商品混凝土结构裂缝问题与措施研究.doc

浙江广播电视大学“人才培养模式改革和开放教育试点”土木工程专业本科毕业设计（论文）论文题目：商品混凝土结构裂缝问题与措施研究 学生姓名 陈汉 学 号 1033001207193 指导教师 褚锡星 专 业 土木工程系 年 级 2010春 封面不设页码,学 校 长 兴 学 院 目 录摘要2关键词2前言1第1章、商品混凝土结构裂缝的种类11.1按裂缝产生原因分类11.2按裂缝所处状态分类11.3按裂缝形状分类1第2章、商品混凝土现浇结构裂缝的成因22.1设计方面原因32.2材料方面原因32.3施工方面原52.4使用方面原因6第3章、商品混凝土裂缝的预防措施63.1设计措施73.2材料方面措施83.3施工管理措施93.4使用注意问题10结语10致谢10参考文献11商品混凝土现浇结构裂缝问题与措施研究【摘要】：建筑工程商品混凝土现浇结构裂缝的存在，它不仅影响建筑物结构刚度和整体抵抗能力，而且会降低建筑物的抗渗能力，引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的使用功能。文章主要阐述了商品混凝土现浇结构裂缝的一些种类，分析了商品混凝土结构裂缝产生的各种原因，同时也有针对性的介绍了一些相关的预防措施。【关键词】：商品混凝土 现浇结构 裂缝 分析 原因 预防措施商品混凝土是当前建设中广泛使用的结构材料，由于其整体性好、抗震性好，所以被得到广泛的推广和使用，但由于其是一种脆性材料，抗拉强度低，在施工及使用过程中当发生温度、湿度等变化时，极易出现裂缝造成的质量缺陷和质量事故，商品混凝土现浇结构裂缝不仅影响到结构的美观、抗渗性、防水性，而且危及正常使用及结构安全。这在商品住宅中尤为突出，从而引发各类投诉及纠纷事件。因此，如何采取措施最大限度地减少或消除商品混凝土裂缝的产生，已成为工程建设各方主体单位需解决的难题之一。而影响商品混凝土结构裂缝的因素错综复杂，只有在设计、施工及使用过程中充分考虑和做好预防与控制措施，才能有效的减少、消除裂缝而确保工程质量。本人依据十几年来的施工管理经验和所学到的理论知识，并结合近几年管理过的长兴县通宝城项目、水木花都项目一百多万平方米的多高层商品住宅工程。就商品混凝土现浇结构裂缝产生的原因及预防作如下阐述。第1章 商品混凝土结构裂缝的种类1.1 按裂缝产生原因分类由外荷载直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝。由变形变化引起的裂缝：包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉降等原因引起的裂缝。其特征是结构要求变形，当收到约束和限制时产生应力，应力超过一定数值后产生裂缝。 1.2 按裂缝所处状态分裂缝可分为运动、不稳定、稳定、闭合和愈合等状态。对处于运动和不断扩展状态的裂缝，应考虑加固和补强措施。而对于稳定、闭合、愈合的裂缝可持久的应用。1.3 按裂缝形状分裂缝按形状可分为表面的、贯穿的、纵向的、横向的、斜向的等等。案例： 上图为长兴县通宝城二期住宅楼商品混凝土现浇结构板贯穿裂缝，由于板跨中的上层钢筋未拉通等原因，以致造成裂缝的产生，一般来说发生在板中部且部分为贯穿裂缝，多由混凝土在硬化过程中的收缩变形和缺少相应部位的构造钢筋约束等主要原因所产生。原因分析及处理：经施工、监理、建设单位分析，产生裂缝原因如下混凝土收缩。混凝土早期强度上升慢。混凝土养护不到位。现浇板上层钢筋未贯通。经现场各单位研究决定采用表面封闭环氧树脂压力灌浆法方案，经设计审核通过后按如下步骤进行处理：沿裂缝表面用钢钎凿成V形槽，用钢丝刷及压缩空气将粉尘清除干净。沿裂缝间距400毫米埋设灌注嘴，将管住嘴的进浆孔骑缝粘贴在预埋的位置上。进行裂缝下表面封闭。采用环氧树脂溶液进行压力灌浆。24小时后拔除压力管进行养水实验，无渗漏。补强达到预定效果。在长兴县通宝城项目后期工程中，图审时要求设计方采用双层双向钢筋布置，并在建设过程中加强商品混凝土材料及施工过程的管理，基本上消除了现浇板的贯穿裂缝，工程质量得以保证。第2章 商品混凝土现浇结构裂缝产生原因商品混凝土是由水泥、骨料、水和各种外加剂及掺合料组成的结构材料，其内部是非均匀的，其具有较高的抗压强度、良好的耐久性，但抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂等特性。混凝土产生裂缝其原因多方面的，如荷载、温度、收缩、腐蚀、结构变形、原材料不合格等，且大多不是单方面作用的结果，而是多种因素综合影响、共同作用的结果。但究其根本原因，不外乎是设计、材料、施工及使用四个方面所造成。下面就四方面的原因分别作出如下阐述：2.1 设计方面的原因设计是保证建筑工程质量的基础，如果前期设计考虑不周而存在设计缺陷，将对工程埋下质量缺陷隐患 ，商品混凝土现浇结构裂缝在设计方面主要为如下因素引起。计算有误，构件截面尺寸设计不合理，断面配筋不足而产生裂缝。这是造成构件的承载力和刚度不足、变形过大而产生裂缝的原因。由此造成的垂直裂缝，通常出现在梁、板结构弯矩最大的地方，对柱裂缝则出现在中部，而斜裂缝则通常发生在剪力最大的部位。一般来说支座附近较多，由下部开始，多数沿45角向跨中上方延伸。 设计不合理，某一结构断面突变带来的应力集中而产生的裂缝。 设计时没有针对结构具体情况对混凝土的收缩量的限值进行相匹配的后浇带或变形缝设置而产生裂缝。