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信阳职业技术学院学生毕业
论文 论文题目建筑施工裂缝分析 系部 专业 机电与建筑工程系 工程造价 年级 班级 07级 二班 姓名 学号 李经宁 070025066 指导老师 李国秀 完成日期 二〇一〇年六月十六日 信阳职业技术学院 毕业
论文设计任务书 系部 机电与建筑工程系 专业班级 工程造价2班 学生姓名 李经宁 一、毕业
论文设计题目 建筑施工裂缝分析 二、毕业
论文设计工作自 2010 年 04月 20 日起至 2010 年 06 月 16 日止 三、毕业
论文设计进行地点: 四、毕业
论文设计的内容与要求 通过多年的现场观察通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。
指 导 教 师 李国秀 系 教 研 室 系教研室主任签名 批准日期 接受
论文 设计任务开始执行日期 学生签名 2010届毕业生毕业
论文设计答辩评分表 答辩学生姓名
论文题目 指导教师 评价项目 序号 评定标准 评价比例 实际得分
论文内容 1 立题有新意观点新颖 10分 2 目的明确中心突出选题有理论意义或对实践有参考价值 15分 3 设计合理调查或检验方法正确选用资料恰当 10分 4 数据详实图表简明运用恰当 10分
论文写作 5
论文观点正确方案完整具体、资料充分、有创新性 10分 6 立论正确论据充分论述清晰 5分 7 文体觃范符合学术
论文的格式要求 5分 8 中英文摘要重点突出简明扼要 5分 9 能参考国内外有关文献运用觃范 5分 10 文理通畅文字简练语句通顺 5分
论文答辩 11
论文介绍流畅表达意思清晰 5分 12 能合理运用计算机多媒体等辅助手段 5分 13 能准确回答与
论文有关问题 10分 总 分 100分 评阅人评定成绩 评阅人签名 年 月 日 答辩委员会意见 委员签名 、 、 、 年 月 日 系分管主任签名盖章 年 月 日 信阳职业技术学院学生毕业
论文 1 目录 摘 要······························································2 关键词·····························································2 前 言······························································3 Key Word···························································3 ABSTRACT···························································4 1.裂缝的原因·······················································5 2.温度应力的分析···················································5 2.1根据温度应力的形成过程分类 ···································5 2.2根据温度应力引起的原因分类 ···································6 2.3结论 ·························································6 3.温度的控制和防止裂缝的措施·······································6 3.1控制温度的措施 ···············································7 3.2改善约束条件的措施 ···········································7 3.3其他措施 ·····················································8 4.混凝土的早期养护·················································9 5.结束语···························································10 6.致谢·····························································11 7.参考文献························································12 信阳职业技术学院学生毕业
论文 2
论文题目建筑施工裂缝分析 摘 要 通过多年的现场观察通过查阅有关混凝土内部应力方面的专著对混凝土温度裂缝产生的原因、现场混凝土温度的控制和预防裂缝的措施进行等进行阐述。
关键词 混凝土温度应力裂缝控制 信阳职业技术学院学生毕业
论文 3 Abstract Through many year spot inspections through the consult related concretes internal stress aspects monograph the reason which the scene concretes temperature control and the prevention crack measure produces to the concretes temperature crack carries on and so on to carry on the elaboration. Key word concretes temperature stress crack control 信阳职业技术学院学生毕业
论文 4 前 言 混凝土在现代工程建设中占有重要地位。
而在今天混凝土的裂缝较为普遍在桥梁工程中裂缝几乎无所不在。
尽管我们在施工中采取各种措施小心谨慎但裂缝仍然时有出现。
究其原因我们对混凝土温度应力的变化注意不够是其中之一。
在大体积混凝土中温度应力及温度控制具有重要意义。
这主要是由于两方面的原因。
首先在施工中混凝土常常出现温度裂缝影响到结构的整体性和耐久性。
其次在运转过程中温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。
我们遇到的主要是施工中的温度裂缝因此本文仅对施工中混凝土裂缝的成因和处理措施做一探讨。
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论文 5 1.裂缝的原因 混凝土中产生裂缝有多种原因主要是温度和湿度的变化混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理原材料不合格如碱骨料反应模板变形基础不均匀沉降等。
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热内部温度不断上升在表面引起拉应力。
后期在降温过程中由于受到基础或老混凝上的约束又会在混凝土内部出现拉应力。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。
当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝。
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。
如养护不周、时干时湿表面干缩形变受到内部混凝土的约束也往往导致裂缝。
混凝土是一种脆性材料抗拉强度是抗压强度的110左右短期加荷时的极限拉伸变形只有0.61.0×104 长期加荷时的极限位伸变形也只有1.22.0×104.由于原材料不均匀水灰比不稳定及运输和浇筑过程中的离析现象在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的存在着许多抗拉能力很低易于出现裂缝的薄弱部位。
在钢筋混凝土中拉应力主要是由钢筋承担混凝土只是承受压应力。
在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力则须依靠混凝土自身承担。
一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。
但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。
有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2.温度应力的分析 2.1根据温度应力的形成过程分类 1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 信阳职业技术学院学生毕业
论文 6 阶段的两个特征一是水泥放出大量的水化热二是混凝上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。
2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上的弹性模量变化不大。
3晚期混凝土完全冷却以后的运转时期。
温度应力主要是外界气温变化所引起这些应力与前两种的残余应力相迭加。
2.2根据温度应力引起的原因分类 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的温度应力。
