混凝土基本原理精选(九篇)
第1篇：混凝土基本原理范文
ABAQUS是一套功能强大的工程模拟有限元软件，其解决问题的范围从相对简单的线性分析到许多复杂的非线性问题。被广泛用于土木工程专业领域的科学研究和工程设计。许多高等院校也争相开设ABAQUS有限元课程，一些学者也将ABAQUS有限元软件用于教学研究工作，得出了很多有益的成果［1-4］。将有限元ABAQUS软件用于《混凝土结构基本原理》课程的教学具有以下优势:
1)直观化教学，有利于学生对混凝土结构基本理论知识的理解。比如在讲授混凝土材料的抗压强度时，学生很难理解为什么混凝土抗压强度远低于砂浆和骨料任一单一材料的强度。其原因可从混凝土受压破坏的机理来分析。由于水泥、水、骨料组成的混凝土，在硬化过程中水泥和水形成的水泥石与骨料粘结在一起。凝结初期由于水泥石收缩、骨料下沉等原因，在水泥石和骨料之间的交界面上形成微裂缝。在外力作用下，微裂缝将有一个发展过程，混凝土的破坏过程就是裂缝不断产生、扩展和失稳的过程。这些过程无法直观观测到，只能通过超声波、X光、电子显微镜进行直接或间接观测。引入有限元软件后，这些问题就能得到解决。图1就是通过有限元软件数值模拟了混凝土材料内部微裂缝在荷载作用下扩展、贯通破坏的全过程，形象直观，有利于学生们对混凝土结构抗压强度概念的理解，也增强了学生的学习兴趣［5，6］，通过指导学生建立混凝土有限元模型和对模型进行数值模拟实验，能够提高学生的动手能力，学习掌握有限元基本概念和软件操作，为学生今后从事混凝土领域的科学研究工作打下基础。
2)部分替代混凝土构件承载力实验，具有一定的经济效益。《混凝土结构基本原理》课程中轴心受力构件承载力方程、受弯构件正截面承载力方程、受弯构件斜截面承载力方程等均是通过对钢筋混凝土构件的承载力实验破坏现象、特征规律和材料的破坏程度等进行一定的理论分析得到，因此《混凝土结构基本原理》课程的教学离不开钢筋混凝土构件的承载力实验。通过实验过程中钢筋混凝土构件的设计、制作和受力全过程的实验，对构件承载力、刚度和裂缝进行测定，并对破坏形态进行观测等工作，进一步加强了学生对钢筋混凝土构件受力性能、承载力计算理论、裂缝及变形性能的理解，初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，提高了实验分析报告的撰写能力。根据笔者对多个大专院校《混凝土结构基本原理》课程教学的调查分析，鉴于实验条件和学时限制，大多数院校所开设的实验项目较少，仅开展了钢筋混凝土适筋梁正截面破坏的受力全过程实验、钢筋混凝土梁斜截面剪压破坏的受力全过程实验和大偏心受压构件正截面破坏的受力全过程实验。对于钢筋混凝土少筋梁、超筋梁正截面破坏的受力全过程实验;钢筋混凝土梁斜截面斜压破坏、斜拉破坏的受力全过程实验以及小偏心受压构件正截面破坏的受力全过程实验并未开设。个别院校未开设任何混凝土构件承载力破坏实验，仅通过观看实验录像了解混凝土承载力破坏现象。由于缺乏混凝土构件承载力破坏实验，学生对混凝土构件的承载力基本原理与钢筋设计计算方法理解不透彻，教师在授课时也感觉底气不足。然而如果大面积开展混凝土构件承载力实验又是不现实的。首先经济投入大，成本高。混凝土构件承载力破坏实验需要有加载装置、测试仪器及制作构件等费用，需要几十万的经费投入，同时要有相关的场地及人工成本。另一方面，《混凝土结构基本原理》课程的学时有限，目前课程普遍为64学时，如果在混凝土结构实验方面投入太多学时，就会出现《混凝土结构基本原理》理论知识学时不够的难处。因此采用有限元软件对混凝土构件破坏发展过程进行数值模拟实验，并且可以重复性观看，使学生获得更多的混凝土知识，取得较好的经济效益。数值模拟实验研究，在某些方面可以取代或优于实验室实验研究［7，8］。
2ABAQUS有限元软件在《混凝土结构基本原理》课程教学中的应用案例
混凝土材料的强度尺寸效应是指混凝土强度随着结构体积的增大而降低的现象。该理论是《混凝土结构基本原理》课程教学中的难点，学生往往很难理解混凝土材料的强度尺寸效应现象。如果采用试验教学，经济投入高且占用学时。为此我们在《混凝土结构基本原理》课程中引入新的教学手段。借助于ABAQUS有限元软件，建立不同体积的混凝土立方体、棱柱体有限元仿真模型，开展了直接拉伸和压缩荷载作用下的混凝土强度尺寸效应的数值模拟。图2为边长150mm，250mm，350mm和450mm的立方体混凝土细观力学模型，开展立方体单轴拉伸数值实验，测得了不同体积混凝土试件模型的抗拉强度，如表1所示。
3结语
第2篇：混凝土基本原理范文
一、统筹水利工程兼顾混凝土特色，深入探究混凝土性能
全书在兼顾混凝土特征的前提下，结合我国的水利工程行业进行了深入的研究。本书分7个章节探究了水利行业混凝土的结构情况。第一章阐述了水利工程混凝土的内涵与起源，分析了自密实混凝土敏感性内涵，重点讨论了水利行业与其他领域所用钢筋混凝土的异同，提出了水利行业自密实混凝土技术的关键点。第二至三章研究了原材料对水利工程混凝土性能的影响规律，根据技术可行、经济合理的原则，结合我国水利行业钢筋混凝土原材料生产水平，给出了水利行业混凝土原材料的技术指标。第四至五章介绍了自密实混凝土生产质量控制技术，探讨了原材料波动对自密实混凝土性能的影响，提出了自密实混凝土用原材料均质性控制要求;研究了自密实混凝土生产过程的关键参数，阐明了自密实混凝土生产过程投料顺序、搅拌时间以及搅拌功率等建议指标。第六至第七章介绍了自密实混凝土施工过程的关键环节，包括施工设备、施工工艺以及施工控制参数等，重点强调了容易造成自密实混凝土性能敏感性因素的质量控制要点。本书的各章节安排合理，深入浅出地探究了我国水利建筑的混凝土特性，研究分析了混凝土行业的发展规律，为实现我国工程技术蓬勃发展铺垫了理论基础。
二、围绕行业顶尖技术，实现水利行业混凝土结构变革
本书围绕自密实混凝土在我国水利建筑应用中存在的问题，从板式无砟自密实混凝土评价指标与标准(新拌混凝土、硬化混凝土以及实体结构)、原材料要求、配制与性能、施工技术、质量控制以及常见问题与对策等方面，系统阐述了水利行业的自密实混凝土关键技术。并且作者紧密围绕行业先进技术探究混凝土结构的发展，例如本书第二章，根据国内外水利行业自密实混凝土层服役环境、结构特征以及施工方式等，作者分析了自密实混凝土在模腔中的运动状态，提出了水利行业新拌混凝土评价指标;从结构承载力、服役耐久性等方面分析，提出了水利工程混凝土硬化体的评价指标;基于实体结构的客观真实模拟进行了水利行业混凝土工艺性试验;阐述了国内外自密实混凝土性能指标的表征技术，并提出了水利行业混凝土稳定性评定的新方法。除此之外，作者针对混凝土行业结构性变革阐述了多种优缺点，运用了多种技术进行试验，作者指出混凝土的生产成本高，在混凝土成分中胶凝材料成本最高，由于自密实混凝土使用较多的胶凝材料，其原材料成本会相应增加。另外作者提出，为确保自密实混凝土的高抗离析性，还需要根据具体情况，添加黏度改性剂(viscositymodifyingadmixture，VMA)，这样势必会增加自密实混凝土的生产成本。
