建筑工程混凝土裂缝控制研究毕业论文.doc

毕 业 设 计（论文）设计题目建筑工程混凝土裂缝控制研究学 院继续教育学院专 业工程管理姓 名 准考证号060211152655起讫日期 年 月 日 建筑工程混凝土裂缝控制研究摘 要裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅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。裂缝重则危及结构安全,轻则影响房屋的正常使用及混凝土的寿命。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混凝土裂缝的出现和发展。1本文从不同角度对裂缝进行了分类，并分析了混凝土裂缝的成因及预防措施和处理技术。关键词：混凝土 裂缝 成因 防治措施 Construction Control of Concrete CracksAbstractCracks in concrete structures is a common phenomenon.It appears not only reduce the building impermeability ability to affect use of the building functions, and can cause corrosion of steel,concrete carbonation.Reduce the durability of materials, the impact of the carrying capacity oft he building.Cracks weight is endangering the structural safety of buildings ranging from affecting the normal use and service life of concrete.Therefore,careful study of concrete cracks and treat them differently,using a reasonable method for processing,and in the construction to take effective preventive measures to prevent the emergence and development of cracks in concrete.1This paper from different angles of the cracks were classified,and analyzed the causes of concrete cracks and preventive measures and treatment technologies.Keywords: Concrete ; crack ; causes ; prevention measures目 录摘要IAbstractIII第一章 绪论11.1 选题的背景11.2 选题的意义21.3 国内外研究现况22.2.1 国外研究情况2 2.2.1 国内研究情况2第二章 建筑工程混凝土裂缝的相关理论42.1 混凝土概念及性能42.2 混凝土常见裂缝产生原因及预防42.2.1 干缩裂缝42.2.2 收缩裂缝52.2.3 沉陷裂缝62.2.4 化学反应裂缝62.3 施工的质量管理72.3.1 影响质量的因素72.3.2 混凝土施工中的控制7第三章 混凝土施工技术93.1 施工准备93.2 施工流程及技术要点93.3 混凝土养护113.3.1 养护目的113.3.2 养护方法113.3.3 养护时间113.3.4 养护要求12第四章 温度裂缝控制研究144.1 温度裂缝产生原因144.2 温度应力的分析144.3 施工过程温度的控制和防治裂缝措施154.3.1 温度控制154.3.2温度的预防措施16第五章 工程实例分析175.1 工程概况175.2 裂缝分类及处理175.3 裂缝产生原因及分析175.4 裂缝修补施工工艺及预防措施185.4.1 裂缝修补施工工艺185.4.2预防措施195.5 裂缝修补验收20参考文献21致谢22第一章 绪论随着我国建设事业的迅速发展 ,建筑施工技术取得了巨大的进步。但是，建筑工程主体结构不安全、各种各样的裂缝、材料质量低劣等各种各样的建筑工程病害或隐患，仍在威胁人民的生命、财产的安全。随着建筑工程中混凝土工程的用量不断增大,混凝土成为当前使用最广泛的建筑结构材料之一。然而,混凝土裂缝在建筑工程中成了质量通病,同时该问题质量投诉案件有逐年增加趋势。混凝土结构出现裂缝将对结构产生严重的危害：1、影响结构承载力和使用安全性：对于受弯构件的楼板，尽管受弯区允许在一定的裂缝宽度存在，但是裂缝对结构承载力的影响是不可忽略的，尤其是一些使用者在装修和使用时又给楼面增加了很多设计者没有考虑的荷载时。2、影响结构的防水性：具有防水要求部位混凝土产生裂缝，除了影响结构安全性外，对使用者所带来的最直接的新问题是渗漏水的危害，尤其是在没有做防水的部位表现突出。