梁柱的节点构造不合理，板的厚度过小，板内预埋管线较多而产生裂缝。如水木花都会所工程梁板浇筑中，板的厚度只有10cm，安装的预埋管道却十分密集，彼此间还相互交叉，造成预埋管道的混凝土保护层厚度不足而沿管道混凝土发生开裂。再如在长兴县通宝城高层带地库工程大跨度梁柱结点的浇筑中，梁钢筋大又多，为考虑抗震，梁柱的钢筋相互弯折锚固，造成某个侧面的钢筋过分密集且钢筋很粗，钢筋间缺少足够的混凝土包裹而沿着钢筋混凝土发生开裂。构件的构造筋配置不足而产生裂缝。在设计中，往往只对正常使用的荷载情况进行验算，未考虑构件浇筑过程中及浇筑后产生的各种变形和收缩因素，而这种变形和收缩恰恰对构件的影响很大。商品混凝土因为坍落度大，引起的变形也大，再加上变形的存在，其出现裂缝的几率自然要比普通混凝土大。所以设计时考虑采用约束混凝土变形和收缩的构造筋尤其重要。结构不均匀沉降产生裂缝。这类裂缝通常是因基础的刚度不足，或者地基的压缩变形不一致而发生不均匀沉降，使上部结构发生较大变形，这种变形所形成的拉应力超过了结构的抗力，从而引起裂缝。2.2 材料方面的原因混凝土收缩是其自身的特性。且商品混凝土水灰比大，含水量高，由于商品混凝土中大量的水分都要被蒸发。而这多余水分的蒸发就是引起混凝土收缩的主要原因。当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现裂缝，这类裂缝通常显示规律性。而商品混凝土由于需要泵送，收缩性更大，且越是高标号的混凝土，其收缩性就越大。 水泥浆的含量高 为减少泵送对机械设备的磨损，商品混凝土供应单位所用的水泥，比一般混凝土用的水泥多，相应的砂率也大，这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大，出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。 水化热的影响为了提高施工效率，商品混凝土中的水泥用量往往比普通混凝土要大，而且又因加了外加剂，造成初期的水化速度快，产生的水化热也较多，从而降温时因自身约束引起的温度应力也比普通混凝土要大得多。当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生裂缝。这在大体积混凝土中尤为显著，极易造成积聚于内部的水化热不易散发的情况，形成与表面温差较大的梯度而产生结构的浅表裂缝。 商品混凝土供应时由于工程多或未考虑交通等因素造成混凝土供应不上，前一车入模的混凝土超过初凝后一车混凝土没到，时间上脱节，形成冷缝。 坍落度大一般商品混凝土的坍落度在100mm180mm之间，有的甚至达到250mm，而普通混凝土的坍落度多在70mm90mm之间。商品混凝土搅拌站为保证泵送的顺利，施工单位为提高施工效率，加上施工人员为便于施工，都希望混凝土的坍落度保持在150mm180 mm之间。为达到大坍落度要求，必然要求增加较多的水泥用量、拌和水用量和外力a剂用量。由于这三种因素的共同影响，造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多，极易导致商品混凝土裂缝的产生。 骨料粒径的影响 为满足泵送的要求，商品混凝土都采用粒径较小的骨料，减少粗骨料的用量，增加细沙的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束，而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此，商品混凝土粗骨料的粒径相对较小，直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。在混凝土的组成材料中，由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分，因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的，使得混凝土的抗拉强度降低，易出现裂缝。 粗细骨料含泥量的影响骨料的含泥量高，且有的厂家掺石粉，混凝土的收缩性就越大，也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面，降低了界面的粘结强度，也就降低了混凝土的抗拉强度，导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。据有关资料统计，骨料的含泥量增加1%，混凝土的强度就会降低5%。因此，应限制骨料的含泥量。 外加剂的影响 为保持良好的工作性能和可泵性，在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂，其中大多是兼有早强减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。如加入早强剂，起到加快水泥的水化作用，同时也加快释放出水化热，水化热的集聚来不及向表面散发而形成混凝土结构表里温差大，混凝土在大温差的作用下在结构表面产生裂缝。 2.3 施工方面的原因 水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时,极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝,也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时,管线间距过小甚至并拢,更易因管线集中而产生裂缝。