第3篇：混凝土基本原理范文
【关键词】坝类工程；混凝土面板裂缝；处理技术措施
当前，我国应用范围最广泛，应用前景最好的坝类施工技术就是混凝土面板堆石坝筑坝技术。该筑坝技术具有诸多优点，主要有造价低廉、适应性强、安全性高等。但是受这样或那样因素影响，采用混凝土面板堆石坝技术筑坝的工程其混凝土面板仍存在裂缝问题。因此，对混凝土面板堆石坝面板裂缝的处理技术措施进行研究非常有必要。
1.混凝土面板裂缝介绍
为了更好地加强混凝土面板堆石坝面板裂缝处理，作为施工人员必须对裂缝的类型以及特点有一个基本的认识，才能更好地采取有效的措施进行处理。在混凝土面板中，常见的裂缝主要有以下几种：
1.1非结构性裂缝
1.1.1塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝主要出现在以下情况：当混凝土面板处于塑性状态，且由于混凝土面板表层水分蒸发过快，导致其蒸发率大于沁水上升到混凝土面板表层的速度，在这一情况下最容易出现塑性收缩裂缝。造成塑性收缩裂缝出现的因素主要有高温、干燥的空气、大风、较高的混凝土温度等。塑性收缩裂缝通常出现在混凝土初凝之前。
1.1.2温度收缩裂缝。温度收缩裂缝出现的主要原因是施工过程中水泥水化热不达标或是气温骤降，导致混凝土面板内外温差较大，从而引发温度应力的造成混凝土变形并在表面层形成拉应力，一旦形成的拉应力超过混凝土抗拉强度，裂缝就会产生[1]。
1.1.3干燥收缩裂缝。干燥收缩裂缝出现的主要原因是混凝土凝结硬化时，混凝土内外部分水分蒸发速度不一致，混凝土内部蒸发速度比外部蒸发速度慢，导致混凝土不具备较高的湿度扩散系数，从而造成混凝土出现干缩变形情况，并在混凝土表面产生拉应力，一旦拉应力过大裂缝就会出现。
1.2结构性裂缝
结构性裂缝主要产生原因就是混凝土面板无法承受外力带来的作用而造成裂缝出现，具体表现在混凝土面板在水压力与自重作用下发生不均匀沉降或是水平位移，导致混凝土面板和垫层之间出现空隙，造成面板由于受力作用而发生变形，从而形成一种贯穿性裂缝。
2.混凝土面板堆石坝面板裂缝的处理技术措施
2.1非结构性裂缝处理技术措施
2.1.1不断优化混凝土性能。不断对混凝土性能进行合理优化，以此提高混凝土强度，增强混凝土抗裂性能。其具体表现在以下几方面：一是采用的水泥必须符合相关标准，应尽量采用低水化热、早强型水泥，且标号应大于32.5MPa的水泥。在混凝土拌制中添加这种水泥，能为混凝土的抗裂性能提高良好的保障。二是合理配制混凝土骨料，选择混凝土骨料时应选用线膨胀系数小的骨料，这样能有效防止由于温差变化导致混凝土体积出现变形情况。在配制混凝土骨料时，还应添加适量的掺合料，例如粉煤灰、石灰等，不仅能有效降低混凝土成本，还能提高混凝土抗拉性能。三是选用优质的混凝土添加剂，例如减水剂、引气剂等，以此防止混凝土发生快速干缩，提高混凝土抗裂性能。四是适量使用聚丙烯纤维混凝土，由于聚丙烯纤维混凝土具有耐久性强、体积稳定性高、防裂抗渗性能好等优点，在混凝土拌制中适量掺加聚丙烯纤维，不仅有助于抑制早期裂缝的出现和发展，还能提高混凝土的防裂抗渗性能。因而作为施工企业，必须在石坝面板施工过程中对混凝土的性能进行不断的强化，以此确保整个工程的质量，从而预防裂缝的出现[2]。
2.1.2不断优化混凝土配合比。堆石坝施工人员应根据工程施工规范、设计要求，施工原材料使用情况，并结合工程实际情况对混凝土配合比进行择优配制。并在配制之前进行混凝土配比实验，以确保配比设计的科学性，与此同时还应对混凝土配合比的和易性，抗压、抗拉、抗折强度没，抗渗、抗冻指标以及极限拉伸值进行严格检测，从而配制出最优施工配合比，但必须在实际工程中结合实际针对性的选用水的加入量，并尽可能地选用水化热较低的水泥。
2.1.3采用补偿收缩技术。造成混凝土早期裂缝出现的主要原因有温度变形、干缩变形，通常干缩变形的原因要大于温度变形。因此，采用补偿收缩技术，让混凝土适当膨胀，降低混凝土收缩程度，以此对收缩混凝土进行补偿，从而有效防止混凝土开裂[3]。
2.2结构性裂缝处理技术措施
2.2.1加强坝基、坝坡处理。加强坝基处理，在进行坝基施工时，应连续、平顺进行，并将开挖地基清理干净，以此防止地基不稳而出现不均匀沉陷情况，从而造成应力集中于混凝土面板上。加强坝坡处理，严格按照相关要求开挖坝坡，且开挖的坝坡应都是顺坡，严禁出现反坡情况，如果有反坡则必须及时处理成顺坡；严格按照施工设计要求开挖岸坡，确保岸坡坡度合格并清理干净；应在开挖的坝基底部铺设砂砾石层，且砂砾石层铺设范围和厚度应严格遵照设计要求。坝基填筑后应采用重型振动碾进行压实，直至压实密度符合设计标准，而后对坝基进行防渗处理，以此为大坝建成后的安全、正常运行奠定坚实的基础。
2.2.2加强堆石体碾压质量控制。为了避免大坝堆石体发生变形，必须加强堆石体碾压质量控制，主要表现在对岩体强度及填筑密实度的控制，具体表现为以下几方面：一是进行大坝堆石区、垫层、过渡层填筑时，必须严格遵照相关原则进行施工；二是进行填筑施工时，必须是有计划、有配合且连续进行填筑；三是填筑坝面时，填筑的顺序应是从上游向下游铺料。
2.2.3采用双层面板技术。采用双层面板技术就是在混凝土面板厚度不变的前提下，将混凝土面板设计为双层面板，而后采取隔离措施，使上下层面板功能分割，并去掉上下两层之间的约束，释放层间变形，从而降低面板拉应力，进一步增强面板防渗抗裂性能，达到延长使用寿命的目的。
3.结语
总之，本文对混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术措施进行了分析与探讨，具有十分重要的意义。不仅有助于提高混凝土面板堆石坝面板裂缝处理技术水平，降低工程成本，还能进一步确保工程质量，从而促进我国坝类建筑工程的可持续发展。因而作为新时期背景下的施工企业，必须紧密结合时展的需要，结合混凝土石坝面板裂缝的种类与特征，采取针对性的措施，才能尽可能地提高混凝土石坝的面板裂缝处理技术水平的提升，进而在确保整个工程质量的同时提高企业的经济效益，从而为实现企业的可持续发展铺平了道路。
参考文献
[1]栾宇东.松山混凝土面板堆石坝面板裂缝成因及处理研究[D].河海大学，2004.