3、影响结构的耐久性和使用寿命：化学侵蚀、冻融循环、碳化、钢筋锈蚀、碱集料反应等都会对混凝土结构产生破坏功能。这些破坏功能发生的快慢，除了受混凝土自身材料性质的影响外，裂缝就是一个重要的影响因素。空气中的二氧化碳、二氧化硫气体及雨水等都会顺着裂缝进入混凝土内部，促成钢筋锈蚀的加快；碱集料反应及碳化速度的加快进行；从而引起耐久性的下降和缩短建筑物的使用寿命。混凝土结构裂缝产生的原因复杂，有材料、温度变化等原因，也有设计、施工、使用等方面的因素造成。裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手，正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。本文分析了混凝土裂缝产生原因，提出了防治对策，而且阐述了混凝土裂缝的处理方法，以期提高混凝土工程的质量。 21.1 研究背景从1824年波特兰水泥发明开始，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，法国技师朗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离散型，其中就混凝土裂缝而言，尚有很多问题值得我们探索。1.2 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：混凝土建筑结构出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。31.3 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0.20.3mm。而从国外的情况看，不同的国家对混凝土构筑物的裂缝宽度也有不同的规定：美国AG l 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0.12mm；波兰规范规定裂缝为0.182mm。1.3.1 国外研究现状 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、日本等国家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较大的改性环氧树脂灌浆材料。日 本 生 产 使 用 超细水泥，第一个超细水泥品牌是MC-500，它是波特兰水泥和粒化高炉矿渣以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，它是由磨细高炉矿渣通过氢氧化钠碱激发而成，其尺寸大于7.8m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ACI224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）。1.3.2 国内研究现状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、科研机构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程。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，用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”来浇筑混凝土，“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。4“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。第二章 建筑工程混凝土裂缝的相关理论2.1 混凝土的概念及性能混凝土是由石子（粗骨料）、砂（细骨料）、水泥（胶凝材料）和水按一定比例拌合成一种塑性体浇筑在模具中经过一定时间养护硬化而成的。5性能：（1）、混凝土的强度。混凝土的强度指混凝土试件达到破坏极限的应力最大值。混凝土超过其强度时，混凝土将产生裂缝而破坏。分为：混凝土强度等级。按照国家标准混凝土结构设计规范（GB500102010），混凝土强度等级应按立方体抗压标准值确定。立方体抗压标准值系指按标准方法制作和养护的边长为15mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。（2） 混凝土的变形能力。分为化学变形（指混凝土在硬化过程中，由于水泥水化产物的体积小于反应物的体积，导致混凝土在硬化时产生收缩）、干湿变形（混凝土由周围环境湿度的变化会产生干湿变化)、温度变形（对大体积混凝土工程，在凝结硬化初期，由于水泥水化放出的水化热不易散发而聚集在内部，造成混凝土内外温差很大，有时可能达40-50以上，从而导致混凝土表面开裂）、荷载作用下的变形：分为混凝土在短期荷载作用下的变形和长期作用下的变形，混凝土在长期均匀荷载作用下，沿作用力方向，随时间而产生的塑性变形称为混凝土的徐变。