水利工程大体积溷凝土裂缝成因及控制措施研究.docVIP

水利工程大体积混凝土裂缝成因及控制措施研究 摘要：水利工程中的大体积混凝土是常见的一种建筑体，但是由于各种原因导致混凝土出现不同的裂缝，严重影响到水利工程的整体建筑使用及工程的质量。对大体积混凝土裂缝进行分类，分析了其形成的原因，并围绕如何避免裂缝的产生提出一些控制措施。 关键词：水利工程；混凝土施工；裂缝成因；控制措施 1 前言 随着我国建筑技术的快速发展，为满足工程的质量及外观要求，工程结构主流框架也由砖混结构转向了钢筋混凝土结构。但在水利建筑业快速发展的同时，影响建筑质量的问题也凸显出来，其中混凝土的裂缝问题成为当前热点。混凝土的裂缝不仅给工程本身带来极大的危害，也严重影响了施工单位的形象和信誉，又给后期维护带来经济上的浪费。所以各设计和施工单位都在寻找能在设计、施工过程控制裂缝的方法，力争把裂缝控制于工程完工以前。本文正是基于以上原因，通过对水利工程中混凝土裂缝的成因进行分析，找出导致裂缝的原因，然后提出相应的应对措施，以便能在施工中避免裂缝的生成，从而提高水利工程整体的质量。 2 裂缝的主要类型 2.1 收缩裂缝 （1）表面裂缝，大体积混凝土的内部热量向外散发的较慢，而其外表面与外界接触温度散热速度较快，由于其内部和表面的散热速率不一样，在混凝土的表面会产生一种温度梯度，引发表面产生拉应力，内部产生压应力；如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生裂缝，一般出现在混凝土浇筑后的第3-4天。 （2）贯穿裂缝，混凝土在浇筑数天后由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中拌合水的水化以及胶质体的胶凝等作用，使得混凝土结构开始收缩，由于受到基底或结构本身的约束，也会产生拉应力，当此拉应力超过混凝土此时的极限抗拉强度，在混凝土结构的薄弱区域就可能产生贯穿裂缝，这种收缩裂缝危害较大。 2.2 塑性塌落裂缝 在混凝土浇筑过程中或者在浇筑初步成型时，都会产生一种塑性塌落裂缝。因为在混凝土的成型过程中，其拌合物中的骨料缓慢下沉，水向上浮，此时钢筋上面的混凝土被钢筋支顶，而钢筋两侧及其下方的混凝土产生下沉，导致混凝土沿钢筋表面产生顺筋裂缝。 塑性塌落裂缝在大流动性混凝土中表现尤为严重，该裂缝多出现在钢筋的表面或梁板交接的阴角处。浇筑初凝以前混凝土粗骨料下沉，灰浆上浮，灰浆自身收缩性比较大，这样就会形成沿板根分布的裂缝，这种裂缝宽达1-3dm，长达几十公分。这种塌落性裂缝与混凝土的坍落度的大小和细骨料的含量有着直接的关系，水灰比越大，细骨料含量越大，混凝土的流动性也就越大，就越容易产生塌落性裂缝。 2.3 水化热裂缝 水化热裂缝多在大体积混凝土中发生。由于混凝土水化热过高，在凝固过程中释放出大量的水化热，致使混凝土内部温度与混凝土表面温度以及外部环境的温度相差较大，加之有结构自身约束存在，从而产生温度和收缩应力，导致水化热裂缝的产生。通常情况下，大体积混凝土当混凝土内部与表面温度超过24℃，混凝土表面温度与环境温度超过15℃时，最高浇筑温度大于27℃时，则易出现水化热裂缝。 2.4 干缩裂缝 该裂缝多出现在混凝土硬化过程中。由于混凝土失水后干燥，引起体积收缩变形，这种体积变形受到约束时，就可能产生干缩裂缝。主要是由于胶体中的毛细管受压力所造成的，如果混凝土水灰比增大，毛细管孔隙也增多，混凝土体积收缩也相应增大；当混凝土周围存在约束时，混凝土内部将产生拉应力，当其拉应力超过混凝土抗拉强度极限值时，混凝土就会产生干缩裂缝。水泥用量和水灰比较大，其干燥收缩变形也越大，且收缩延续时间越长，如果混凝土保温养护不到位，则会使混凝土早期收缩加剧。混凝土干缩裂缝，一般有三种形状：不规则龟纹状或放射状裂纹，多发生在板、墙的板面部位；每隔一段距离出现一条裂缝，此类裂缝多发生在框架梁、基础梁上面；出现在混凝土现浇板埋管部位的裂缝，沿埋管走向分布。 3 裂缝产生的原因 3.1 干缩裂缝 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后或是混凝土浇筑完毕后的一周左右，由于水泥浆中水分的蒸发会使混凝土结构产生干缩，另外混凝土干缩和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 干缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形。混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，而同时混凝土内部水分散发速度较慢，变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。对于混凝土结构而言，外界相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。 干缩裂缝多为表面性的平行线状和网状浅细裂缝，在大体积混凝土中平面部位较为常见，较薄的梁板中多沿其短轴方向分布。干缩裂缝会使混凝土的耐久性能下降，外界侵蚀物质较为容易从裂缝中进入混凝土内部，在通过混凝土保护层后起钢的锈蚀从而影响钢筋混凝土的耐久性，