[2]马君寿.混凝土面板堆石坝面板发生裂缝问题刍议[J].大坝与安全，1991，Z1：1-6.
[3]田科宏，田波，乔晓涛.混凝土面板堆石坝面板裂缝分析和处理工艺探索[J].中国建筑防水，2012，10：30-32+36.
第4篇：混凝土基本原理范文
1.混凝土材料问题
混凝土是由水、水泥、集料、化学添加剂等多种材料构成，其中水泥及集料属于混凝土最主要的原材料。如在制备混凝土时，其水泥品种及规格选择不当、集料性能及含泥量控制不当等，均可能会引起混凝土制备后其强度及刚度不符合设计要求，引起裂缝问题。如混凝土化学添加剂品种选择不当、剂量应用不合理等，也会引起混凝土质量问题，引发混凝土裂缝问题。
2.混凝土施工环境问题
混凝土具备着热胀冷缩的特性，在混凝土施工过程中，一旦施工环境及温度出现变化，混凝土结构则会产生温度变形，温度变形引起温度应力。当温度应力超过混凝土可以承受的极限时，则会产生混凝土裂缝。温度变化幅度影响着温度裂缝宽度。如混凝土结构位于潮湿或水环境中，其混凝土钢筋结构一旦受到腐蚀，在锈蚀影响下，其锈蚀部分体积增加，挤压周边混凝土，从而引起混凝土裂缝。
3.混凝土配合比问题
在建筑施工过程中，很多混凝土裂缝问题是由混凝土配合比不当所引起的。一般混凝土水灰比应控制0.24～0.34之间，混凝土水灰比最低限度应在0.6以下。混凝土水灰比的选择，直接影响着混凝土强度等级，影响着混凝土整体性能及混凝土施工成本。如水灰比控制不当，其混凝土水用量较大，则会导致水泥水化热后水分残留在混凝土内部并形成水泡，严重影响混凝土承载力。除了以上几点是引起建筑工程混凝土施工裂缝的成因以外，混凝土施工不当、养护不当及荷载作用，也是引起混凝土裂缝产生的重要因素。
二、建筑工程施工中混凝土裂缝治理措施
在分析建筑工程施工中混凝土裂缝成因的基础上，提出相对应的治理措施，充分保障混凝土施工质量，减少混凝土裂缝对建筑工程质量的影响。
1.优化混凝土结构设计
在进行建筑工程施工中，应根据实际情况，合理选择并优化混凝土结构设计。其结构设计，可以选择应用中强度混凝土材料、低强度混凝土材料，或在承台表面增加钢筋用量等。在进行建筑工程施工中，为避免因温度变化引起混凝土施工裂缝问题，可选择应用永久式伸缩方式进行混凝土结构设计。混凝土结构长度是影响混凝土收缩应力的重要因素，为此，为避免混凝土收缩应力较大引起收缩裂缝，应合理设计混凝土结构长度。结合建筑工程实际需要，合理选择有效设计方案，可以有效治理裂缝问题。
2.保证混凝土原材料质量，保证混凝土浇筑质量
在进行混凝土拌制之前，应建立明确的质量检验体系，加强混凝土原料检验力度，保证混凝土原材料质量及性能。如对水泥检查时，应对其规格、出厂合格证、级配等进行检验。并进行水泥抽检，送到实验室对水泥性能进行研究。充分保证混凝土原材料质量，是减少混凝土裂缝的重要基础。控制混凝土搅拌时间，对拌制混凝土坍落度及和易性进行检验，保证混凝土拌制质量。严格控制混凝土浇筑质量，合理设置施工缝间距。在混凝土浇筑中选择适当的浇筑工艺，在混凝土浇筑时，因骨料下沉容易引起塑性收缩裂缝。为此，应安排二次压抹处理，提高混凝土表面质量。
3.优化混凝土配合比
优化混凝土配合比，在提高混凝土施工质量、治理混凝土裂缝、降低生产成本等方面发挥着重要作用。如在混凝土配置过程中，其骨料含泥量及干缩量偏大，则可能会引起混凝土干缩裂缝。在混凝土配合比选择时，应在保证混凝土质量的基础上，尽量降低混凝土水泥用量，降低混凝土水化热程度。在混凝土材料中掺入一定粉煤灰及减水剂，提高混凝土和易性、抗离析能力及抗渗性等，减少混凝土裂缝产生。
4.加强混凝土后期养护
在完成混凝土浇筑后，应及时采取养护措施，做好保温保湿工作，避免因混凝土内外部温差较大引起温度裂缝。采取混凝土保温措施，可以有效降低混凝土内外部温差，延缓降温速度。从而降低温度应力，减少混凝土裂缝。
5.采取措施修补混凝土裂缝
针对建筑工程施工中所存在的裂缝问题，应及时安排施工人员分析裂缝成因，采取灌浆措施进行裂缝处理。如选择合适的修补浆液，在压力设备作用下灌入混凝土裂缝问题，实现裂缝修补。采取涂层封闭处理混凝土裂缝，通过修补浆液将混凝土裂缝进行封闭处理。采取封堵措施进行混凝土裂缝处理，应用水泥砂浆将混凝土裂缝进行封堵及填充，保证混凝土的整体质量。
三、结语
第5篇：混凝土基本原理范文
关键词：大体积混凝土；冬期施工；裂缝；保温
中图分类号：TV331文献标识码： A
一、工程概况
该实例工程位于宁夏回族自治区银川市，根据大气测温记录显示，宁夏地区12月份最低气温达到-12ºC，平均温度为-4.5ºC，日夜温差达到13ºC。本工程地下2层，地上30层，剪力墙结构，设计采用CFG桩复合处理地基。基础形式为平板式筏基，筏板长度为48m，宽度为18.1m，底板厚度1600mm。底板结构标高-7.5m，设计混凝土等级为C40P6。底板面积990m²，底板混凝土量约1582.2m³。本工程钢筋材料为HPB300、HRB400级，底板钢筋为C25mm(HPB400级)，钢筋保护层厚度为50mm。
二、研究分析
与民用建筑钢筋混凝土结构的冬期施工相比，除防止早期混凝土被冻外，大体积混凝土的冬期施工还存在着控制温差、防止裂缝的问题。在施工中，必须解决这个矛盾，兼顾防冻与防裂两方面的要求。但另一方面，正是由于气候寒冷，基础温差和内外温差必然加大，往往超过允许温差，不能满足防止混凝土裂缝的要求。因此，大体积混凝土冬期施工中防冻与防裂的矛盾，集中在混凝土浇筑温度的选择上。实践经验表明，如果单纯从防止混凝土早期被冻出发，选择过高的浇筑温度，往往会导致混凝土开裂，造成混凝土施工出现质量问题，所以要选择合理的浇筑温度。
三、冬期大体积混凝土裂缝产生的原因分析