混凝土终凝前未仔细收光表面产生裂缝。商品混凝土由于坍落度大，水泥浆含量高，在终凝前因表面收缩极易出现收缩裂缝，对于掺加了活性掺和料的混凝土就尤为显著。如果在终凝前未仔细收光，则收缩裂缝不会自行闭和，导致混凝土非结构性浅表裂缝的产生。 施工现场随意留设施工缝，且再次浇筑时施工缝处松散混凝土没有清理干净和振捣不密实而产生裂缝。 混凝土施工过程中过分振捣，模板、垫层过于干燥，导致垫层、模板吸水量大引起混凝土的收缩，产生裂缝。现场擅自加水，混凝土局部形成软弱层而产生裂缝。施工人员为提高混凝土的施工速度，未经有关方面认可，就擅自向混凝土中加水。现场加水不但增加了混凝土硬化过程中的泌水通道，降低了混凝土的强度，更严重的，将导致混凝土局部形成了软弱层，增加了混凝土出现裂缝的可能性。后浇带施工不慎而造成的板面裂缝：有些施工后浇带不完全按设计要求施工，如施工未留企口缝；板的后浇带不支模板；造成斜坡搓；疏松混凝土未除等可能造成混凝土结构的裂缝。结构构件养护不到位。养护问题可以说一直是商品混凝土的关键问题，很多裂缝的产生都与商品混凝土养护未到位有关。外加剂和活性掺合料的加入，养护问题显得越加重要。混凝土浇筑后，若表面在规定的时间内未覆盖或者浇水不及时，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝。现在有不少施工现场，对混凝土的养护往往采取终凝后才浇水养护，表面也未覆盖，浇水不及时、不定时且时间短，这与国家规范规定的养护要求相差很远。国家规范规定对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣水泥拌制的混凝土，其养护时间不得少于7天，对掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，其养护时间不得少于14天。类似以上这种不良的养护状况，极易造成商品混凝土的早期开裂。模板支撑拆除过早和结构受荷载过早产生裂缝。商品混凝土由于其使用的特殊性，如为保证具有一定的坍落度要求以及运输、停置、施工所需要的时间，往往要加入具有缓凝作用的外加剂和粉煤灰以满足施工要求，因此商品混凝土具有比普通混凝土初凝时间长、早期强度低等特点。施工单位为了赶进度，或为了模板的周转而擅自提前拆除模板支撑，并在结构上放置过多的堆载，而此时混凝土并未达到规范要求的拆模强度，使结构受荷载过早而出现裂缝。 2.4 使用过程中的原因混凝土结构不正确的使用也会引起各种裂缝的产生。如在有关结构上堆放过多的荷载，超过了结构的承载力而引起裂缝。这在住宅工程中表现尤为突出，如在楼板上砌筑承重分隔墙，在楼板上随处开洞等。又如结构长期处于高温，会引起水泥与骨料间的粘结力减弱，水泥石也因脱水而内部产生空隙，使粘结力与弹性模量降低，这也增加了混凝土出现开裂的可能性。另外，混凝土结构在酸、碱、盐的长期侵蚀下，也会产生裂缝。第3章、商品混凝土裂缝的预防措施根据以上对商品混凝土出现裂缝原因的分析，结合现场施工的情况，为避免商品混凝土结构裂缝的产生，建议采取如下预防措施。3.1 设计方面的措施设计单位在确保工程设计质量的同时，应将相关设计措施与技术要求向有关单位进行技术交底，而设计是保证建筑质量的关键，实践证明工程设计特别是建筑和结构构造设计是预防工程质量缺陷的基础，要预防和防止裂缝的出现必须注意做好以下几方面的工作。建筑平面设计宜规则，避免形状过于复杂，尽量采用简单、规则、对称减少偏心，并应注意转角部位的加强。注意加强房屋四周阳角等特殊部位的构造，且应综合考虑温度变化和商品混凝土收缩特性等因素，配筋量要满足要求。 设计中应尽量避免断面突变带来的应力集中，如因结构或造型方面原因而不得已时，应充分考虑加强措施。采用正确的理论计算力学模型，使计算结果与实际相接近。要进行正确的荷载计算，选择合适的结构构件断面，钢筋的排列既要满足构件产生抗力的需要，又要便于施工。进行正确的节点构造设计，设计中不能只顾抗力要求而忽视构造的要求。当楼板内需预埋管线时，楼板设计厚度不宜小于110毫米，线管直径应小于楼板厚度的三分之一。当楼板开洞尺寸大于300毫米时，应在洞边加设边梁或配置附加钢筋。当工程设置后浇带时，应明确钢筋连接形式、后浇混凝土间隔时间、混凝土强度等级及配置要求、养护时间等技术措施。后浇带宜设置在受力和变形较小而收缩应力最大的部位，宜每隔30-40米设置一道，其宽度不宜小于800毫米。要考虑施工实际情况，进行合理的构造设计。如在现浇板的设计中，支座上部的钢筋不应在跨中全部切断，采用钢筋贯通双层双向设计。位于板角的地方，往往是各种应力互相迭加的区域，应予以加强。建议在设计中对此类部位除双层双向的钢筋不可少之外，还应增加45斜向钢筋予以补强。板钢筋应相对细一点、密一点，宜采用连续式配筋，不宜采用分离式配筋，以抵抗结构产生的收缩应力。混凝土现浇板的强度不要过大，以不超过C30为宜。结构设计中不应只考虑地基的承载力而忽视地基的变形，要采用合理的基础构造形式，调整基础各部位的刚度。要根据工程实际情况，采用“放”、“抗”及“调”的形式进行基础设计，避免应基础的不均匀沉降而引起上部结构产生裂缝。3.2 混凝土材料方面的措施因为混凝土是一种收缩性的材料，当产生的收缩应力超过混凝土自身的抗拉强度时，结构便会产生裂缝。