];山西科技报;2010年。