工程施工论文高层混凝土结构的裂缝分析

发布时间：2022-10-05 10:04 热度：

　　这篇工程施工论文发表了高层混凝土结构的裂缝分析，混凝土材料是工程施工中的重要材料，混凝土如果出现裂缝会对建筑造成很大的危害，论文对高层建筑中几种产生裂缝的原因进行了分析，并介绍了 混凝土裂缝的预防措施。

　　摘　要：本文就高层建筑结构的几个主要受力部位在混凝土施工中容易产生裂缝的原因进行分析，并从设计与施工两方面提出裂缝的控制措施。

　　关键词：工程施工论文投稿,混凝土,裂缝,裂缝控制

　　混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，尤其近十多年来，高层、超高层建筑不断增加，建筑物不断向空间发展，随着层数的增加，混凝土的设计强度也在不断上升，目前有的高层已用到标号为C80 的混凝土，高强混凝土的使用，导致结构构件混凝土产生裂缝已成为普遍现象，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

　　1.混凝土裂缝的危害

　　在高层建筑中，一般把高强混凝土用在重点部位，因此，其产生裂缝的危害性要比低强混凝土的更加严重。如地下室、地下变电所、地下人防工程等，地下室外墙混凝土出现不同程度、不同数量的开裂，且裂缝多为竖向裂缝时，就会产生大量的渗水，使地下工程的使用性能降低或不能使用;大体积混凝土开裂后，其性能变化很大，直接影响耐久性，在渗透过程中会加速和促使混凝土的进一步恶化，严重影响结构的长期安全和耐久运行。

　　2.高层建筑施工中几种易产生的裂缝分析

　　2.1 大体积基础混凝土板的裂缝分析

　　随着建筑高度的不断增加，厚度在2m 以上的底板已屡见不鲜，此类大体积基础混凝土厚板在施工过程中极易产生裂缝。各种大体积混凝土裂缝主要是由于温度裂缝造成的，大体积混凝土的温度变形分为两类，一类是表面裂缝，在浇筑后的，大量的水化热使混凝土温度上升，由于内部和表面散热条件不同，中心温度高，表面温度低，使混凝土内部会产生压应力，而在外表面则产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面会产生裂缝;另一类是贯穿裂缝，大体积混凝土浇注初期，混凝土处于升温阶段及塑性状态，混凝土的弹性模量小，变形所引起的应力很小，在随着混凝土的逐渐降温引起的变形和混凝土多余水分蒸发时所引起的体积收缩变形，新浇混凝土因受到地基或基础的较强约束而不能自由收缩，也引起拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，将在混凝土内部产生裂缝，甚至最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制。

　　2.2地下室混凝土墙板及楼板的裂缝分析

　　与基础大体积混凝土一样，地下室墙板的裂缝产生裂缝的原因有相同之处，即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。但又有其特点： 一是墙板受到基础、外围楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小。四是养护困难，散热快、降温速率大，混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。

　　2.3 高强混凝土裂缝分析

　　目前高层建筑中已广泛使用C40～C60中高强混凝土，随着材料科学的迅速发展，C80～C120的高强混凝土在具体工程中已有应用。由于高强混凝土采用的配合比设计多为低水灰比、高标号水泥、高水泥用量、使用高效减小剂及掺加超细矿粉。这样其收缩机制与普通混凝土就有所不同。

　　高强混凝土由于其水泥用量大多在450kg/m3 ～600kg/m3 ，是普通混凝土的115倍～2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。

　　高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的115倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

　　2.4 外墙面抹灰层的裂缝

　　高层建筑物，由于结构施工时垂直度需要精确控制，致使在外墙的找平抹灰中，部分厚度过大，容易开缝;其次，处于保温隔热考虑，在外墙面外挂聚酚脂苯板，其与水泥砂浆热膨胀系数不同，变形不一致，导致开缝。

　　2.5 施工不当造成的楼板裂缝

　　一种混凝土裂缝是由于堆载不当等原因造成的。例如采用二次接力泵送混凝土时，泵机在某一层未经加固的楼板上运转，巨大的振动对楼板产生冲击荷载，达到一定程度会在薄弱部位产生裂缝。还有一种混凝土裂缝是由于施工操作失误造成的。比如采用快拆模板体系浇筑楼板时，误将支撑杆连同模板一同拆走。从而导致新浇筑的楼板在无支撑的情况下承受上部施工荷载，以致板底产生裂缝。

　　3.混凝土裂缝预防措施

　　3.1设计方面

　　在设计上要加强容易开裂部位的截面、配筋的设计，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

　　3.2 施工方案的制定

　　施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。分层位置应尽量留在变截面处，或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区，确定浇筑时间应尽量避开昼夜温差大时。如果必须在夏季施工，则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。

　　3.3 施工方面

　　优化混凝土配合比。在满足强度等设计指标要求的情况下，掺加粉煤灰25 %～40 %尽量减少水泥用量，降低混凝土水化热温升，提高混凝土的后期强度及抗裂能力。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固，以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除，以免影响粘结力。加强混凝土浇筑过程中的振捣控制，保证混凝土内部组织密实，达到提高混凝土极限拉伸值的目的;加强混凝土温度控制。高层建筑中高强混凝土温控比其他低强度混凝土更难以控制。高强度等级混凝土温控有其特殊性，与低强度混凝土相比，其龄期3 d～7 d 左右温度提高的幅度远大于其强度提高的幅度。因此需采取比一般低强度混凝土更强的温控措施。在混凝土施工时降低浇筑温度，也就是降低最高温升和初始温差，达到降低表面拉应力的目的。这对防止早期温度裂缝非常有效。降低浇筑温度要控制3个环节，控制骨料温度和水泥温度，充分利用制冷设施来降低出机温度;混凝土运输中采用搅拌车，减少运输途中的温度回升;减少入仓振捣时的温度回升。并设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温，缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力，阻力裂缝的产生。

　　4.结语

　　通过对混凝土裂缝产生的原因及防治措施进行观察、分析、总结，相信随着高层建筑中混凝土在民用工程中的普遍应用，对其裂缝的防治措施会不断的提高。

　　参考文献：

　　1 GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范[S] .

　　2 王铁梦.工程结构裂缝控制[M] .北京：中国建筑工业出版社，1997.

　　3 管大庆.高温下大体积混凝土温度计算[J ] .施工技术，1996，(2) .

　　论文范文：

　　这篇机械工程论文发表了一种井口压装防喷装置的设计，在井口的防喷装置是为了保证在井口压裂过程中由于堵塞而发生的井喷，这种装置在高压球阀的材质以及技术上有一定的要求，这个装置的特征是球阀内径增大，增加平衡装置，通过装置来确保安全压装。