大体积混凝土产生的裂缝按其产生原因不同可分为：温度应力裂缝和收缩应力裂缝。其产生的原因也很多，包括混凝土自身的原因、外界环境的原因、人为施工的原因等。混凝土自身的主要原因包括混凝土外加剂选型不正确、水泥选用不合理、配合比设计不合理及坍落度控制不到位等；外界环境的主要原因包括外界气温较低、混凝土干燥失水等；人为施工的主要原因包括技术交底少、浇筑成型控制不严、振捣过度或漏振及降温措施不当等。
四、大体积混凝土产生裂缝的危害
（一）、影响建筑物的使用功能
大体积混凝土结构一旦出现裂缝，主要问题之一就是结构的渗漏问题。而这个问题往往又不容易处理，比如结构的修补堵漏，不但处理困难、花费巨大，而且延长了工程的交付使用时间，降低了结构的使用功能。有时甚至会因为在结构物的使用过程中多次堵漏，出现堵漏成本高于土建成本的现象。
（二）、降低建筑结构的刚度
裂缝尤其是贯穿性裂缝的出现会使结构(比如基础筏板)的刚度降低，从而影响到结构物功能的正常发挥。
（三）、影响混凝土的耐久性
裂缝的出现，无论是表面裂缝、深层裂缝还是贯穿性裂缝都可以使侵蚀性质非常容易进入混凝士内部，使钢筋锈蚀，混凝土碳化，使混凝土的强度降低，进而影响混凝土的耐久性。
五、冬期大体积混凝土控制裂缝产生的主要措施
通过对大体积混凝土的深入研究和工程实践经验的反馈，控制冬期大体积混凝土裂缝的产生应从三方面入手。一方面控制人为施工的质量，另一方面控制混凝土自身的质量，再一方面控制混凝土环境的温度。下面，结合工程实例，详细介绍本工程控制裂缝产生的主要措施：
（一）、选取满足要求的混凝土外加剂
在大体积混凝土施工前，根据设计要求及施工规范要求，选取合适的混凝土
外加剂，且在施工过程中进行了不定时的抽样检查，确保大体积混凝土施工中外加剂材料指标符合国家规范和设计要求。
（二）、选取符合要求的混凝土原材
为保证本工程的大体积混凝土的原材料供应满足施工质量要求，杜绝遗留隐患，项目部与监理单位在大体积混凝土施工前，到混凝土搅拌站检查混凝土原材是否满足设计和规范要求，且在施工过程中安排专人进行不定期的抽样检查，对混凝土原材进行二次复试检测，保证各原材全部合格。
（三）、设计合理的混凝土配合比
在混凝土搅拌前，项目部监理单位共同对混凝土搅拌站的混凝土配合比进行监督检查，确保配合比满足施工及设计要求。
（四）、混凝土出机温度与浇筑温度的选择
为了防止早期混凝土受冻，浇筑温度当然越高越好，规范规定入模温度不低于5℃，没有上限控制。但大体积混凝土，除了防冻外，还有防裂要求，由于体积大，浇筑以后，虽然表面温度很低。内部温度却因水化热而急剧上升。为了减小内外温差和基础温差，浇筑温度越低越有利，一般说最好不超过10℃。因此，根据当地的气候条件和保温方法，由浇筑温度，加上运输及浇筑过程中的热量损失，就可得到混凝土的出机温度。规范规定不低于10℃，一般控制在10-15℃为宜。
（五）、严格控制混凝土成型及浇筑质量
由于大体积混凝土的浇筑面广、工程量大，对模板支撑强度要求较高，浇筑前应组织安排好浇筑顺序，避免形成混凝土施工冷缝，合理控制振捣点位、间距、深度和时间，杜绝内部质量隐患，在混凝土表面成型后增加二次抹压工序，避免混凝土表面形成收缩龟裂现象，确保成型质量。
（六）、选择合适的降温、保温措施
1.大体积混凝土测温点布置
根据底板平面尺寸和厚度，分散布置测温点(尤其要保证电梯基坑变截面加
厚部位有测温点)，用于测定混凝土硬化过程的温度变化和不同界面位置的温差，以验证混凝土配合比的实际效果，指导保温措施。在混凝土浇筑前，根据测温点平面布置图埋设测温导线，在底板竖向截面上、中、下三处设置温度监测点，以能真实反映出混凝土筏板的内外温差和温度变化情况。
2.按规范要求支设测温仪器
测温点上点距混凝土表面100mm，下点距底面100mm，中间点取纵向几
何中心，由带测温感应片的测温导线将内部温度情况反映至仪器里，固定钢筋采用Φ12。
3.混凝土的温度变化指导混凝土的保养工作
混凝土内部测温应从混凝土浇筑后，固定间隔连续进行温度监测。根据工程实体分析，定为每6小时监测一次，具体时间为：上午4:30，上午10:30，下午4：30，晚上10：30。测温工作应指派专人负责，每次测温结束后，应将测温结果填入测温结果记录表，并交由技术部整理、统计、分析。如上表面与中心温度差接近25℃时，及时通知现场值班人员加强保温措施并缩短测温间隔时间。如温差大于25℃，应及时报告技术部分析原因，制定专项处理措施。
（七）、混凝土浇筑完成后保湿保温措施
1.混凝土二次抹平后立刻覆盖塑料薄膜进行保湿
大体积混凝土浇筑完毕后，不能在冬季采取洒水养护，应在初凝前进行二次抹压，后覆盖一层塑料薄膜，将混凝土表面盖严，防止水分流失，既保证混凝土有足够的水分满足硬化条件，同时也能防止硬化早期由于干缩而产生表面裂缝。
2．塑料薄膜上及时进行保温覆盖
为了保证混凝土表面温度与核心温度的温差满足规范要求，避免表面热量流失太快，在混凝土内部产生温度应力裂缝，应在保湿覆盖的同时，加盖保温材料，既避免二次上人破坏表面平整度，又能使混凝土底板整体温度升
降变化一致，并与环境温度隔离，防止混凝土受冻。
（八）、控制混凝土的坍落度
1.对进场混凝土进行坍落度检测
在浇筑过程中安排专人对运至现场的每一车混凝土进行坍落度复测，保证实测值控制在140±20mm。
2．严禁在现场私自加水或减水剂
对超出配合比限值的混凝土必须退场处理，不得在现场通过加水或减水剂的方式进行浇筑，保证混凝土性能达到预计效果。
六、结语
本文通过大体积混凝土冬季施工的案例介绍，阐述了大体积混凝土裂缝产生的几点主要原因，并对主要原因采取了相应的措施。结果表明，大体积混凝土冬期施工的裂缝控制并非很难，只要采取相应的措施，完全可以保证混凝土的施工质量，并能降低冬期施工的成本。
参考文献
1、叶昌琳.大体积混凝土施工 [M].北京：中国建筑工业出版社，1987.
