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)今的高性能高強混凝土約180年的發(fā)展歷程，當(dāng)代混凝土正向著高強、高流動性、高耐久性的方向發(fā)展?！　∪欢?，就在混凝土取得巨大進展的同時，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性卻出現(xiàn)了一些新問題。在20世紀(jì)30年代剛開始大力興建混凝土結(jié)構(gòu)時，人們普遍認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計使用的壽命在40～50年，且基本無需維修。直到20世紀(jì)70年代，混凝土過早劣化的現(xiàn)象仍被看做是例外，認(rèn)為是由于規(guī)范存在問題或者材料與施工不當(dāng)所引起的。但美國國家材料顧問委員會提交的一份關(guān)于混凝土耐久性問題的報告在美國引起了轟動。該報告指出在大約25.3萬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3.5萬座的橋梁橋面板損壞。　　由于20世紀(jì)70年代美國混凝土橋面板普遍出現(xiàn)開裂，因此人們轉(zhuǎn)向使用更高強度的混凝土，但卻無濟于事。根據(jù)美國國家公路合作研究計劃的檢查結(jié)果表明，有10萬座混凝土橋面板是在混凝土澆筑后不到一個月內(nèi)就出現(xiàn)了貫穿性裂縫?！　∷越陙恚邚娀炷烈驯蛔C明是對早期開裂非常敏感的材料，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)開裂是土木工程中的主要質(zhì)量通病之一，而且是常見病，為了攻克這一工程質(zhì)量的頑疾，本書作者特收集了工程中的大量實例進行分析研究，在此基礎(chǔ)上編寫了本書。全書共分九章，主要結(jié)合～批工程實例介紹了大體積混凝土、薄壁超長混凝土、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)。總之，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。　　本書選用的實例系從《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年以來刊載的有關(guān)文章及其他各專業(yè)會議上出版的論文集進行篩選、加工而成。力求做到典型真實、實用性強、適用面廣，且編寫形式統(tǒng)一、內(nèi)容完整，便于比較應(yīng)用。但由于時間短，加之編者水平所限，本書仍有缺點和疏漏之處，在此熱誠期望廣大讀者批評指正。本書在編寫過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)開裂是土木工程中的主要質(zhì)量通病之一，而且是常見病，為攻克這一工程質(zhì)量的頑疾，本書作者特收集了工程中的大量實例進行分析研究，并提出對混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的預(yù)防和修復(fù)措施，因此本書具有很強的針對性、實用性和借鑒性，可供設(shè)計、施工、研究人員參考。　　本書共分九章，主要結(jié)合一批工程實例介紹了大體積混凝土、薄壁超長混凝土、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)。總之，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)力的計算　三、大體積混凝土控制溫度裂縫的技術(shù)措施　四、計算各齡期混凝土收縮變形　五、計算混凝土的收縮當(dāng)量溫差　六、計算各齡期混凝土的彈性模量　七、計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算　【工程實例1】中央電視臺新臺址工程大體積混凝土施工　【工程實例2】厚大體積設(shè)備基礎(chǔ)施工與裂縫控制　【工程實例3】射線探傷機房大體積混凝土防護墻、板的施工及質(zhì)量控制　【工程實例4】國貿(mào)三期基礎(chǔ)底板大體積混凝土裂縫控制第三章　薄壁超長混凝土　一、混凝土的裂縫　二、對薄壁超長混凝土水池的分析　三、防止薄壁超長混凝土冷縮、干縮裂縫的措施　【工程實例1】“Ⅱ”型樓鋼筋混凝土樓面及墻面裂縫原因分析及處理　【工程實例2】通過改善施工技術(shù)來防止現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫　【工程實例3】鋼筋混凝土圓形水池裂縫分析與處理　【工程實例4】給水排水建筑物裂縫的成因及控制　【工程實例5】大型調(diào)節(jié)池裂縫原因分析　【工程實例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)受熱輻射的抗熱計算　【計算實例】薄壁儲液池溫度內(nèi)力計算第五章　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、利用粉煤灰開發(fā)高性能混凝土若干問題的探討　【工程實例】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)計措施　一、從設(shè)計方面分析現(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)計措施　【工程實例】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　七、做好混凝土施工中的檢測　八、混凝土后澆帶施工　九、混凝土的養(yǎng)護措施與合理抹壓及振搗　十、施工構(gòu)造措施　【工程實例1】東方城市花園抗裂混凝土的應(yīng)用　【工程實例2】大華Bl地塊地下車庫抗裂混凝土施工　【工程實例3】混凝土結(jié)構(gòu)無縫施工技術(shù)在首都機場的應(yīng)用　【工程實例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　【工程實例1】露天架空游泳池采用聚丙烯纖維混凝土　【工程實例2】石化工程焦炭塔框架大厚板采用杜拉纖維　【工程實例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　【工程實例4】寧波白溪水庫二期面板聚丙烯纖維混凝土試驗研究與工程應(yīng)用　……第九章　混凝土裂縫的修復(fù)編后語參考文獻

章節(jié)摘錄

　　與此同時，混凝土設(shè)計等級也在不斷提高，促使混凝土單位水泥用量迅速增長，高強混凝土（主要是高早期強度）的推廣應(yīng)用，進一步加劇了上述趨勢?！　≡谕饧觿?yīng)用方面。我國雖然比一些國家要晚很多，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，比起包括美國在內(nèi)的大多數(shù)國家來說差距并不大。尤其是高效減水劑的應(yīng)用，已成為我國混凝土技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑，應(yīng)用它可以配制水灰比（水膠比）低、流動性滿足需要，且強度發(fā)展很快的高強混凝土，以及可以自行流動成型密實的自密實混凝土等?！　〉请S著低水灰比（或水膠比）高早強混凝土的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)物早期開裂的現(xiàn)象日益突出，引起了人們的關(guān)注。實踐證明，高強混凝土是對早期開裂非常敏感的材料，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)開裂，不能總是歸因于現(xiàn)場工程師缺乏經(jīng)驗，而是該領(lǐng)域里許多問題人們尚缺乏了解，激發(fā)全世界許多人去進一步開展研究。3.收縮與開裂人們對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，而是由于它會引起開裂?；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，而是因為水泥水化時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，混凝土的相對濕度降低，體積減小。水灰比的變化對于干燥收縮和自生收縮的影響相反，當(dāng)水灰比降低時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，其自生收縮與干縮相比小得可以忽略不計；但是當(dāng)水灰比小于0.35時，混凝土內(nèi)相對濕度很快會降到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，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)境中也沒有水分向外蒸發(fā)）。當(dāng)然上述比例只是給出一個大致的概念，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，因為在這以后，由于混凝土內(nèi)的自干燥作用，相對濕度降低，水化就基本上終止。換句話說，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發(fā)生?！　　?/pre>








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