对此商品混凝土搅拌站应采取以下措施：尽量减少收缩量大、需水量多的水泥使用，建议采用需水量小，与混凝土外加剂适应性好的水泥。要根据工程的实际情况，采用合适品种的水泥。在满足条件的情况下，要尽量减少水泥的用量，根据我们的经验，商品混凝土的水泥用量不宜超过550kg/m3。在满足可泵性及和易性的条件下，要尽可能减少混凝土的水灰比，减小坍落度。建议在一般情况下，商品混凝土的坍落度控制在l20mm-l60mm之间，以降低其收缩应力。尽可能采用水化热值低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低混凝土硬化时的收缩应力。宜优先采用连续级配的粗骨料配制混凝土，因为此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度。根据工程需要，应采用合适的骨料粒径，尽可能选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径可减少用水量，从而减少水化热，最终降低混凝土的收缩应力。根据有关资料，采用5mm-40mm石子比采用5mm25mm的石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比的情况下，水泥的用量可减少20kg左右。另外，粗骨料颗粒的形状对混凝土的和易性和用水量也有较大的影响，粗骨料中的针、片状颗粒的含量不应超过15%。细骨料也应以中、粗砂为宜，严禁使用细砂，细度模数应在2.53.2之间。商品混凝土原材料应符合相关规范要求，所有原材料进场需按规定进行检查和复验，杜绝不合格材料的流入，严格控制骨料的含泥量，建议商品混凝土所用粗骨料的含泥量控制在小于1%，砂的含泥量控制在小于2%，以降低混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度。对外加剂应先进行有关指标的复试，合格后再使用。配制过程中的掺量更要严格控制，以免发生混凝土结构的裂缝。活性掺合料的掺量也应严格控制，对早期抗裂性较高的工程，更应严格控制。对重要工程使用的混凝土，应对粗、细骨料进行碱活性检验。当判定骨料有潜在的危害时，应采用含碱量小于0.6%的水泥或者能抑制碱与骨料反应的掺合料。改善混凝土构件的边界约束和构造设计，这对大体积混凝土尤为重要。如设置滑动层、设置缓冲层、合理分段施工等，以避免贯穿裂缝的产生。合理控制浇筑混凝土的时间，避免在气温高、湿度小、风速大的情况下浇筑混凝土。3.3 施工方面的措施施工过程、施工工艺是关键，施工是建筑产品成型的过程，是质量形成的过程。因此为了防止混凝土裂缝缺陷的产生，必须对施工过程和施工工艺进行重点控制，并从方案、人员、工艺、设备、环境等方面采取措施。施工前应有针对性、科学性、可靠性的编制施工技术方案，并及时进行技术交底，且应明确质量标准和预防的措施。所以施工现场管理单位应从如下方面加强施工管理。 必须确保正确的振捣方法。要根据商品混凝土的坍落度，合理控制振捣时间。振捣宜短振、快插、慢拔。因为振捣时间过短，混凝土不易密实；而振捣时间过长，则易形成混凝土的分层，从而造成过大的收缩应力，使混凝土出现裂缝。混凝土的布料宜采用布料杵进行，严禁采用振动棒赶料。要确保混凝土摊铺均匀，避免薄弱界面的产生，防止发生裂缝。针对柱梁板连续浇筑的情况，应在柱混凝土浇完后停歇12小时再浇筑梁板混凝土，避免沉缩裂缝的产生。严格控制结构板的厚度和结构板中钢筋保护层的厚度。阳台、雨篷等悬挑板的负弯矩钢筋下面应设置间距不大于300毫米的钢筋保护层或马登。在浇筑时应保证钢筋不位移，宜使用钢筋保护层朔料垫块。浇筑大方量混凝土前应事先制定具有可操作性的施工方案，并在经有关方面批准后实施。施工方案中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等，避免新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面，降低了混凝土的强度。为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝，应在混凝土表面终凝前的收水时，进行两次或三次压实收光，对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数，严禁在表面撒纯水泥进行压实收光，以免收缩裂缝的产生。后浇带模板的支撑及拆除应严格执行施工及技术方案。模板构造要合理，防止施工荷载作用下模板变形，改变混凝土构件尺寸而裂缝。混凝土下料不宜过高，振捣要均匀，要恰到好处。严禁现场加水。要加强现场的管理力度，减少施工人员的主观随意性，确保按规范施工。根据所用商品混凝土的类型采取合理的养护措施。要注意对混凝土表面的覆盖，防止水分的大量蒸发，保持表面湿润，降低混凝土表面的温度，同时也应保持混凝土浇水养护的时间，严格按规范进行操作。墙体侧面模板拆除时间不能太早，必须保证混凝土完全硬化后才能松动侧模。根据规范要求，要制作构件的同条件养护拆模试块，以确保强度达到规范要求后再进行模板支撑的拆除工作。同时在施工中，要严格控制现浇结构的施工荷载，避免某处因有过多的荷载而造成结构的“内伤”。3.4 使用方面的措施应按设计要求正确使用结构，严禁在结构上堆放过多的荷载或局部改变承重结构的受力体系及传力途径。严禁反复荷载的疲劳作用及振动作用，同时要采取措施避免结构长期处在高温和高腐蚀性等不利的环境中。