混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防與修復(fù)

前言

　　混凝土在工程中是量大面廣的材料，每年耗用量達(dá)100多億t，它經(jīng)歷了從鋼筋混凝土到預(yù)應(yīng)力混凝土直至現(xiàn)今的高性能高強(qiáng)混凝土約180年的發(fā)展歷程，當(dāng)代混凝土正向著高強(qiáng)、高流動(dòng)性、高耐久性的方向發(fā)展?！　∪欢驮诨炷寥〉镁薮筮M(jìn)展的同時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性卻出現(xiàn)了一些新問(wèn)題。在20世紀(jì)30年代剛開(kāi)始大力興建混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，人們普遍認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用的壽命在40～50年，且基本無(wú)需維修。直到20世紀(jì)70年代，混凝土過(guò)早劣化的現(xiàn)象仍被看做是例外，認(rèn)為是由于規(guī)范存在問(wèn)題或者材料與施工不當(dāng)所引起的。但美國(guó)國(guó)家材料顧問(wèn)委員會(huì)提交的一份關(guān)于混凝土耐久性問(wèn)題的報(bào)告在美國(guó)引起了轟動(dòng)。該報(bào)告指出在大約25.3萬(wàn)座混凝土橋梁的橋面板中，有些僅使用不到20年就已經(jīng)不同程度地?fù)p壞，且每年還有3.5萬(wàn)座的橋梁橋面板損壞。　　由于20世紀(jì)70年代美國(guó)混凝土橋面板普遍出現(xiàn)開(kāi)裂，因此人們轉(zhuǎn)向使用更高強(qiáng)度的混凝土，但卻無(wú)濟(jì)于事。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路合作研究計(jì)劃的檢查結(jié)果表明，有10萬(wàn)座混凝土橋面板是在混凝土澆筑后不到一個(gè)月內(nèi)就出現(xiàn)了貫穿性裂縫?！　∷越陙?lái)，高強(qiáng)混凝土已被證明是對(duì)早期開(kāi)裂非常敏感的材料，這不僅是由于產(chǎn)生水化熱、白干燥作用產(chǎn)生的自身收縮和硫酸鹽相產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，可能還有其他一些重要原因?！　』炷两Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂是土木工程中的主要質(zhì)量通病之一，而且是常見(jiàn)病，為了攻克這一工程質(zhì)量的頑疾，本書(shū)作者特收集了工程中的大量實(shí)例進(jìn)行分析研究，在此基礎(chǔ)上編寫(xiě)了本書(shū)。全書(shū)共分九章，主要結(jié)合～批工程實(shí)例介紹了大體積混凝土、薄壁超長(zhǎng)混凝土、混凝土結(jié)構(gòu)受熱輻射的影響、防裂混凝土的材料選擇、防裂混凝土的設(shè)計(jì)措施、防裂混凝土的施工措施、纖維混凝土的防裂技術(shù)及混凝土裂縫的修復(fù)?？傊?，混凝土結(jié)構(gòu)只要預(yù)防措施得當(dāng)，混凝土裂縫是可以解決的。　　本書(shū)選用的實(shí)例系從《工業(yè)建筑》、《建筑技術(shù)》、《建筑結(jié)構(gòu)》、《建筑施工》、《特種結(jié)構(gòu)》等刊物自2000年以來(lái)刊載的有關(guān)文章及其他各專業(yè)會(huì)議上出版的論文集進(jìn)行篩選、加工而成。力求做到典型真實(shí)、實(shí)用性強(qiáng)、適用面廣，且編寫(xiě)形式統(tǒng)一、內(nèi)容完整，便于比較應(yīng)用。但由于時(shí)間短，加之編者水平所限，本書(shū)仍有缺點(diǎn)和疏漏之處，在此熱誠(chéng)期望廣大讀者批評(píng)指正。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中還得到了許多同志的通力合作和各編輯出版部門的大力支持，在此謹(jǐn)表衷心的感謝。

內(nèi)容概要

混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂是土木工程中的主要質(zhì)量通病之一，而且是常見(jiàn)病，為攻克這一工程質(zhì)量的頑疾，本書(shū)作者特收集了工程中的大量實(shí)例進(jìn)行分析研究，并提出對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的預(yù)防和修復(fù)措施，因此本書(shū)具有很強(qiáng)的針對(duì)性、實(shí)用性和借鑒性，可供設(shè)計(jì)、施工、研究人員參考?！　”緯?shū)共分九章，主要結(jié)合一批工程實(shí)例介紹了大體積混凝土、薄壁超長(zhǎng)混凝土、混凝土結(jié)構(gòu)受熱輻射的影響、防裂混凝土的材料選擇、防裂混凝土的設(shè)計(jì)措施、防裂混凝土的施工措施、纖維混凝土的防裂技術(shù)及混凝土裂縫的修復(fù)?？傊?，混凝土結(jié)構(gòu)只要預(yù)防措施得當(dāng)，混凝土裂縫是可以解決的。

