浅谈水利工程施工中溷凝土的裂缝修补及防治.docVIP

浅谈水库大坝施工中混凝土的裂缝修补及防治 摘要：文章分析某水库大坝混凝土裂缝产生的原因，并提出防治措施和修补方案。 关键词：水库大坝 混凝土裂缝 原因分析 裂缝防治 裂缝修补 一．水库大坝混凝土建筑物裂缝的成因分析 （一）温度产生的裂缝 混凝土浇筑后，大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。另外，受基础温差的影响，对于厚度为l～2m的混凝土底板或边墙，当混凝土块温度由最高降至最低(或稳定温度)时，混凝土块变形受到基础温差，产生的拉应力大于混凝土抗拉力，也会导致裂缝产生。 （二）材料原因产生的裂缝 混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有(0．6～1．0)×(10的负4次方)，长期加荷时的极限位伸变形也只有(1．2～2．0)×(10的负4次方)由于原材料不均匀，水灰比不稳定，以及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度是不均匀的，因此，那些抗拉能力低的部位容易出现裂缝。 （三）环境原因产生裂缝 在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发较过快，造成内外硬化不均和异常收缩，此时混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生收缩裂缝。在养护中的混凝土突遇冷潮或过水，造成表面温度骤降，也易大范围的收缩裂缝。当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良时，环境中的氯离子和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土形成挤压，使混凝土胀裂。另外，由于水工建筑物多位于江、河、湖泊等地，如果其基础结构出现不均匀沉陷，也会产生裂缝，并且随着沉陷的进一步发展，裂缝会逐渐扩大。 二．水库大坝混凝土裂缝的防治措施 混凝土工程中的裂缝问题是不可避免的，但只要将其危害程度控制在一定范围之内，就会减少对水工建筑物安全产生的不良影响。因此，在工程施工阶段，有必要采取积极有效的措施降低裂缝的危害程度。 (一)合理设计配合比 施工时要严格控制混凝土配合比，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)、二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)、一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。 (二)控制水化热开裂 水泥水化后放出大量的热量，使混凝土内外形成较大温差，从而在温度应力的作用下形成裂缝。一是尽量选用低热、中热水泥、水化热释放慢的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥、大坝水泥)。二是适当掺加粉煤灰以降低水泥用量(在大坝碾压砼中粉煤灰掺加量可达30％一65％)。混凝土中掺用粉煤灰后，可大幅降低水化热，并可提高混凝土的抗渗性、耐久性，抑制碱骨料的反应，提砼的可施工性。三是选用级配良好的骨料和骨料粒径(如大体积坝体混凝土采三、四级配骨料)，在大体积混凝土中埋石，均可降低水泥用量。 （三）降低混凝土拌和物入仓温度 为控制混凝土水化开裂，降低混凝土拌和物的入仓温度。料仓增加堆高、搭盖凉棚、喷 洒水雾、地弄取料，对粗骨料采用风冷、浸水、喷洒冷水，采用冷水、加冰屑拌和。在高温季节缩短缩短混凝土运输及等待卸料时间，入仓后及时进行平仓振捣，加快覆盖速度，缩短混凝土的暴露时间，混凝土运输工具有隔热遮阳措施，混凝土泵送管道遮阳防晒，安排在早晚、夜间及利用阴天进行。散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。 (四)重视混凝土养护 混凝土浇筑后保持适当的温度和湿度条件。在混凝士浇筑完毕后6h～l 8h内开始养护，对于低塑性混凝土在浇筑完毕后宜立刻喷雾养，凝土的养护时间不宜小于28h，预防干缩裂缝的发生。保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。在寒冷季节，混凝土浇筑后立即进保温层覆盖保温，应根据混凝土强度及混凝土的内外温差确定模板拆除时间，避免气温骤降时拆模，推迟拆模时间，拆模后的同时采取保护措施。 (五)使用新型高效外加剂 根据混凝土的性能和施工要求，使用外加剂可降低水泥用量，减少产生混凝土裂缝。外加剂有高效减水剂、缓凝高效减水剂、引气剂、泵送剂等，使用高效缓凝减水剂的可以减少混凝土单位用水量，调节水灰比，改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，提高混凝土抗裂性能，需要说明的是在掺加外加剂时一定要考虑到其碱的含量。 (六)使用合理的施工方案和入仓手段。 合理设置混凝土浇筑的纵横缝、分层厚度、浇筑间歇时间，薄层(1～2m)混凝土可利用表面自然散热，厚层(3m)混凝土在混凝土内埋管通水冷却，相邻坝体均匀上升，以上措施均可有效减少混凝土裂缝的产生。结合工程特点选择合理的入仓手段，如使用缆机、门机、塔机直