浅谈混凝土工程中裂缝的成因及防治措施_开题报告

浅谈混凝土工程中裂缝的成因及防治措施

文献综述

    目前我国的营造能力可以说是世界第一，因为我国拥有世界上50%的水泥以及50%的钢材的生产能力，这些年由于国家对基础设施的投入及房地产的发展，上马了大量的工程建设项目，随着工程建设的迅速发展，各地新建了大量的混凝土建筑。在混凝土工程施工中，裂缝问题具有普遍性，裂缝一旦形成，就会降低结构的耐久性，使构件的承载力降低，还可能危及建筑物的安全使用，因此，我们对混凝土裂缝问题要高度重视，准确分析裂缝产生发展的原因，并从设计、施工上采取相应的措施，尽量避免工程中出现危害较大的裂缝，提高结构构件的耐久性以及施工质量。  

（一）国内研究现状

     混凝土工程裂缝的成因最主要有两方面，一是因荷载作用引起的“荷载裂缝”，二是由于非荷载原因，即收缩、徐变等变形引起的“非荷载裂缝”[3]。国内外对因荷载作用引起的“荷载裂缝”及防治措施研究较为成熟，但对非荷载原因引起的“非荷载裂缝”未能取得突破性的研究，我国现行实施的《混凝土结构设计规范》GB50010-2010，虽然增加了包括温度变化、混凝土收缩与徐变、强迫位移、环境引起的“非荷载裂缝”控制规定，但应对措施仍然是根据有关规定、工程特点，采用经验性的构造措施进行设计控制“非荷载裂缝”[2]。

     今年浙江大学建筑工程学院教授徐世烺课题组经过30年多年的研究，课题组在国际上创造性地建立了以“双K断裂理论”为核心的断裂力学理论。在对如何科学地描述混凝土裂缝的扩展过程，怎样对裂缝进行安全评价，如何有效控制裂缝的扩展等方面，形成了从基本准则、理论框架到国际标准以及方法学的系统工具和方法，并为制备高韧性水泥基复合材料奠定了理论基础[1]。

“混凝土结构裂缝，从起裂、稳定扩展到失稳破坏，要经历三个不同阶段，所以我们不能用单一状态的判据来判断整个过程，至少需要两个不同的参数，一个描述起裂，一个描述失稳。双K断裂准则给出了不同判断状态的判据，起裂韧度描述裂缝的起裂，失稳韧度描述裂缝的临界失稳状态，这样就可以针对不同裂缝不同的状态，判断裂缝是否开裂，还是稳定扩展。”徐世烺说[1]。

此前的理论，只表示裂缝单一临界状态，有一定的局限性。双K断裂理论不但可以描述裂缝的失稳状态，也可以准确判断裂缝何时开始稳定扩展。课题组介绍根据这一理论，可制备高韧性水泥基复合材料[1]。笔者可以展望一下对于非荷载原因引起的“非荷载裂缝”可运用双K断裂准则，测定裂缝的起裂韧度和失稳韧度，根据测定的起裂韧度和失稳韧度制备相应韧性的水泥基复合材料，从而可以从混凝土的原料配置上就解决了“非荷载裂缝”的控制。

（二）国外研究现状

国外对混凝土早期开裂的问题研究较早，在20世纪30年代的北美一座坝体施工中，人们就已经认识到大体积混凝土会因为水泥水化时收缩约束而出现开裂。开始采用掺火山灰的方法减少水化热的影响；对于大面积结构因失水收缩产生的开裂，采用浇水喷雾的方法来加以解决。国外现价段主要对荷载作用引起的“荷载裂缝”展开了大量的研究工作，编制出规范中有关“荷载裂缝”方面的设计规定，在工程中发挥了较好裂缝控制作用，而对变形原因引起的“非荷载裂缝”则主要是在设计和施工中规定了一些构造措施（如伸缩缝间距）来防止和减轻裂缝的发生，但有些构造措施并不能有效的防止“非荷载裂缝”的发生，所以对其发生发展机理有待更深入的研究并建立起有效的裂缝控制措施[3]~[12]。

（三）课题研究的目的和意义

    研究的目的：首先明确混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，混凝土构件通常是带缝工作的，真正研究混凝土裂缝的目的就是要采取有效措施，减少裂缝的数量和宽度，尤其是要避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。对于已经出现的裂缝的混凝土构件，研究怎样对其加固，使其能够达到继续使用的目的。

研究的意义在于正确的采取有效措施控制混凝土裂缝可以提高混凝土构件的耐久性，延长混凝土构件的安全使用寿命周期。

   

^范文提纲

引言：混凝土的定义及裂缝的形式

1绪论

1.1研究背景

1.2研究目的和意义

1.3研究方法和内容

2文献综述与相关理论

2.1荷载裂缝的文献综述与相关理论

2.2非载裂缝的文献综述与相关理论

2.3双K断裂准则的文献综述与相关理论

2.4混凝土裂缝的危害

2.5常见的混凝土裂缝

3混凝土工程中裂缝的成因及防治措施分析

3.1荷载裂缝的成因及防治措施

3.2干缩裂缝的成因及防治措施

3.3塑性收缩裂缝的成因及防治措施

3.4沉陷裂缝的成因及防治措施

3.5温度裂缝的成因及防治措施

4混凝土出现裂缝后，裂缝的处理加固措施

4.1表面修补法

4.2灌浆、嵌逢封堵法

4.3结构加固法

4.4混凝土置换法

4.5电化学防护法

4.6仿生自愈合法

案例分析

5.1案例概况

5.2案例分析

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

三、参考文献

[1]周立超.周炜.双K断裂理论：写在混凝土裂缝的国际标准[Z].浙江大学求是新闻网. :// .news.zju.edu.cn/news.php?id=42908.2016年1月8日

[2]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010[M].北京：中国建筑工业出版社.2010年8月18日

[3]王铁梦.钢筋混凝土结构的裂缝(J).安徽建筑，2001(1):1013

[4]陶建民，王旭峰.现浇钢筋混凝土楼板采用商品混凝土施工的裂缝分析及控制.现浇楼板的裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2003

[5]游宝坤，李光明，黄春江.建筑结构裂缝控制与防水新技术，中国建筑材料科学研究院，2002

[6]昆建华.现浇混凝土楼板裂缝控制工程实例钢筋混凝土裂缝控制指南[M]，北京：化学工业出版社，2004

[7]冯乃谦主编.实用混凝土大全[M].北京：科学出版社，2001

[8]昆建华.现浇钢筋混凝土楼板裂缝工程实例.钢筋混凝土裂缝控制指南[M],北京：化学工业出版社，2004

[9]缪昌文，刘加平等.外加剂对混凝土收缩性能的影响,钢筋混凝土裂缝控制指南[M]，北京：化学工业出版社，2004

[10]陈士良，徐伟，潘延平.现浇楼板的裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2003

[11]覃维祖.混凝土收缩、开裂与结构物的耐久性.钢筋混凝土裂控制指南[M],北京：化学工业出版社，2004

[12]徐友邻.混凝土结构裂缝的控制与防治指南，2003