書(shū)籍目錄

前言第一章　緒論　一、從混凝土的發(fā)展看控制裂縫的方向　二、混凝土的收縮、開(kāi)裂與結(jié)構(gòu)物的耐久性　三、混凝土裂縫原因分析　四、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南第二章　大體積混凝土　一、大體積混凝土裂縫控制　二、大體積混凝土溫度應(yīng)力的計(jì)算　三、大體積混凝土控制溫度裂縫的技術(shù)措施　四、計(jì)算各齡期混凝土收縮變形　五、計(jì)算混凝土的收縮當(dāng)量溫差　六、計(jì)算各齡期混凝土的彈性模量　七、計(jì)算混凝土的溫度收縮應(yīng)力　八、混凝土澆筑后裂縫控制施工計(jì)算　【工程實(shí)例1】中央電視臺(tái)新臺(tái)址工程大體積混凝土施工　【工程實(shí)例2】厚大體積設(shè)備基礎(chǔ)施工與裂縫控制　【工程實(shí)例3】射線探傷機(jī)房大體積混凝土防護(hù)墻、板的施工及質(zhì)量控制　【工程實(shí)例4】國(guó)貿(mào)三期基礎(chǔ)底板大體積混凝土裂縫控制第三章　薄壁超長(zhǎng)混凝土　一、混凝土的裂縫　二、對(duì)薄壁超長(zhǎng)混凝土水池的分析　三、防止薄壁超長(zhǎng)混凝土冷縮、干縮裂縫的措施　【工程實(shí)例1】“Ⅱ”型樓鋼筋混凝土樓面及墻面裂縫原因分析及處理　【工程實(shí)例2】通過(guò)改善施工技術(shù)來(lái)防止現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫　【工程實(shí)例3】鋼筋混凝土圓形水池裂縫分析與處理　【工程實(shí)例4】給水排水建筑物裂縫的成因及控制　【工程實(shí)例5】大型調(diào)節(jié)池裂縫原因分析　【工程實(shí)例6】某地下室工程底板裂縫分析第四章　混凝土結(jié)構(gòu)受熱輻射的影響　一、混凝土結(jié)構(gòu)熱輻射的影響　二、熱輻射產(chǎn)生混凝土裂縫的原因分析　三、防熱輻射的隔熱降溫措施　四、混凝土結(jié)構(gòu)受熱輻射的抗熱計(jì)算　【計(jì)算實(shí)例】薄壁儲(chǔ)液池溫度內(nèi)力計(jì)算第五章　防裂混凝土的材料選擇　一、水泥　二、骨料　三、外加劑　四、摻合料　五、利用粉煤灰開(kāi)發(fā)高性能混凝土若干問(wèn)題的探討　【工程實(shí)例】C30粉煤灰超量替代水泥在大體積混凝土工程中的應(yīng)用第六章　防裂混凝土的設(shè)計(jì)措施　一、從設(shè)計(jì)方面分析現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫的原因　二、控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的設(shè)計(jì)措施　【工程實(shí)例】現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫的處理　三、混凝土結(jié)構(gòu)連接縫的設(shè)計(jì)第七章　防裂混凝土的施工措施　一、防裂混凝土的施工質(zhì)量管理　二、防裂混凝土的原材料選擇　三、嚴(yán)格控制混凝土配合比　四、大體積混凝土的施工措施　五、炎熱季節(jié)混凝土的施工　六、重視混凝土后期的自然養(yǎng)護(hù)　七、做好混凝土施工中的檢測(cè)　八、混凝土后澆帶施工　九、混凝土的養(yǎng)護(hù)措施與合理抹壓及振搗　十、施工構(gòu)造措施　【工程實(shí)例1】東方城市花園抗裂混凝土的應(yīng)用　【工程實(shí)例2】大華Bl地塊地下車庫(kù)抗裂混凝土施工　【工程實(shí)例3】混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)縫施工技術(shù)在首都機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用　【工程實(shí)例4】青藏高原多年凍土區(qū)耐久混凝土施工技術(shù)第八章　纖維混凝土的防裂技術(shù)　一、對(duì)纖維產(chǎn)品的要求　二、纖維混凝土在高層建筑中的應(yīng)用　三、關(guān)于聚丙烯纖維對(duì)混凝土性能的影響　四、聚丙烯纖維在混凝土中的阻裂作用　五、纖維混凝土的配合比和施工操作要點(diǎn)　【工程實(shí)例1】露天架空游泳池采用聚丙烯纖維混凝土　【工程實(shí)例2】石化工程焦炭塔框架大厚板采用杜拉纖維　