6（3） 混凝土的耐久性。是指混凝土在使用环境下，抵抗各种物理和化学作用破坏的能力。混凝土的耐久性直接影响结构物的安全和使用性能，耐久性包括抗渗性、抗冻性、化学侵蚀和碱骨料反应等。提高混凝土的耐久性措施有选用适当的品种水泥及掺合料、适当控制混凝土的水灰比及水泥用量、长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土，应掺用引气剂、改善混凝土的施工操作方法等。2.2 混凝土常见裂缝产生原因及预防2.2.1 干缩裂缝 干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05-0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。7如图：图2-1 干缩裂缝 预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。 2.2.2 收缩裂缝 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。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。较短的裂缝一般长20-30cm，较长的裂缝可达2-3m，宽1-5mm.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，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，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。8   体 积 变 化 初始体积变化沉降、收缩早期干燥收缩(塑性收缩) 硬化过程的体积的变化 干燥收缩:伴随着干燥而发生的收缩自收缩:水泥浆结构形成后,由于水泥水化吸收毛细管水，毛细管产生张力产生的收缩  硬化后的体积变化碳化收缩干湿而产生:润湿、干燥的反复作用由于温度而产生体积变化:由常温到高温,或由高温到低温而产生的体积变化 水化收缩水泥水化物的绝对体积比水化前水泥的绝对体积和水的体积小而产生的收缩。这种收缩成为宏观收缩的一部分;但水化收缩大部分变成水泥石中的孔隙表2-1 混凝土体积变化分类 预防措施 ：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。 2.2.3 沉陷裂缝 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；或者因为模板刚度不足，模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，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30-45°角方向发展，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。9 预防措施 ：一是对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后顺序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。2.2.4化学反应裂缝 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化学反应裂缝。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。这种裂缝一般出现中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施进行预防。 预防措施 ：一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。2.3 施工的质量管理2.3.1 影响质量的因素 1、混凝土的配合比例混凝土的配合比例是影响混凝土质量的第一要素，混凝土的配合比例应该满足施工技术的要求，以保证工程的质量和强度。在科学部门所配出来的配合比例并不一定完全适合施工的现况，当施工现场的运输设备、气温等发生了变化之时，应该根据变化来调整混凝土的配合比例。102、混凝土的和易性和易性，指的是混凝土在搅拌时的粘聚性、流动性、保水性等性能的综合。如果混凝土的和易性不好，就可能导致混凝土出现离析现象或者振捣不实。只有混凝土具有良好的和易性，才便于振实，不会发生离析的现象。3、振捣过程混凝土在浇筑时有没有经过充分的振捣，是影响混凝土最终质量的重要因素。由于浇筑时振捣不良引起混凝土内部出现蜂窝、孔洞等问题的情况时有发生。所以，施工单位要重视混凝土的振捣工作，在对混凝土进行振捣时应该由专业的人员，采取专业的操作来进行。4、施工人员作为施工的操作者和指挥者，施工人员对混凝土施工质量的影响是无可置疑的。因此在施工的过程中，施工单位应该严格控制各个环节，建立健全的规章制度和和质量管理体系。