例如桥梁墩身结构尺寸相对较大混凝土冷却时表面温度低内部温度高在表面出现拉应力在中间出现压应力。
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。
如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。
2.3结论 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。
在大多数情况下需要依靠模型试验或数值计算。
混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰计算温度应力时必须考虑徐变的影响具体计算这里就不再细述。
3.温度的控制和防止裂缝的措施 为了防止裂缝减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。
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论文 7 3.1控制温度的措施 1采用改善骨料级配用干硬性混凝土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在混凝土中埋设水管通入冷水降温 5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 6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 3.2改善约束条件的措施 1合理地分缝分块 2避免基础过大起伏 3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。
在混凝土的施工中为了提高模板的周转率往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。
当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间以免引起混凝土表面的早期裂缝。
新浇筑早期拆模在表面引起很大的拉应力出现“温度冲击”现象。
在混凝土浇筑初期由于水化热的散发表面引起相当大的拉应力此时表面温度亦较气温为高此时拆除模板表面温度骤降必然引起温度梯度从而在表面附加一拉应力与水化热应力迭加再加上混凝土干缩表面的拉应力达到很大的数值就有导致裂缝的危险但如果在拆除模板后及时在表面 覆盖一轻型保温材料如泡沫海棉等对于防止混凝土表面产生过大的拉应力具有显著的效果。
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论文 8 加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小因为大体积混凝土的含筋率极低。
只是对一般钢筋混凝土有影响。
在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下钢的各项性能是稳定的而与应力状态、时间及温度无关。
钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小在温度变化时两者间只发生很小的内应力。
由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的715倍当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时钢筋的应力将不超过100200kgcm2..因此在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。
但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。
而且如果钢筋的直径细而间距密时对提高混凝土抗裂性的效果较好。
混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝其中大多数属于干缩裂缝。
虽然这种裂缝一般都较浅但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
3.3其他措施 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使用外加剂也是减少开裂的措施之一。
例如使用减水防裂剂笔者在实践中总结出其主要作用为 1混凝土中存在大量毛细孔道水蒸发后毛细管中产生毛细管张力使混凝土干缩变形。
增大毛细孔径可降低毛细管表面张力但会使混凝土强度降低。
这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认 2水灰比是影响混凝土收缩的重要因素使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25。
3水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15的水泥用量其体积用增加骨料用量来补充。
4减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度减少混凝土泌水减少沉缩变形。
5提高水泥浆与骨料的粘结力提高的混凝土抗裂性能。
6混凝土在收缩时受到约束产生拉应力当拉应力大于混凝土抗拉强 信阳职业技术学院学生毕业
论文 9 度时裂缝就会产生。
减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度大幅提高混凝土的抗裂性能。
7掺加外加剂可使混凝土密实性好可有效地提高混凝土的抗碳化性减少碳化收缩。
8掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当在有效防止水泥迅速水化放热基础上避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
9掺外加剂混凝土和易性好表面易摸平形成微膜减少水分蒸发减少干燥收缩. 许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究比单纯的靠改善外部条件可能会更加简捷、经济。
4.混凝土的早期养护 实践证明混凝土常见的裂缝大多数是不同深度的表面裂缝其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。
因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
从温度应力观点出发保温应达到下述要求 1防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度防止表面裂缝。
2防止混凝土超冷应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
3防止老混凝土过冷以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护主要目的在于保持适宜的温湿条件以达到两个方面的效果一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭防止有害的冷缩和干 缩。
一方面使水泥水化作用顺利进行以期达到设计的强度和抗裂能力。
适宜的温湿度条件是相互关联的。
混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
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论文 10 从理论上分析新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。
但由于蒸发等原因常引起水分损失从而推迟或防碍水泥的水化表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。
因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期在施工中应切实重视起来。
5.结束语 以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一同时在实践中的应用效果也是比较好的具体施工中要靠我们多观察、多比较出现问题后多分析、多总结结合多种预防处理措施混凝土的裂缝是完全可以避免的。
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论文 11 致 谢 本文是在导师李国秀的悉心指导下完成的。
承蒙李国秀老师的亲切关怀和精心指导虽然有繁忙的工作但仍抽出时间给予我学术上的知道和帮助特别是给我提供了良好的学习环境使我从中获益不浅。
李国秀老师对学生认真负责的态度、严谨的科学研究方法、敏锐的学术洞察力、勤勉的工作作风以及勇于创新、勇于开拓的精神是我永远学习的榜样。
在此谨向李国秀老师致以深深的敬意和由衷的感谢。
还要感谢我的父母他们在生活上给予我很大的支柱和鼓励是他们给予我努力学习的信心和力量。
最后感谢所有关心我、支持我和帮助过我的同学、朋友、老师和亲人。
在这里我仅用一句话来表明我无法言语的心情感谢你们 信阳职业技术学院学生毕业
论文 12 参考文献 1 罗向荣 钢筋混凝土结构 高等教育出版社 2003年 2 张誉 混凝土结构基本原理 中国建筑工业出版社 2000年 3 方鄂华 多层及高层建筑结构设计 地震出版社 1995年 4 黄兴郦 钢筋混凝土房屋结构设计与实例 上海科学技术出版社 1994年 5 程文镶 混凝土及砌体结构 武汉大学出版社 2000年