第6篇：混凝土基本原理范文
[关键词]水泥混凝土 路面裂缝 防治措施
一、水泥混凝土路面裂缝成因分析
水泥混凝土路面裂缝主要表现为表层裂缝和贯通板厚裂缝。
1、表层裂缝成因
在水泥混凝土路面上，表层裂缝主要表现形式为龟裂、条状裂缝，裂缝一般很浅，密度大，面积广，引起产生裂缝的原因有多种，主要涉及到设计、原材料、施工的全过程。
设计方面的原因主要是指混凝土配合比设计不当。如水泥用量过大或砂率过大；外加剂使用不当或者掺量过大，混凝土在重力作用下产生离析而导致这类裂缝产生。
材料本身的原因主要是混凝土中的水泥稳定性，如果稳定性差，则水泥中矿物质相互左右，使混凝土体积收缩不一，很容易导致裂缝，其次粗集料和细集料的含泥量、含杂质、含不合格物质太多，远远大于规范和设计要求，明显能降低混凝土强度。
施工方面的原因主要是混凝土浇筑时的施工工艺和浇筑后的后期养生。如果施工工艺不规范，混凝土过震，骨料下沉，后期养生不到位，此时混凝土早期强度很低，尤其在炎热的夏天，混凝土水分迅速蒸发，表面产生急剧收缩，其值不能抵抗这种收缩应力而导致裂缝。
2、贯穿裂缝成因
贯穿裂缝是指水泥混凝土路面面板产生纵向或横向贯穿板厚的裂缝，即断板现象。
（1）纵向贯穿裂缝成因
纵向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面面板发生顺着道路行车方向出现的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因是在路面施工后，由于地基沉降不均匀而导致出现不均匀裂缝，产生断板现象。如果基层碾压不实，未达到密度标准；基层压实不均匀，导致基层不均匀沉降，发生局部的沉降，如果地下隐蔽构造物周围回填不实，新旧路接触部位处理不好，土基沉降不一致，周围沉降使混凝土板悬空，在车辆重复荷载反复作用下。就会导致混凝土板断裂。
（2）横向贯穿裂缝成因
横向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生垂直于道路行车方向的贯穿板厚的裂缝。其产生的原因一是由混凝土本身的性质，混凝土抗拉强度太低造成的，二是由于施工不当、切缝不规范所造成。
初期混凝土抗拉强度很低，一般少于混凝土抗压强度的1/5.混凝土抗裂性就是指混凝土干缩变形和温度变形的能力，这些变形所引起的拉应力，如超过了混凝土的极限抗拉强度时，就发生裂缝，这些裂缝不能及时的补救，当超过了混凝土的极限拉伸应变值时，随着车辆的荷载和环境的作用下，则会引起贯穿裂缝。
随着温度和湿度的不断变化，混凝土会产生体积膨胀和收缩现象，如果这种内在的变形达到极限，将会使混凝土内部产生很大的内应力，就有可能产生裂缝。基层表面不平整，混凝土厚度不均匀，混凝土应力不一致，使混凝土板内部形成拉应力，导致断裂，基层强度不均匀，容易在强度好与强度差接触的地方产生断裂。摊铺混凝土作业时间长，混凝土终凝时间不一致，混凝土变形不一，也会导致混凝土断裂。因此水泥混凝土路面上每隔一段距离设置涨缝或缩缝，而且切缝的质量好坏直接影响着水泥混凝土路面的质量。
二、水泥混凝土路面裂缝的预防措施
1、水泥混凝土路面产生裂缝的根本原因在于混凝土的抗拉和抗压值太小，这种值不足以抵抗干缩变形和温度变形。为了提高混凝土的抗压和抗拉值，改善路面的抗拉能力，可采取以下措施：
（1）提高混凝土的极限拉伸值，因此提高混凝土的抗压强度可提高其抗裂性能。目前水泥混凝土路面多采用C25、C30较高标号的混凝土。
（2）采用碎石配制混凝土。应优先使用合格的机制级配碎石，如果选用卵石，则卵石必须干净无污染，不能直接将过大和过小卵石掺配在一起，天然卵石级配要有连续性，。
（3）在配合比中必须严格控制混凝土骨料的最大粒径。采用最大粒径较小骨料配制混凝土时，可以提高混凝土的极限拉伸值，所以（规范）中限制骨料最大粒径在一般公路中不超过40MM。
（4）在相邻两个面板之间安装纵缝传力杆和工作缝传力，有效降低断板的机率。
2、提高基层施工质量
水泥混凝土路面基层应具有高的强度、高密实度和高水稳性。在施工中，应严格按照施工操作规程进行，做到分层填筑、分层碾压、分层测试。每层的压实度、厚度、平整度及路拱都要满足设计要求和规范要求。
3、提高混凝土施工质量
（1）为了防止混凝土路面产生裂缝，一是在配制混凝土时严格控制水灰比和水泥用量，选择合适的集料级配和砂率。水灰比是影响混凝土强度的最主要原因，根据以往的施工经验，人工摊铺的水泥混凝土水灰比不宜大于0.45，机械摊铺的水泥混凝土水灰比不宜大于0.5；配合比设计时以5.0MPa作为控制指标，砂的细度模数控制在砂的范围内约为2.3。
（2）严格控制水泥质量，选用不低于425#的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，水泥使用前必须进行化验，确保水泥的稳定性和混凝土配合比，测出水泥初、终凝时间，不同品种水泥严禁混用，如果品种不同则在伸缩缝处断开。
（3）混凝土路面浇筑初凝后及时用潮湿材料覆盖，防止强风和烈日暴晒，尤其在夏季施工时，应浇完一段，养护一段，养护标准是始终保持混凝土表面湿润，并达到所养护的期限，如果有条件最好采用混凝土养护液进行养护，养护液可以防止混凝土内水分的失散。
（4）避开高温、大风、降雨天气施工，防止混凝土内部温度急剧变化，引起干缩裂缝。
4、及时切缝。（1）实践证明，适当的切缝时间对保证混凝土的整体质量有很大关系，切缝迟了，由于大面积约束会出现裂缝，扩展后形成断板。一般混凝土的切缝时间是在拆模后12小时左右进行，如果版面连续过长，可每隔2-3道缝跳跃式切缝，可有效的降低断板率，还有注意切缝的质量，不应浅于设计切缝，但可以适当加深，这样更有利于路面切缝处断开，每道切缝应用沥青物质进行灌封，防止雨水渗透的路基上。
（2）添加适当的外加剂，添加减水剂和缓凝剂可以减少混凝土的用水量，改善混凝土的和易性，防止运输途中离析，提供充足的作业时间，降低水分蒸发速度，减少混凝土的收缩值，提高早期强度，对提高混凝土路面的使用和外观质量，减少断板数量有明显作用。
（3）在浇筑混凝土路面时，先将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分，模板需要涂脱模剂，使混凝土与模板之间形成一层薄膜，减少混凝土与模板的粘接作用，延长水泥混凝土路面施工的拆模时间，确保其施工拆模时间在24小时以上。拆模人员应是有耐心经验的工人，拆模时不准用大锤对钢模进行敲打，防止人为造成的裂缝和边角的损伤。
（4）加强现场施工监督与管理，并且根据施工运距和施工能力，科学合理的配置施工机械组合，尤其对水泥混凝土的配合比和搅拌时间，应安排专人负责。
第7篇：混凝土基本原理范文
【关键词】 地下室防渗混凝土； 质量；抗裂措施
前言