为了问题能够得到切实的解决，还应该从技术和管理措施两个方面来约束有关的部门和人员，最终用人员的素质来保证施工的质量。2.3.2 混凝土施工中的控制 1、供应商在选择商品混凝土的供应商的时候，应该选择信誉好、资质高的商家。应该安排好商品混凝土搅拌站和施工现场之间的联系，对混凝土浇筑的速度做好计算，选择合理的车辆和路线，使混凝土运至施工现场时的质量有所保证。2、施工操作应该在周密的科学组织之上合理安排施工的速度，保证施工操作严格按照程序进行，杜绝盲目的赶工。在浇筑工程中不踩踏钢筋，不移动预埋的线管。在混凝土强度达到1.2Mpa前不能踩踏和堆放重物。3、现场管理应该对施工现场加强管理，制定合理的管理制度，保证施工人员的技术水平，提高施工人员的质量意识，增强施工人员的责任心。第三章 混凝土施工技术113.1施工准备（1）在混凝土的浇筑施工之前，应该先做好对施工工人的安全技术交底工作，对施工中要注意的问题要详细说明，强调梁柱、梁板与剪力墙的混凝土标号的控制，以及振捣时间、间距等等事项。 （2）在施工阶段，应该对该地天气变化情况进行掌握，根据工程的需要，把浇筑工程中所必备的防雨防暑物资事先准备好，以保证混凝土的浇筑质量。（3）在浇筑施工之前，应该对钢筋、控制模板、保护层等设备的规格尺寸进行检查，使其偏差值符合国家验收评定的标准。还应该对模版接缝处是否密合完好以及其支撑是否稳定进行检查，还要对钢筋和模版进行预检，符合标准之后，才能开始浇筑。3.2施工流程及技术要点1、材料准备水泥：应该根据工程的强度要求以及不同型号的水泥性能来选择，保证其强度不低于设计的规范，对于有特殊承重要求的部位应该在选用之前进行测试，结合报告进行选择。骨料：作为混凝土的主要组成部分，骨料的优劣对混凝土最终强度有直接的影响。在对粗骨料进行选择的时候，应该对其质地、针片状颗粒的含量、级配、最大粒径等参数进行重点的检查。而选择细骨料时，应该重点检查质地、细度模数、含泥量、有害物质含量等，尤其是要对有害物质含量和含泥量进行检查。水：应该尽量采用可饮用的水进行混凝土的拌合，对于不可饮用的水，在拌合之前应该先进行化验和抗腐蚀检验。应该避免采用工业废水、酸性程度较高的水、生活污水来进行拌合。外加剂：应该保证外加剂的生产厂家的资格，且要出具对于外加剂的性能检测报告。在使用之前应该进行试验以保证外加剂与水泥的适应性。施工中应该严格控制用量，并且延长拌合的时间，以保证拌合的均匀。2、混凝土拌合在确定材料之后，应该对其进行取样，然后交由相应的实验室来进行配比的设计，避免采用经验配比的方法，避免少配、错配、漏配等影响混凝土质量的事件发生。然后应该对适配完成的混凝土进行性能的检测，然后才能进行大量的混凝土的拌合。在施工中应该经常对骨料的含水率进行检测和调整。在向搅拌机具中投料时应控制在机具的额定容量之下，拌合中应该随时对拌料坍落度和离析现象进行监测。3、运输在对混凝土精心运输的时候应该按照形势采取不同的运输方式，如垂直运输一般采用提升架、起重机等运输，现场搅拌的时候采用手推车，小型翻斗车等进行运输，在楼面上多用手推车进行运输等。在运输过程中应该保证混凝土的均质性，以免混凝土的流动性降低或者发生产生离析、砂浆流失、沁水等现象，为了保证最短的运输时间，使其在初凝之前就浇筑完毕，应该尽量减少其运输的周转次数。图3-2 混凝土运输搅拌车4、浇筑在浇筑之前，应该对钢筋和模版进行检查，以保证其具备混凝土的浇筑条件，还应确定浇筑方法的合理性。应保证混凝土下落高度小于3m，如果采用的是分层分块浇筑方法的话，应该结合钢筋的密集程度和结构的特点来决定每一层的高度。在分层高度的控制上，一般为插入式振捣器作用长度的1.25倍，如果振捣采用的是平板振捣器，则应该控制分层的厚度，不超过200mm。浇筑的过程应该尽量连续，如果必须出现间隔，则要尽量的缩短间隔的时间，以保证在前层的混凝土初凝前可以恢复施工。较注重应该经常观察和整改钢筋、模版等设备的变位现象。较大的梁体可以进行单独的浇筑，对连续浇筑无法实现的部位，应该在剪力较小的地方预留好施工缝。5、振捣浇筑后应该及时的对混凝土进行振捣，振捣的作用是使混凝土能充满模版的每个角落，使其获得最大的均匀和密实度。振捣分为机械和人工振捣两种，一般只有工程量小、或者采用的是塑性混凝土的时候才会使用人工振捣的方法。振捣过程应该快插慢拔，均匀的选择插点的位置，以防出现漏振的情况。在插入振捣棒的时候应该使其进入下层混凝土中，以免在两层混凝土中间出现缝隙。在一个插点应该持续振捣20-20S，以表面无下沉、无气泡，泛浆或者水平为宜。如果使用平板振捣器进行振捣，则应该保证其能够对已经振实部分的边缘进行覆盖。3.3 混凝土养护123.3.1养护目的 混凝土浇捣后，之所以能逐渐凝结硬化，主要是因为水泥水化作用的结果，而水化作用则需要适当的温度和湿度条件，因此为了保证混凝土有适宜的硬化条件，使其强度不断增长，必须对混凝土进行养护。 混凝土浇注后，如气候炎热、空气干燥，不及时进行养护，混凝土中水分会蒸发过快，形成脱水现象，会使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，缺乏足够的粘结力，从而会在混凝土表面出现片状或粉状脱落。