结论商品混凝土现浇结构出现裂缝的原因是非常复杂的，不会由单一因素引起，而是涉及原材料质量、配合比、混凝土的生产质量、施工、设计及使用方面等诸多因素共同作用的结果。所以要解决混凝土结构裂缝问题是一个系统工程，但只要严格遵守国家及行业的相关设计、施工规范、验收标准，按设计要求和施工程序施工，加强现场施工管理，沿着上述所列出的原因去分析，并根据实际情况，在设计、材料、施工、使用这四个环节层层把关，事事到位，环环扣紧且采取相应的预防措施，那么商品混凝土裂缝的产生一定会明显减少，从而保证建筑工程的工程质量。【致 谢】我的这篇毕业设计论文的完成，首先应当归功于指导老师褚锡星老师。从选题到定稿，都是在褚老师的悉心指导下完成的，褚老师学识渊博，对待工作一丝不苟、治学严谨的态度使我不仅在做论文的过程中受益匪浅，更是对我在今后的生活、工作和学习都将具有长远的指导意义。他无论是在室内资料整理还是在论文的撰写等各个方面都给予了大量的指导和帮助，令我不但完成了论文，也学到了许多书本上学不到的知识，受益匪浅，特致以深深的感谢。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢【参考文献】【1】 王铁梦 工程结构裂缝控制：中国建筑工业出版社，1997 【2】 傅沛兴 商品混凝土裂缝的防治：建筑技术， 2003（4）258-260【3】 徐铮澄 商品混凝土裂缝的成因与防治：混凝土，2002（5）63-64【4】 曹同芳 商品混凝土早期裂缝的成因与防治措施：混凝土，2000(5)24-25【5】 冯浩 朱清江 混凝土外加剂工程应用手册：中国建筑业出版社，1999【6】 鞠丽艳 混凝土裂缝抑制措施的研究进展：混凝土，2002：（5）第10页 SHAPE * MERGEFORMAT 上图为长兴县通宝城二期住宅楼商品混凝土现浇结构板贯穿裂缝，由于板跨中的上层钢筋未拉通等原因，以致造成裂缝的产生，一般来说发生在板中部且部分为贯穿裂缝，多由混凝土在硬化过程中的收缩变形和缺少相应部位的构造钢筋约束等主要原因所产生。原因分析及处理：经施工、监理、建设单位分析，产生裂缝原因如下混凝土收缩。混凝土早期强度上升慢。混凝土养护不到位。现浇板上层钢筋未贯通。经现场各单位研究决定采用表面封闭环氧树脂压力灌浆法方案，经设计审核通过后按如下步骤进行处理：沿裂缝表面用钢钎凿成V形槽，用钢丝刷及压缩空气将粉尘清除干净。沿裂缝间距400毫米埋设灌注嘴，将管住嘴的进浆孔骑缝粘贴在预埋的位置上。进行裂缝下表面封闭。采用环氧树脂溶液进行压力灌浆。24小时后拔除压力管进行养水实验，无渗漏。补强达到预定效果。在长兴县通宝城项目后期工程中，图审时要求设计方采用双层双向钢筋布置，并在建设过程中加强商品混凝土材料及施工过程的管理，基本上消除了现浇板的贯穿裂缝，工程质量得以保证。第2章 商品混凝土现浇结构裂缝产生原因商品混凝土是由水泥、骨料、水和各种外加剂及掺合料组成的结构材料，其内部是非均匀的，其具有较高的抗压强度、良好的耐久性，但抗拉强度低、抗变形能力差、易开裂等特性。混凝土产生裂缝其原因多方面的，如荷载、温度、收缩、腐蚀、结构变形、原材料不合格等，且大多不是单方面作用的结果，而是多种因素综合影响、共同作用的结果。但究其根本原因，不外乎是设计、材料、施工及使用四个方面所造成。下面就四方面的原因分别作出如下阐述：2.1 设计方面的原因设计是保证建筑工程质量的基础，如果前期设计考虑不周而存在设计缺陷，将对工程埋下质量缺陷隐患 ，商品混凝土现浇结构裂缝在设计方面主要为如下因素引起。计算有误，构件截面尺寸设计不合理，断面配筋不足而产生裂缝。这是造成构件的承载力和刚度不足、变形过大而产生裂缝的原因。由此造成的垂直裂缝，通常出现在梁、板结构弯矩最大的地方，对柱裂缝则出现在中部，而斜裂缝则通常发生在剪力最大的部位。一般来说支座附近较多，由下部开始，多数沿45角向跨中上方延伸。 设计不合理，某一结构断面突变带来的应力集中而产生的裂缝。 设计时没有针对结构具体情况对混凝土的收缩量的限值进行相匹配的后浇带或变形缝设置而产生裂缝。梁柱的节点构造不合理，板的厚度过小，板内预埋管线较多而产生裂缝。如水木花都会所工程梁板浇筑中，板的厚度只有10cm，安装的预埋管道却十分密集，彼此间还相互交叉，造成预埋管道的混凝土保护层厚度不足而沿管道混凝土发生开裂。再如在长兴县通宝城高层带地库工程大跨度梁柱结点的浇筑中，梁钢筋大又多，为考虑抗震，梁柱的钢筋相互弯折锚固，造成某个侧面的钢筋过分密集且钢筋很粗，钢筋间缺少足够的混凝土包裹而沿着钢筋混凝土发生开裂。构件的构造筋配置不足而产生裂缝。在设计中，往往只对正常使用的荷载情况进行验算，未考虑构件浇筑过程中及浇筑后产生的各种变形和收缩因素，而这种变形和收缩恰恰对构件的影响很大。商品混凝土因为坍落度大，引起的变形也大，再加上变形的存在，其出现裂缝的几率自然要比普通混凝土大。所以设计时考虑采用约束混凝土变形和收缩的构造筋尤其重要。结构不均匀沉降产生裂缝。这类裂缝通常是因基础的刚度不足，或者地基的压缩变形不一致而发生不均匀沉降，使上部结构发生较大变形，这种变形所形成的拉应力超过了结构的抗力，从而引起裂缝。2.2 材料方面的原因混凝土收缩是其自身的特性。且商品混凝土水灰比大，含水量高，由于商品混凝土中大量的水分都要被蒸发。而这多余水分的蒸发就是引起混凝土收缩的主要原因。当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现裂缝，这类裂缝通常显示规律性。