谈混泥土裂缝产生原因及控制措施_开题报告

一、文献综述

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。

混凝土作为工程建设中重要的工程材料。主要作用就是承受载荷，而混凝土裂缝对混凝土的承载性能有很大的有影响。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。

（一）国内研究进展

   国内的研究进展与国外相比，我国对混凝土收缩与徐变的研究工作起步较晚，在上世纪50-60年代的钢筋混凝土结构设计计算中，主要是参考国外的有关数据，不能足以解决工程设计中的很多问题。在上世纪80年代末我国科技人员根据我国的原材料特点，进行了大量的试验和研究工作，由中国建筑科学研究院混凝土研究所负责的“混凝土收缩与徐变的试验研究” 专题，是根据原建工总局科技局 1982 年建筑发展计划的要求，组织天津大学等十个单位成立专题研究组，经过三年多的努力，在资金缺乏、 试验条件差的情况下克服了各种困难， 按计划地完成了试验研究工作，取得了大量的规律性较好的可贵资料。

王铁梦[9]教授对工业与民用建筑中大体积混凝土的裂缝控制进行了研究。系统地分析了 建筑物的裂缝发展变化规律， 提出了 有效的裂缝控制设计和施工措施。文献在总结宝钢、 地铁建设等重大工程裂缝实践经验的基础上， 运用综合研究方法， 结合材料、 设计、 施工、 地基及环境条件， 提出了 “抗” 与“放” 相结合的设计原则， 结合实践提出了 伸缩缝间距及裂缝控制计算公式， 这些成果在工程中得到了广泛应用。

文献[5]针对大面积混凝土梁板结构经常出现开裂的情况， 作者采用一套以弹性有限元分析为基础的方法， 认为结构的温度应力与混凝土收缩、 徐变有直接关系，对大面积混凝土梁板结构的温度应力进行了 分析， 可为超大建筑物的设计提供依据。

文献[12]针对高强混凝土早期开裂的影响因素进行了 研究， 得出了 以下主要结论: 磨细矿渣增大了 高强混凝土的收缩开裂趋势， 其中细度越大， 开裂趋势更明显; 粉煤灰可以明显降低高强混凝土的收缩开裂趋势， 而硅灰使高强混凝土的收缩开裂趋势明显增加。

（二）国外的研究进展与评述

 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过程中，人们就己经认识到大体积水工混凝土会因为水泥水化时放热而产生明显的温升，并在随后的降温过程体积收缩受约束而出现开裂，开始采用掺火山灰的方法减少水化热的影响; 对于大面积结构物因失水收缩产生的开裂，采用浇水、喷雾的方法来加以解决。 

欧共体国家进行的联合科研项 Improved Production of Advanced Concrete Structures(IPACES)(1997-2001)研究了 高性能混凝土从水泥水化， 体积变形， 早期力学性质到现场实测方法等方面的研究，并提出了一套用于设计和施工阶段控制早期混凝土裂缝的专家系统。 

瑞典的Mats Emborg认为混凝土结构早龄期的温度分布、相连结构的温度、早期混凝土瞬时的力学性质和约束条件都是影响混凝土开裂的重要参数。作者选择应力水平 σ(t) /fct(t) =0.7 作为限制标准。Steep Lykke等也建议对实际工程中的早期混凝土， 应设定基本拉应力来限制混凝土开裂， 这个最大基本拉应力小于混凝土的直接抗拉强度， 不过 Steep Lykke 等没有提出最大基本拉应力的具体数值。 

新加坡的 H. R. Lu认为混凝土抗拉强度取决于许多因素，如配合比，养护条件等， 而研究表明拉应变能力是一个相对的常数， 不受配合比、 养护龄期和抗压强度的影响。所以基于混凝上拉应变能力比基于拉强度来估计开裂更方便更简单。根据拉应变能力建立的概率模型可以用于估计不同配合比混凝土的温度裂缝。 

国内外对因荷载作用引起的“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 较好的裂缝控制作用; 而对因变形原因引起的“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，所以对其发生发展机理函待更深入的研究并建立起有效的裂缝控制措施。一些构造措施的采用在实际工程中并不能有效地防止 “非荷载裂缝” 的发生。我国建设部曾将控制和防治结构物裂缝的问题列入重点攻关计划， 但由于对“非荷载裂缝” 的机理研究得不够深入，在我国新颁布实施的“混凝土结构设计规范” GB50010-2002 中对防止“非荷载裂缝” 也未能取得明显突破，而将这一课题留待下一次修订时解决。 在此情况下， 对工程中常见的收缩变形裂缝展开进一步的深入研究是十分现实和迫切的。

二、^范文提纲

1.概述

2.混凝土结构裂缝类型和成因

2.1混凝土结构裂缝的类型

2.1.1塑性收缩裂缝

2.1.2混凝土干缩引起的裂缝

2.1.3温度变化引起的裂缝

2.1.4结构基础不均匀沉降引起的裂缝

2.1.5荷载作用引起的裂缝

2.2混凝土结构裂缝的成因

2.2.1设计因素

2.2.2材料因素

2.2.3施工因素

2.2.4混凝土配合比设计因素

2.2.5外界因素

3.混凝土裂缝预防措施

3.1设计措施

3.2材料措施

3.3施工措施

3.3.1模板的安装及拆除

3.3.2混凝土的浇筑

3.3.3管理措施

4.混凝土结构裂缝处理措施

4.1表面修补法

4.2填充法

4.3结构补强加固法

4.4混凝土置换法

4.5电化学防护法

4.6仿生自愈合法

5. 工程案例分析

三、参考文献

[1] 徐伟， 任洪峰， 王旭峰， 陶建民.商品混凝十的材料性能对混凝土早期裂缝的影响分析.现浇楼板的裂缝控制[M]， 北京: 中国建筑工业出版社， 2003 :10~13

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[13] 覃维祖.混凝土的收缩、 开裂及其评价与防治[[J].混凝土， 2001 (7) : 3~7