此外，在混凝土尚未具备足够的强度时，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂纹，影响混凝土的耐久性和整体性。所以混凝土浇筑后初期阶段的养护非常重要，混凝土终凝后应立即进行养护，干硬性混凝土应于浇筑完毕后立即进行养护。3.3.2 养护方法 混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。混凝土养护期间，应重点加强混凝土的湿度和温度控制，尽量减少表面混凝土的暴露时间，及时对混凝土暴露面进行紧密覆盖（可采用蓬布、塑料布等进行覆盖），防止表面水分蒸发。暴露面保护层混凝土初凝前，应卷起覆盖物，用抹子搓压表面至少二遍，使之平整后再次覆盖，此时应注意覆盖物不要直接接触混凝土表面，直至混凝土终凝为止。 3.3.3 养护时间在任意养护时间，若淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于15。混凝土养护温控要求：混凝土养护期间应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度受环境因素影响（如曝晒、气温骤降等）而发生剧烈变化。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不宜超过20。大体积混凝土施工前应制定严格的养护方案，控制混凝土内外温差满足设计要求。13混凝土在冬季和炎热季节拆模后，若天气产生骤然变化时，应采取适当的保温（寒季）隔热（夏季）措施，防止混凝土产生过大的温差应力。混凝土终凝后的持续保湿养护时间可参照下表的规定执行。混凝土类型水胶比大气潮湿(50%<RH<75%),无风，无阳光直射大气干燥(RH<50%),有风，或阳光直射日平均气温T（）潮湿养护期限（d）日平均气温潮湿养护期限T（）（d）T（）（d）胶凝材料中掺有矿物掺合料0.455T<10215T<102810T<201410T<202120T1020T14<0.455T<10145T<102110T<201010T<201420T720T10胶凝材料中未掺矿物掺合料0.455T<10145T<102110T<201010T<201420T720T10<0.455T<10105T<101410T<20710T<201020T720T7注：大体积混凝土的养护时间不宜小于28d。表3-2 不同混凝土潮湿养护的最低期限3.3.4 养护要求 1、混凝土拆模后可能与流动水接触时，应在混凝土与流动的地表水或地下水接触前采取有效保温保湿措施养护，养护时间应比上表规定的时间有所延长（至少14d），且混凝土的强度应达到75%以上的设计强度。养护结束后应及时回填。 2、直接与海水或盐渍土接触的混凝土，应保证混凝土在强度达到设计强度等级以前不受侵蚀。并尽可能推迟新浇混凝土与海水或盐渍土直接接触的龄期，一般不宜小于6周。 3、当昼夜平均气温低于5或最低气温低于-3时，应按冬季施工处理。当环境温度低于5时，禁止对混凝土表面进行洒水养护。此时，可在混凝土表面喷涂养护液，并采取适当保温措施。 4、对于严重腐蚀环境下采用大掺量粉煤灰的混凝土结构或构件，在完成规定的养护期限后，如条件许可，在上述养护措施基础上应进一步适当延长潮湿养护时间。 5、混凝土养护期间，应对有代表性的结构进行温度监控，定时测定混凝土芯部温度、表层温度以及环境温度、相对湿度、风速等参数，并根据混凝土温度和环境参数的变化情况及时调整养护制度，严格控制混凝土的内外温差满足要求。14 6、混凝土养护期间，应对混凝土的养护过程作详细记录，并建立严格的岗位责任制。第四章 温度裂缝控制研究 4.1、温度裂缝产生原因温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后，在硬化过程中，水泥水化产生大量的水化热，（当水泥用量在350-550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量，从而使混凝土内部温度升达70左右甚至更高）。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。4.2 温度应力的分析任何物体在温度变化时都有热胀冷缩的性质，当其热胀冷缩变形没有受到约束时，热胀冷缩可以自由变形，内部不会引起应力。当其热胀冷缩变形受到约束时，热胀冷缩不能自由变形，内部就会引起应力。这种温度变化所引起的变形在物体内部产生的应力就称为温度应力。设有混凝土杆件遇到温度变化，并假定杆件的同一截面上各点的温度变化相同，则杆将仅仅发生伸长或缩短变形，如果混凝土杆件的两端并无约束，则杆件可以自由伸长或缩短变形，不会在杆件内部产生温度应力；杆件本身也不会开裂。如果混凝土杆件的两端受到约束，则杆件不能自由伸长或缩短变形，就会在杆件内部产生温度应力；当杆件内部产生的温度应力超过了抗拉强度和极限拉伸时，混凝土杆件就会出现裂缝，即温度裂缝。