而商品混凝土由于需要泵送，收缩性更大，且越是高标号的混凝土，其收缩性就越大。 水泥浆的含量高 为减少泵送对机械设备的磨损，商品混凝土供应单位所用的水泥，比一般混凝土用的水泥多，相应的砂率也大，这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大，出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。 水化热的影响为了提高施工效率，商品混凝土中的水泥用量往往比普通混凝土要大，而且又因加了外加剂，造成初期的水化速度快，产生的水化热也较多，从而降温时因自身约束引起的温度应力也比普通混凝土要大得多。当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时，便开始产生裂缝。这在大体积混凝土中尤为显著，极易造成积聚于内部的水化热不易散发的情况，形成与表面温差较大的梯度而产生结构的浅表裂缝。 商品混凝土供应时由于工程多或未考虑交通等因素造成混凝土供应不上，前一车入模的混凝土超过初凝后一车混凝土没到，时间上脱节，形成冷缝。 坍落度大一般商品混凝土的坍落度在100mm180mm之间，有的甚至达到250mm，而普通混凝土的坍落度多在70mm90mm之间。商品混凝土搅拌站为保证泵送的顺利，施工单位为提高施工效率，加上施工人员为便于施工，都希望混凝土的坍落度保持在150mm180 mm之间。为达到大坍落度要求，必然要求增加较多的水泥用量、拌和水用量和外力a剂用量。由于这三种因素的共同影响，造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多，极易导致商品混凝土裂缝的产生。 骨料粒径的影响 为满足泵送的要求，商品混凝土都采用粒径较小的骨料，减少粗骨料的用量，增加细沙的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束，而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此，商品混凝土粗骨料的粒径相对较小，直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。在混凝土的组成材料中，由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分，因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的，使得混凝土的抗拉强度降低，易出现裂缝。 粗细骨料含泥量的影响骨料的含泥量高，且有的厂家掺石粉，混凝土的收缩性就越大，也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面，降低了界面的粘结强度，也就降低了混凝土的抗拉强度，导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。据有关资料统计，骨料的含泥量增加1%，混凝土的强度就会降低5%。因此，应限制骨料的含泥量。 外加剂的影响 为保持良好的工作性能和可泵性，在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂，其中大多是兼有早强减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。如加入早强剂，起到加快水泥的水化作用，同时也加快释放出水化热，水化热的集聚来不及向表面散发而形成混凝土结构表里温差大，混凝土在大温差的作用下在结构表面产生裂缝。 2.3 施工方面的原因 水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时,极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝,也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时,管线间距过小甚至并拢,更易因管线集中而产生裂缝。混凝土终凝前未仔细收光表面产生裂缝。商品混凝土由于坍落度大，水泥浆含量高，在终凝前因表面收缩极易出现收缩裂缝，对于掺加了活性掺和料的混凝土就尤为显著。如果在终凝前未仔细收光，则收缩裂缝不会自行闭和，导致混凝土非结构性浅表裂缝的产生。 施工现场随意留设施工缝，且再次浇筑时施工缝处松散混凝土没有清理干净和振捣不密实而产生裂缝。 混凝土施工过程中过分振捣，模板、垫层过于干燥，导致垫层、模板吸水量大引起混凝土的收缩，产生裂缝。现场擅自加水，混凝土局部形成软弱层而产生裂缝。施工人员为提高混凝土的施工速度，未经有关方面认可，就擅自向混凝土中加水。现场加水不但增加了混凝土硬化过程中的泌水通道，降低了混凝土的强度，更严重的，将导致混凝土局部形成了软弱层，增加了混凝土出现裂缝的可能性。后浇带施工不慎而造成的板面裂缝：有些施工后浇带不完全按设计要求施工，如施工未留企口缝；板的后浇带不支模板；造成斜坡搓；疏松混凝土未除等可能造成混凝土结构的裂缝。结构构件养护不到位。养护问题可以说一直是商品混凝土的关键问题，很多裂缝的产生都与商品混凝土养护未到位有关。外加剂和活性掺合料的加入，养护问题显得越加重要。混凝土浇筑后，若表面在规定的时间内未覆盖或者浇水不及时，表面水分迅速蒸发，很容易产生收缩裂缝。