随着高层建筑的日益增多，在公共建筑、高层住宅等工程中混凝土地下室也被广泛采用。但由于工程的工期、规模、工程的重要程度以及业主、设计、施工等诸多方面的原因，使地下室混凝土结构，尤其是外墙部位，屡屡出现裂缝、渗漏等危害工程安全和使用的问题。而泵送混凝土等新材料、新技术的发展和应用，带来混凝土结构裂缝出现较为多见的现象。混凝土结构裂缝分为直接裂缝（受力裂缝）和间接裂缝（非荷载作用裂缝），虽然间接裂缝不影响结构安全，但影响正常使用和结构的耐久性。需以预防为主，采取综合措施进行有效地控制，防止建筑工程结构裂缝。
某工程建筑面积37840m2，地下1层，地上21层，框架-剪力墙结构。地下室混凝土防渗等级P8，设计混凝土强度柱、剪力墙C45，梁板C35，层高6.3m。为了达到地下室混凝土的防渗防裂要求，采取多方面的措施，有效控制了地下室防渗混凝土的有害裂缝和渗漏现象。在地下室外墙未做防水施工前，整个地下室混凝土未发现一条贯穿性裂缝和八字裂缝，地下室无一处渗漏，也无一处湿渍。如何控制外墙有害裂缝的产生，也是国内建筑界一直以来需要研究解决和不断探索的技术难题。
一、建筑和结构设计措施
1.1建筑工程的平立面布置整齐规则，纵横向构件均匀对称，电梯井中间布置，楼梯两侧布置，避免了平面突变导致的应力集中，而造成的混凝土结构裂缝。
1.2地下室纵横向设计宽1000、厚度同结构墙板厚的水平与竖向后浇带，且纵向后浇带布置在群楼与地下室体量突变处，避免了泵送混凝土引起的收缩裂缝和体量突变处的间接裂缝。
1.3地下室外墙迎水面保护层50，在混凝土外墙受力钢筋外侧布置ф6.5@200单层双向抗裂钢筋网片，避免混凝土表面的裂缝形成，构造钢筋网片起到遏制裂缝的作用。
1.4混凝土中掺加聚丙烯抗裂纤维，降低混凝土的塑性收缩，使混凝土裂缝减少，提高混凝土的抗冲击韧性。
1.5在满足结构受力要求的情况下，采用较小强度等级的混凝土，本工程现浇混凝土楼板强度为C35。现浇连续板周边框架梁或墙交界处，板边的上部设置负弯矩筋，控制嵌固处及板周边出现板面裂缝；转角处钢筋沿两个垂直方向布置上部构造钢筋，控制45°斜向裂缝的出现。
1.6厚度大于160的混凝土墙体，沿墙的两个侧面配置双排分布钢筋网，且采用φ6@350拉筋连系梅花式布置。在满足受力要求的前提下，双排钢筋网细而密，可改变裂缝间距及形态，从而控制裂缝宽度。水平构造钢筋布置在外侧，控制混凝土竖向裂缝的形成。
1.7剪力墙洞口截面削弱，角部应力集中，洞口角部配置双层45°斜向加强钢筋，控制角部45°斜向裂缝。
1.8地下室顶板覆土700mm，地下室外墙EPS外保温系统40mm厚，有效控制了地下室混凝土板由于温差引起的裂缝。
二、控制地基不均匀沉降的措施
2.1嵌岩桩基经抗浮验算，纯地下室部分采用抗拔锚杆设计，防止地下室整体上浮引起的结构裂缝；
2.2人工挖孔桩端承中风化岩层，满堂筏板基础整体刚度加强；上部采用刚度较好的框架—剪力墙结构，提高砼基础和主体结构抵御不均匀沉降的能力；
2.3地下室的设计，减少基底的附加压力，减少沉降量；
2.4甲级地基设计除进行持力层承载力验算外，还进行了软弱下卧层及地基变形验算。建筑物的沉降值和局部倾斜值均符合规范要求。经沉降验算并在施工中建立沉降观测，符合体型简单的高层建筑基础平均沉降允许值200的规定。委托具有相应资质的专业机构，拟定沉降观测方案，并经设计和质量监督站认可，确保沉降观测能真实施工过程中的地基变形情况，及时提供数据指导施工，合理安排施工进度。
2.5临近原有建筑物处采用单排人工挖孔桩作基坑支护，其余挖土放坡，坡面采用土钉墙挂网喷浆，避免因新建建筑物沉降和基坑边坡的变形对临近建筑物造成影响。
三、控制泵送防渗混凝土的质量措施
3.1原材料及混凝土配合比主要参数的选择
3.1.1水泥
水泥是混凝土中最主要的胶凝材料，其强度、生产厂家和水泥碱含量均会对水泥的开裂性能产生影响。规范要求最小水泥用量宜为300kg/m3，本工程砼配合比设计京阳P042.5普通硅酸盐水泥，试验水泥用量为325kg/m3.
3.1.2骨料：骨料是混凝土的又一主要组成材料，在混凝土中起骨架作用。级配越好，混凝土骨架稳定，抗变形能力越好，水泥用量越少，二者共同作用，使混凝土的抗裂性能越好。骨料颗粒的优化是将不同粒径的骨料进行级配，选择其紧密密度最大的级配为最佳级配。处于潮湿环境的混凝土，碎石最大粒径不宜大于40mm，其针片状颗粒含量不宜大于10%，最大粒径与输送管径之比宜1：3，含泥量不得大于1.0%，泥块含量不得大于0.5%。本工程碎石采用5-31.5连续级配，泥含量0.3%。黄砂采用中砂，其通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%，含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。本工程提高含泥量和泥块含量的要求，采用细度模数Uf=2.6，级配二区的中砂，含泥量0.4%。
3.1.3粉煤灰：据有关资料说明，随着粉煤灰的增加，混凝土的抗裂性能提高，但达到一定掺量后，随着粉煤灰量的增加，抗裂性能的提高已不明显，并且如果掺量过大，还会对强度和耐久性等产生不利影响，粉煤灰的掺量不宜超过基准混凝土水泥用量的30%，且粉煤灰代水泥率不宜超过20%。混凝土中掺入一定量的Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰，不仅可以改善和易性，而且减少了水泥用量，延长了混凝土的凝结时间，降低了水化热，还可以提高混凝土的体积稳定性，从而提高混凝土的抗裂性能，而且可很好地克服外加剂对开裂性能的不利影响。Ⅰ级粉煤灰对提高混凝土抗裂性能优于Ⅱ级粉煤灰。本工程采用Ⅰ级粉煤灰，掺量为45kg/m3.
3.1.4外加剂：外加剂品种和掺量根据混凝土性能要求、施工及气候条件，以及结合南京市场常用且性能稳定的外加剂。本工程采用江苏博特新材料有限公司，研发生产的SBTJM—Ⅲ改进型（抗裂、防渗）混凝土高效增强剂。外加剂的一般掺量为总胶凝材料的8-10%，本工程试验确定为32kg/m3.
3.1.5抗裂纤维：混凝土中掺加纤维，可提高混凝土塑性抗裂性能，纤维分布良好的情况下，混凝土抗裂性能随着纤维掺量的提高而提高。一般掺量为0.4—3kg/m3，具体根据工程试验及施工经验确定。本工程采用南京派尼尔工程有限公司生产的聚丙烯抗裂纤维，束状单丝，长度12mm.，试验掺量0.8kg/m3.
3.1.6砂率：混凝土配合比是基于各种原材料在混凝土所占的绝对体积来设计的，也即粗骨料间的空隙由细骨料填充，细骨料间的空隙由水泥浆填充。如果粗骨料的颗粒级配较好，如果细骨料的比例（砂率）适当，那么混凝土抵抗变形的能力就越好，并且水泥用量也较少，混凝土的强度和抗裂性能就较好。在满足泵送要求的情况下，尽量降低防渗混凝土的砂率，一般宜为35%—45%，但不宜过小，以避免缺浆而影响混凝土的密实性。本工程砂率为42%。
3.1.7水灰比：水灰比过大或过小对混凝土的抗裂性能不利，C30以上的防渗混凝土（P8）最大水灰比为0.5. 本工程水灰比为0.41.