根据施工过程中温度应力的形成过程可分为以下阶段:早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加在此期间混凝土的弹性模量变化不大。根据温度应力引起的原因可分为两类:(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现温度应力。(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。4.3 施工过程温度的控制和防止裂缝的措施4.3.1 温度控制15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。可以采取温度控制的措施有：(1) 采用改善骨料级配,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2) 拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3) 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4) 规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。(5) 施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构。在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:(6) A:合理地分缝分块;如图为地面施工缝设置(7) 图4-3 施工缝设置 B:合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主;正确的使用减水、防裂外加剂也是减少开裂的有效措施。C:为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确作用外加剂也是减少开裂的措施之一。4.3.2 温度裂缝的预防措施预防措施 ：一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升，降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。第五章 工程实例分析5.1工程概况161.上海市张江中区B-3-6地块研发楼项目由5栋办公楼（AE栋）和中间环形中庭（F栋）组成，5栋办公楼分别为AE栋办公楼，710层，高度为28.3m44.3m,采用框剪结构，中间环形中庭为F栋中庭，为五个办公楼空间联系部分，3层，高度为40.3m，结构形式采用钢框架支撑结构，屋盖为网架结构。2.在主体混凝土结构工程施工过程中，B楼二层楼面板轴线B-12B-13之间处表面较浅的范围内出现裂缝。为保证工程质量，满足主体验收创优条件，对本工程的裂缝进行专项处理。5.2 裂缝分类及处理  1.宽度0.3毫米的非贯穿裂缝，对结构承载力及持久强度无有害影响，可不作处理。   2.宽度>0.3毫米的非贯穿裂缝会引起钢筋锈蚀，影响结构持久承载力，采用表面涂抹砂浆法处理。  3.不成片、分散的贯穿性裂缝会引起钢筋锈蚀，影响使用功能，采用改性环氧树脂灌浆法处理。本工程B楼二层楼面板轴线B-12B-13之间处出现微裂缝局部属于贯穿性裂缝，故采取环氧树脂灌浆法处理。若其他区域再出现裂缝已按以上三类分别处理。5.3 裂缝产生原因分析 1.混凝土质量和性能不达标,坍落度过大、使用低性能外掺济,导致裂缝。泵送商品混凝土进行浇筑,其坍落度大,流动性好,但也易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,加之商品砼厂商为降低价格和成本使用低档原材料忽视了混凝土的品质,导致性能下降。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。如含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,脱水干缩时容易因塑性收缩而产生裂缝。  2.施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥导致楼板裂缝  混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。   3. 上人过早施工、加荷导致裂缝  为了抢工期,赶进度,在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放钢管、钢筋板等。过早的加荷引起不规则的受力裂缝。这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。   4.混凝土养护不当及温度变化导致楼板裂缝  养护不当及温度变化是造成裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,混凝表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