现在有不少施工现场，对混凝土的养护往往采取终凝后才浇水养护，表面也未覆盖，浇水不及时、不定时且时间短，这与国家规范规定的养护要求相差很远。国家规范规定对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣水泥拌制的混凝土，其养护时间不得少于7天，对掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，其养护时间不得少于14天。类似以上这种不良的养护状况，极易造成商品混凝土的早期开裂。模板支撑拆除过早和结构受荷载过早产生裂缝。商品混凝土由于其使用的特殊性，如为保证具有一定的坍落度要求以及运输、停置、施工所需要的时间，往往要加入具有缓凝作用的外加剂和粉煤灰以满足施工要求，因此商品混凝土具有比普通混凝土初凝时间长、早期强度低等特点。施工单位为了赶进度，或为了模板的周转而擅自提前拆除模板支撑，并在结构上放置过多的堆载，而此时混凝土并未达到规范要求的拆模强度，使结构受荷载过早而出现裂缝。 2.4 使用过程中的原因混凝土结构不正确的使用也会引起各种裂缝的产生。如在有关结构上堆放过多的荷载，超过了结构的承载力而引起裂缝。这在住宅工程中表现尤为突出，如在楼板上砌筑承重分隔墙，在楼板上随处开洞等。又如结构长期处于高温，会引起水泥与骨料间的粘结力减弱，水泥石也因脱水而内部产生空隙，使粘结力与弹性模量降低，这也增加了混凝土出现开裂的可能性。另外，混凝土结构在酸、碱、盐的长期侵蚀下，也会产生裂缝。第3章、商品混凝土裂缝的预防措施根据以上对商品混凝土出现裂缝原因的分析，结合现场施工的情况，为避免商品混凝土结构裂缝的产生，建议采取如下预防措施。3.1 设计方面的措施设计单位在确保工程设计质量的同时，应将相关设计措施与技术要求向有关单位进行技术交底，而设计是保证建筑质量的关键，实践证明工程设计特别是建筑和结构构造设计是预防工程质量缺陷的基础，要预防和防止裂缝的出现必须注意做好以下几方面的工作。建筑平面设计宜规则，避免形状过于复杂，尽量采用简单、规则、对称减少偏心，并应注意转角部位的加强。注意加强房屋四周阳角等特殊部位的构造，且应综合考虑温度变化和商品混凝土收缩特性等因素，配筋量要满足要求。 设计中应尽量避免断面突变带来的应力集中，如因结构或造型方面原因而不得已时，应充分考虑加强措施。采用正确的理论计算力学模型，使计算结果与实际相接近。要进行正确的荷载计算，选择合适的结构构件断面，钢筋的排列既要满足构件产生抗力的需要，又要便于施工。进行正确的节点构造设计，设计中不能只顾抗力要求而忽视构造的要求。当楼板内需预埋管线时，楼板设计厚度不宜小于110毫米，线管直径应小于楼板厚度的三分之一。当楼板开洞尺寸大于300毫米时，应在洞边加设边梁或配置附加钢筋。当工程设置后浇带时，应明确钢筋连接形式、后浇混凝土间隔时间、混凝土强度等级及配置要求、养护时间等技术措施。后浇带宜设置在受力和变形较小而收缩应力最大的部位，宜每隔30-40米设置一道，其宽度不宜小于800毫米。要考虑施工实际情况，进行合理的构造设计。如在现浇板的设计中，支座上部的钢筋不应在跨中全部切断，采用钢筋贯通双层双向设计。位于板角的地方，往往是各种应力互相迭加的区域，应予以加强。建议在设计中对此类部位除双层双向的钢筋不可少之外，还应增加45斜向钢筋予以补强。板钢筋应相对细一点、密一点，宜采用连续式配筋，不宜采用分离式配筋，以抵抗结构产生的收缩应力。混凝土现浇板的强度不要过大，以不超过C30为宜。结构设计中不应只考虑地基的承载力而忽视地基的变形，要采用合理的基础构造形式，调整基础各部位的刚度。要根据工程实际情况，采用“放”、“抗”及“调”的形式进行基础设计，避免应基础的不均匀沉降而引起上部结构产生裂缝。3.2 混凝土材料方面的措施因为混凝土是一种收缩性的材料，当产生的收缩应力超过混凝土自身的抗拉强度时，结构便会产生裂缝。对此商品混凝土搅拌站应采取以下措施：尽量减少收缩量大、需水量多的水泥使用，建议采用需水量小，与混凝土外加剂适应性好的水泥。要根据工程的实际情况，采用合适品种的水泥。在满足条件的情况下，要尽量减少水泥的用量，根据我们的经验，商品混凝土的水泥用量不宜超过550kg/m3。在满足可泵性及和易性的条件下，要尽可能减少混凝土的水灰比，减小坍落度。建议在一般情况下，商品混凝土的坍落度控制在l20mm-l60mm之间，以降低其收缩应力。尽可能采用水化热值低的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低混凝土硬化时的收缩应力。宜优先采用连续级配的粗骨料配制混凝土，因为此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度。根据工程需要，应采用合适的骨料粒径，尽可能选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径可减少用水量，从而减少水化热，最终降低混凝土的收缩应力。根据有关资料，采用5mm-40mm石子比采用5mm25mm的石子，每立方米混凝土可减少用水量15kg左右，在相同水灰比的情况下，水泥的用量可减少20kg左右。另外，粗骨料颗粒的形状对混凝土的和易性和用水量也有较大的影响，粗骨料中的针、片状颗粒的含量不应超过15%。细骨料也应以中、粗砂为宜，严禁使用细砂，细度模数应在2.53.2之间。