【工程實(shí)例3】聚丙烯纖維混凝土在以色列駐華大使館工程中的應(yīng)用　【工程實(shí)例4】寧波白溪水庫(kù)二期面板聚丙烯纖維混凝土試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用　……第九章　混凝土裂縫的修復(fù)編后語(yǔ)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　與此同時(shí)，混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)也在不斷提高，促使混凝土單位水泥用量迅速增長(zhǎng)，高強(qiáng)混凝土（主要是高早期強(qiáng)度）的推廣應(yīng)用，進(jìn)一步加劇了上述趨勢(shì)。　　在外加劑應(yīng)用方面。我國(guó)雖然比一些國(guó)家要晚很多，但由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大發(fā)展的需要，在生產(chǎn)與使用量和復(fù)配技術(shù)方面，比起包括美國(guó)在內(nèi)的大多數(shù)國(guó)家來(lái)說(shuō)差距并不大。尤其是高效減水劑的應(yīng)用，已成為我國(guó)混凝土技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑，應(yīng)用它可以配制水灰比（水膠比）低、流動(dòng)性滿足需要，且強(qiáng)度發(fā)展很快的高強(qiáng)混凝土，以及可以自行流動(dòng)成型密實(shí)的自密實(shí)混凝土等?！　〉请S著低水灰比（或水膠比）高早強(qiáng)混凝土的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)物早期開(kāi)裂的現(xiàn)象日益突出，引起了人們的關(guān)注。實(shí)踐證明，高強(qiáng)混凝土是對(duì)早期開(kāi)裂非常敏感的材料，這不僅是水化熱的結(jié)果，由于自干燥作用產(chǎn)生的自生收縮和硫酸鹽相的化學(xué)反應(yīng)，可能也是重要原因。結(jié)構(gòu)混凝土或大體積混凝土意外地出現(xiàn)開(kāi)裂，不能總是歸因于現(xiàn)場(chǎng)工程師缺乏經(jīng)驗(yàn)，而是該領(lǐng)域里許多問(wèn)題人們尚缺乏了解，激發(fā)全世界許多人去進(jìn)一步開(kāi)展研究。3.收縮與開(kāi)裂人們對(duì)收縮給予了很大的關(guān)注，但引人關(guān)注的并不是收縮本身，而是由于它會(huì)引起開(kāi)裂?；炷恋氖湛s現(xiàn)象有好幾種，比較熟悉的是干燥收縮和溫度收縮，本文著重介紹的是自生收縮。自生收縮與干縮一樣，是由于水的遷移而引起，但它不是由于水向外蒸發(fā)散失，而是因?yàn)樗嗨瘯r(shí)消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，產(chǎn)生所謂的自干燥作用，混凝土的相對(duì)濕度降低，體積減小。水灰比的變化對(duì)于干燥收縮和自生收縮的影響相反，當(dāng)水灰比降低時(shí)混凝土的干燥收縮減小，而自生收縮增大。如當(dāng)水灰比大于0.5 時(shí)，其自生收縮與干縮相比小得可以忽略不計(jì)；但是當(dāng)水灰比小于0.35時(shí)，混凝土內(nèi)相對(duì)濕度很快會(huì)降到80％以下，自生收縮與干縮則接近各占1／2；當(dāng)水灰比低至0.1 7時(shí)，則自生收縮要占100％，而干縮為0（意味著即使在很干燥的環(huán)境中也沒(méi)有水分向外蒸發(fā)）。當(dāng)然上述比例只是給出一個(gè)大致的概念，忽略了尺寸效應(yīng)、環(huán)境條件等的影響?！　∽陨湛s在混凝土體內(nèi)均勻發(fā)生，且混凝土不失重。此外，低水灰比混凝土的自生收縮集中發(fā)生在混凝土拌和后的早期，因?yàn)樵谶@以后，由于混凝土內(nèi)的自干燥作用，相對(duì)濕度降低，水化就基本上終止。換句話說(shuō)，在模板尚未拆除之前，混凝土的自生收縮大部分已經(jīng)發(fā)生，甚至已基本完成，而不像干燥收縮，即使處于干燥環(huán)境，只需覆蓋表面就不會(huì)發(fā)生。　　……

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