3.1.8坍落度：在满足施工要求的条件下，宜采用较小的坍落度，以防止混凝土的离析和泌水导致混凝土表面裂缝的产生。本工程试验坍落度12cm.。
3.2商品混凝土的抗裂性能控制的管理
3.2.1为了控制好商品混凝土的半成品质量，监理机构认真编写了交底文件，组织了集甲方、设计、施工及混凝土供应商参加的质量要求交底会议。在混凝土施工前，监理组织甲方、施工单位去混凝土供应厂家考察，现场对原材料、外加剂质量进行抽查并取样检测，有效控制了商品混凝土的原材料质量。
3.2.2要求厂家对混凝土配合比按设计原则：最小水泥用量原则、最大骨料堆积密度原则和适当水胶比原则进行优化设计。
3.2.3要求设计单位明确抗裂混凝土的膨胀率，以便厂商根据要求对地下室防渗混凝土进行抗裂性能试验检测。
3.2.4要求厂家提前做好防渗混凝土的试配，汇报水泥、粉煤灰及混凝土的抗裂性能试验和外加剂适应性试验结果。
四、施工质量控制措施
4.1事前控制
4.1.1审查施工单位建立的质量管理机构、质量管理制度和质保体系，要求施工单位根据建筑结构的类型、建筑结构采用的材料特性和施工环境等实际情况，在施工组织设计中制定切实可行的裂缝控制的措施。
4.1.2要求施工单位根据地基土的层状特点、地下水位及周围环境状况，制定防止地基不均匀沉降和影响周围建筑工程地基开裂的专项技术方案。为保证地基土的原状结构，基坑快见底时，沿纵横向后浇带分四段开挖，为避免人为破坏持力层原状结构，在基底保留20cm左右原状土人工铲挖，经验收的持力层及时浇筑混凝土垫层。由于施工正值雨季，为防止雨水浸泡基底，在基坑周边砌600mm高的挡土砖墙并用水泥砂浆粉好，在挡土墙外侧四周设计贯通排水沟和集水井，利用纵横后浇带下沉部位设置碎石盲沟并与周边排水沟相通，使基坑内的雨水有组织排水，一旦雨水进入基坑，及时能抽出坑外。
4.1.3规定合理工期，避免施工速度不当造成的结构裂缝，并根据建筑工程地区气候特点和施工季节，制定控制裂缝的季节性措施。
4.1.4模板支撑方案须经设计人员和专家论证，确保具有足够的承载力、刚度和稳定性。
4.2事中控制
4.2.1混凝土浇筑前要充分润湿模板，但模板内不能有积水。后浇带两侧的梁板支撑予以加强，并形成独立的支撑体系并有足够刚度。并在后浇带补偿收缩混凝土达设计强度后拆除。
4.2.2采取控制钢筋的位置措施，防止混凝土浇筑时结构中受力钢筋移位。
4.2.3要求施工单位施工前对班组进行技术交底，选择经验丰富、责任心强的振捣手，签订责任状。保证全面细致的振捣，防止漏振、欠振和过振。 严禁振动钢筋和模板，对钢筋密集部位采用体外振捣方法振捣；先浇筑梁再浇筑楼板；离后浇带一定距离下料，边振边向后浇带推进，振动棒不要触碰后浇带模板；初凝前对混凝土进行二次振捣，终凝前对表面进行二次搓毛和抹压，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，增强混凝土的密实性和均匀性，避免出现早期失水裂缝。
4.2.4运至现场的商品混凝土严禁加水，并要求施工单位派专人对每一车混凝土进行坍落度测量，监理每10车抽测一次，不合格的混凝土不允许使用。
4.2.5严格控制现浇混凝土楼板上人和上料时间，必须根据结构设计、混凝土强度增长和支撑的具体情况确定楼板施工荷载，且应均匀堆放或沿周边堆放。
4.2.6施工缝的处理：地下室外墙预留在底板面以上50cm处，预埋300mm宽，δ=3mm钢板止水。立模前，应将混凝土表面的浮浆凿除和杂物清除；混凝土浇筑前，先铺30-50mm厚的1：1水泥砂浆，并及时浇筑。
4.2.7后浇带：按设计要求留设，后浇带混凝土浇筑时间应该待混凝土自身收缩大部分完成后，且距离后浇带两侧混凝土浇筑完成时间不宜小于60d，浇筑高一强度等级的补偿收缩混凝土并充分养护28天。
4.2.8避免雨中浇筑混凝土，高温干燥季节楼板面立即覆盖塑料薄膜保湿养护，初凝2h后洒水保护。地下室底板面积较大，采用蓄水养护静置7天，杜绝任何荷载对混凝土的不利影响。
4.2.9地下室外墙面积大且竖向结构浇水保养难，采用在混凝土浇筑完的24小时后，轻轻松开穿墙螺杆螺母（不允许撬动穿墙螺杆，防止螺杆周边的混凝土松动形成沿螺杆的渗水通路），使模板与混凝土墙板间留有缝隙便于养护水流入，墙顶覆盖草包，墙板带模养护14天后拆除模板。
4.3事后控制：地下室外墙和顶板在冬季来临之前，做好保温和防水，并及时覆盖回填土，避免墙体室内外温差过大引起的后期混凝土的温度裂缝。
5. 结束语
地下室外墙裂缝的原因错综复杂，但是只要能够做到技术先行、管理到位、采取综合治理的方式加以解决，设计、建材、监理、就可以基本解决地下室的墙体裂缝问题。现行混凝土设计规范要求，只在受力裂缝的控制（抗裂或裂缝宽度验算）、伸缩缝间距及一些构造措施中考虑问题，而未对其他原因（非受力荷载作用）造成的结构裂缝宽度给予明确限制。实际上，设计还可以在结构布局和构造缝的设置方面作更深入的思考，以便更有效地控制裂缝。
参考文献
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第8篇：混凝土基本原理范文
关键词：钢筋混凝土；建筑施工；机理；因素；防腐措施
有资料显示造成钢筋混凝土结构破坏的主要原因是腐蚀，长期各界以来对钢筋混凝土结构防腐工作重视程度一直不高，这导致钢筋混凝土结构出现外观缺陷、安全性下降、耐久性降低等情况，最终造成人力和资金巨大的浪费。应该站在科学发展的高度，在已有钢筋混凝土施工经验的基础上，对钢筋混凝土腐蚀的机理进行分析，对钢筋混凝土腐蚀的主要因素进行归纳，精心进行钢筋混凝土施工的每个操作，找到有效控制钢筋混凝土结构防腐的措施，为钢筋混凝土结构防腐、企业进步和社会健康持续发展服务。
1 钢筋混凝土腐蚀机理分析
钢筋混凝土腐蚀是一个综合性、长期性的物理化学和生物过程，根据目前国际上通行的机理分析，本文提出如下几种钢筋混凝土腐蚀机理：
1.1 钢筋混凝土腐蚀的物理机理
其一，钢筋混凝土外界的侵蚀作用，钢筋混凝土环境中的侵蚀性介质长期与混凝土接触，造成混凝土中可溶性和可挥发性物质溶解和挥发，导致钢筋混凝土结构的破坏。其二，钢筋混凝土内部的结晶作用，钢筋混凝土是一种具有孔隙的建筑材料，环境中的水分、盐类沿着孔隙形成结晶，引起钢筋混凝土的膨胀和酥软，典型的代表是东北地区钢筋混凝土结构的冻融破坏。
1.2 钢筋混凝土腐蚀的化学机理
首先，改变性质类腐蚀，钢筋混凝土在化学腐蚀过程中产生了新的物质，而新物质的力学性能和化学性能的改变，使钢筋混凝土强度和功能发生降低或改变。其次，流失类腐蚀，钢筋混凝土结构在化学腐蚀过程中产生易溶于水或易挥发的物质，溶解或挥发的周围的环境中，引起钢筋混凝土结构的改变。最后，复合类腐蚀，在钢筋混凝土中原材料与腐蚀性介质发生反应生成新物质，在混凝土的毛细孔中结合水而形成体积较大的晶体，造成水泥石胀裂破坏。
1.3 钢筋混凝土生物腐蚀的机理
在钢筋混凝土结构中受到植物根茎的侵蚀、硫化细菌的侵扰，导致钢筋混凝土结构裂缝扩大和生物腐蚀。
1.4 钢筋腐蚀的机理
由于混凝土中钢筋材质的原因，其表面总有可能形成电位差电，为电化学腐蚀提供了可能，特别是在潮湿环境下会造成铁锈的产生，不但对钢筋混凝土结构产生形变的危害，而且使关进的力学性能降低。
2 钢筋混凝土腐蚀的主要因素
2.1 钢筋混凝土密实性对腐蚀的影响
钢筋混凝土的密实程度直接影响着混凝土毛细孔隙的大小、数量和分布，特别是在普通硅酸盐水泥钢筋混凝土施工中，混凝土密实性对腐蚀的速度、程度和深度有直接的影响。
2.2 钢筋混凝土中硫酸盐的影响
钢筋混凝土受硫酸盐的作用下可以生成钙钒石，钙钒石呈针柱状晶体，又称之为“水泥杆菌”，其体积比原物质增加了近三倍，产生钙钒石的膨胀性破坏
2.3 钢筋混凝土中镁盐的影响
钢筋混凝土在镁盐的作用下生成氢氧化镁，降低了钢筋混凝土的碱性，导致水泥石的粘结力下降，混凝土的强度大大降低.