商品混凝土原材料应符合相关规范要求，所有原材料进场需按规定进行检查和复验，杜绝不合格材料的流入，严格控制骨料的含泥量，建议商品混凝土所用粗骨料的含泥量控制在小于1%，砂的含泥量控制在小于2%，以降低混凝土的收缩，提高混凝土的抗拉强度。对外加剂应先进行有关指标的复试，合格后再使用。配制过程中的掺量更要严格控制，以免发生混凝土结构的裂缝。活性掺合料的掺量也应严格控制，对早期抗裂性较高的工程，更应严格控制。对重要工程使用的混凝土，应对粗、细骨料进行碱活性检验。当判定骨料有潜在的危害时，应采用含碱量小于0.6%的水泥或者能抑制碱与骨料反应的掺合料。改善混凝土构件的边界约束和构造设计，这对大体积混凝土尤为重要。如设置滑动层、设置缓冲层、合理分段施工等，以避免贯穿裂缝的产生。合理控制浇筑混凝土的时间，避免在气温高、湿度小、风速大的情况下浇筑混凝土。3.3 施工方面的措施施工过程、施工工艺是关键，施工是建筑产品成型的过程，是质量形成的过程。因此为了防止混凝土裂缝缺陷的产生，必须对施工过程和施工工艺进行重点控制，并从方案、人员、工艺、设备、环境等方面采取措施。施工前应有针对性、科学性、可靠性的编制施工技术方案，并及时进行技术交底，且应明确质量标准和预防的措施。所以施工现场管理单位应从如下方面加强施工管理。 必须确保正确的振捣方法。要根据商品混凝土的坍落度，合理控制振捣时间。振捣宜短振、快插、慢拔。因为振捣时间过短，混凝土不易密实；而振捣时间过长，则易形成混凝土的分层，从而造成过大的收缩应力，使混凝土出现裂缝。混凝土的布料宜采用布料杵进行，严禁采用振动棒赶料。要确保混凝土摊铺均匀，避免薄弱界面的产生，防止发生裂缝。针对柱梁板连续浇筑的情况，应在柱混凝土浇完后停歇12小时再浇筑梁板混凝土，避免沉缩裂缝的产生。严格控制结构板的厚度和结构板中钢筋保护层的厚度。阳台、雨篷等悬挑板的负弯矩钢筋下面应设置间距不大于300毫米的钢筋保护层或马登。在浇筑时应保证钢筋不位移，宜使用钢筋保护层朔料垫块。浇筑大方量混凝土前应事先制定具有可操作性的施工方案，并在经有关方面批准后实施。施工方案中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等，避免新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面，降低了混凝土的强度。为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝，应在混凝土表面终凝前的收水时，进行两次或三次压实收光，对掺加活性掺和料的混凝土更应增加收光次数，严禁在表面撒纯水泥进行压实收光，以免收缩裂缝的产生。后浇带模板的支撑及拆除应严格执行施工及技术方案。模板构造要合理，防止施工荷载作用下模板变形，改变混凝土构件尺寸而裂缝。混凝土下料不宜过高，振捣要均匀，要恰到好处。严禁现场加水。要加强现场的管理力度，减少施工人员的主观随意性，确保按规范施工。根据所用商品混凝土的类型采取合理的养护措施。要注意对混凝土表面的覆盖，防止水分的大量蒸发，保持表面湿润，降低混凝土表面的温度，同时也应保持混凝土浇水养护的时间，严格按规范进行操作。墙体侧面模板拆除时间不能太早，必须保证混凝土完全硬化后才能松动侧模。根据规范要求，要制作构件的同条件养护拆模试块，以确保强度达到规范要求后再进行模板支撑的拆除工作。同时在施工中，要严格控制现浇结构的施工荷载，避免某处因有过多的荷载而造成结构的“内伤”。3.4 使用方面的措施应按设计要求正确使用结构，严禁在结构上堆放过多的荷载或局部改变承重结构的受力体系及传力途径。严禁反复荷载的疲劳作用及振动作用，同时要采取措施避免结构长期处在高温和高腐蚀性等不利的环境中。结论商品混凝土现浇结构出现裂缝的原因是非常复杂的，不会由单一因素引起，而是涉及原材料质量、配合比、混凝土的生产质量、施工、设计及使用方面等诸多因素共同作用的结果。所以要解决混凝土结构裂缝问题是一个系统工程，但只要严格遵守国家及行业的相关设计、施工规范、验收标准，按设计要求和施工程序施工，加强现场施工管理，沿着上述所列出的原因去分析，并根据实际情况，在设计、材料、施工、使用这四个环节层层把关，事事到位，环环扣紧且采取相应的预防措施，那么商品混凝土裂缝的产生一定会明显减少，从而保证建筑工程的工程质量。【致 谢】我的这篇毕业设计论文的完成，首先应当归功于指导老师褚锡星老师。从选题到定稿，都是在褚老师的悉心指导下完成的，褚老师学识渊博，对待工作一丝不苟、治学严谨的态度使我不仅在做论文的过程中受益匪浅，更是对我在今后的生活、工作和学习都将具有长远的指导意义。他无论是在室内资料整理还是在论文的撰写等各个方面都给予了大量的指导和帮助，令我不但完成了论文，也学到了许多书本上学不到的知识，受益匪浅，特致以深深的感谢。最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢【参考文献】【1】 王铁梦 工程结构裂缝控制：中国建筑工业出版社，1997 【2】 傅沛兴 商品混凝土裂缝的防治：建筑技术， 2003（4）258-260【3】 徐铮澄 商品混凝土裂缝的成因与防治：混凝土，2002（5）63-64【4】 曹同芳 商品混凝土早期裂缝的成因与防治措施：混凝土，2000(5)24-25【5】 冯浩 朱清江 混凝土外加剂工程应用手册：中国建筑业出版社，1999【6】 鞠丽艳 混凝土裂缝抑制措施的研究进展：混凝土，2002：（5）