2.4 钢筋混凝土中氯盐腐蚀
钢筋混凝土外部氯离子一般通过渗透、扩散等方式侵入混凝土中，生成易溶的氯化钙，引起钢筋混凝土表面的溃散，此外，氯化钙的水合物对钢筋混凝土有高强度的腐蚀性。
2.5 钢筋混凝土碱性骨料反应
该反应首先是骨料在孔溶液表面作用下形成硅醇基，接着使活性硅质骨料逐渐溶解，发生严重的碱骨料反应。
2.6 钢筋锈蚀
首先，钢筋混凝土顺筋开裂的产生，钢筋在锈蚀过程中，体积会膨胀，对混凝土造成巨大的膨胀应力，使混凝土沿钢筋产生顺筋裂缝。其次，钢筋与混凝土的粘结力下降，随着钢筋锈蚀反应的发生，钢筋与混凝土之间的粘结力将发生下降，钢筋混凝土结构发生变形，引发钢筋混凝土结构局部或整体失效。最后，钢筋有效面积减小，钢筋在锈蚀过程中，钢筋能够承受荷载的有效面积减小，实际承载力下降。
3 钢筋混凝土结构的防腐措施
3.1 做好钢筋混凝土原材料的选择工作
首先，做好水泥的选择工作，水泥是混凝土的重要组成部分，其性质对混凝土结构耐久性有着重要影响。其次做好外加剂的控制工作，使用外加剂时，除了要看到它有利的一面，还要重视其不利的一面，严格控制外加剂中的有害杂质含量，积极推广技术成熟的外加剂产品，慎用技术不成熟的外加剂。其三，控制矿物掺合料用量，应该在实践的基础上加强对各种矿物掺合料的综合性能研究，科学合理确定矿物掺合料的用量。其四，特种钢筋的选用，建议选择特种不锈钢筋和环氧涂层钢筋，它们也可以大幅度提高钢筋混凝土的抗腐蚀能力，尽管特种钢筋的价格较贵，初期成本投入较大，但其长期的耐腐蚀性足以弥补初期成本的投入。
3.2 提高钢筋混凝土保护层的厚度
适当增加钢筋保护层厚度，能显著降低钢筋腐蚀速率，提高混凝土的耐久性.因为增加保护层厚度可以降低阴极区的氧离子以及有害离子氯离子和镁离子在混凝土中的扩散系数
3.3 喷涂钢筋阻锈剂
钢筋阻锈剂能抑制、阻止并延缓钢筋腐蚀的电化学过程，禁止使用亚硝酸盐类钢筋阻锈剂，制订钢筋阻锈剂的技术标准，
3.4 在特殊部位实行阴极保护技术
土壤腐蚀环境介质通常具有良好的导电性，对钢筋混凝土基础设施的下部结构做好阴极保护工作，阻止钢筋混凝土中钢铁构件的电化学的腐蚀速度。
参考文献
［1］尤勇，马飞，丁示波.浅谈钢筋混凝土结构腐蚀机理及防腐措施［J］.北方交通.2010，（2）.
［2］孙俊，刘彦东，王成.有机钢筋混凝土阻锈剂的研究［J］.混凝土.2010，（2）.
［3］王春福，王瑜玲.钢筋混凝土氯离子腐蚀机理与防护措施［J］.商品混凝土.2010，（3）.
第9篇：混凝土基本原理范文
文摘要】混凝土在现代工程建设中占有重要地位，而混凝土的裂缝较为普遍，特别是在水利水电工程建设中，混凝土裂缝几乎无处不在。尽管我们在施工中采取各种措施，小心谨慎，但裂缝仍然时有发生。究其原因，人们对混凝土温度应力的变化注意不够是原因之一。在大体积混凝土中，温度应力是产生裂缝的主要因素之一，这就反映了混凝土施工温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因，首先，在施工中混凝土胶凝材料水化时产生水化热，结构产生温度应力而出现温度裂缝，影响结构的整体性和耐久性；其次，在工程运行过程中，温度的变化对结构的应力状态具有显著的、不容忽视的影响。目前人们遇到的主要是施工中产生的温度裂缝，本文对混凝土施工中裂缝的成因和处理措施作如下初步探讨。
1.裂缝的成因
混凝土产生裂缝有多种原因，主要因素是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性、结构不合理、原材料不合格、模板变形和基础不均匀沉降等。
混凝土在硬化期间水泥产生大量水化热，内部温度不断上升，在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，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，如养护不当、时干时湿，表面干缩变形受到内部混凝土体的约束，也往往产生裂缝。
由于原材料质地不均匀、水灰比不稳定以及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块体混凝土中其抗拉强度也是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。
施工中混凝土由最高温度冷却到工程运行时期的稳定温度，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
温度应力根据其形成过程可分为以下三个阶段：
（1）第1阶段：自开始浇筑混凝土至水化热基本结束，一般约为30天。这个阶段具备两个特征：一是水泥挥发出大量的水化热，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。
（2）第2阶段：自水化热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止。在这个时期，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。
（3）第3阶段：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叠加。
3.温度的控制和防止裂缝的措施
为了防止混凝土裂缝，减轻温度应力可以从控制混凝土温度、改善约束条件和加强混凝土早期养护三个方面考虑。
（1）控制混凝土温度的措施
a）拌合混凝土时加浆或用冰将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
c）在混凝土中埋设冷却水管对混凝土内部进行降温；
e）规定合理的拆模时间，气温骤降时对混凝土表面进行保温，以免混凝土表面发生急剧的温度变化；
（2）改善约束条件的措施
a）对混凝土体进行合理地分缝分块；
b）避免基础过大起伏；
c）合理的安排混凝土浇筑工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；
（3）加强混凝土的早期养护
混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是混凝土表面与内部温差过大，寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此，混凝土的保温对防止混凝土表面早期裂缝非常重要。
从温度应力方面考虑，混凝土保温应达到下述要求：
（1）防止混凝土内外温差过大，防止其表面裂缝；
（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运行期的稳定温度；
（3）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。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计强度和设计抗裂能力。适宜的温、湿度条件是相互关联的，混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。
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。
