水利工程中关于混凝土裂缝分析.docVIP

水利工程中关于混凝土裂缝分析 　　摘要：本文详细论述了水利工程中混凝土裂缝渗透的类型、外观弊病、裂缝的成因及预防措施并简要的讲叙了如何进行预防混凝土的裂缝；最后提出了几种新型材料及新技术来预防裂缝的产生。 　　 关键词：水利工程；混凝土；裂缝渗透；成因及预防 ； 　　中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号： 　　1 前言 随着我国社会经济水平的不断提高，水利水电工程建设在规模上、数量上都达到了建国以来的最高水平；由于混凝土本身为透水介质，因而在水利工程中发生渗漏的情况是不可避免的。由于渗漏的作用，使得有压水渗入混凝土结构内部，这种现象不仅会降低水工建筑物的抗渗能力，而且会引起钢筋的锈蚀，影响水工建筑物的承载能力，危及水工建筑物的结构的稳定性。所以分析裂缝的成因，探讨防治措施，对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。 　　2 混凝土渗透裂缝类型 混凝土是多相复合脆性材料，当混凝土的拉应力大于其抗拉强度，或拉伸变形大于其极限变形时，混凝土就会产生裂缝。 按位置不同，裂缝可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。 按其开度变化可分为死缝、活缝、增长缝。 按其产生原因可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。 　　3 混凝土工程外观弊病 　　①水灰比过大，表面产生气孔，龟裂；②水泥用量过大，收缩裂纹；③养护不好或不及时，表面脱水，干缩裂纹；④坍落度太大，浇筑过高过厚，素浆上浮表面龟裂；⑤拆模过早，用力不当将混凝土撬裂；⑥混凝土表面抹压不实；⑦钢筋保护层太薄，顺筋而裂；⑧缺箍筋、温度筋使混凝土开裂；⑨大体积混凝土无降低内外温差措施；⑩洞口拐角等应用集中处无加强钢筋。 　　4 裂缝成缝原因及预防措施 　　 4.1 温度变化引起的裂缝 裂缝的成因：由于混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学反应，产生大量的水化热引起混凝土的温度上升，如果热量不能很快散失，内部和外部温差过大，就将产生温度应力，使结构内部受压，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时，混凝土就要产生裂缝。 防止这类裂缝产生的措施：尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥；减少水泥用量，将水泥用量2尽量控制在450kg/m以下；降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量，降低水化热；改善混凝土的搅拌工艺，采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度；在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出现的时间；合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；加强混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。 　　 4.2 混凝土收缩引起的裂缝 裂缝的成因：混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，产生收变形，当受到约束时，就可能导致裂缝的产生；在筋率较高的构件中，由于钢筋对周围混凝土的约束作用强，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力，引构件局部裂缝；新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。 　　防止这类裂缝产生的措施：在裂缝产生的部位，用水泥砂浆，环氧树脂对裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补等。这种方法一般适用于表面裂缝，合理设置收缩缝；改善水泥土性能，降低水灰比，减少水泥用量；配筋率宜过高，设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀，避免发生集的大裂缝；加强混凝土的时期养护，并适应当延长混凝保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。 　　 4.3 混凝土塑性坍落引起的裂缝 裂缝的成因：混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个时内，这时混凝土还处于塑性状态，如果混凝土出现渗水现象，在重力作用下混合料中的固体颗粒有向下沉移而水向浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时，上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。 　　防止这类裂缝产生的措施：要仔细选择集料的配级，做好混凝土的配合比设计特别是要控制水灰比，采用适量的减水剂；施工时混凝既不能漏振也不能过振，避免混凝土泌水现象的发生，防模板沉陷；如果发生这类裂缝，可在混凝土终凝以前重抹面压光，使裂缝闭合。 　　4.4 碱-骨科化学反应引起的裂缝 裂缝的成因：碱-骨科反应是指混凝土孔隙中水的碱性溶液与活性骨科化学反应，生成硅酸凝胶，碱硅胶温水后可产生膨胀，使混凝土胀裂，开时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝，然后由表及里地展，裂缝中充满了白色深沉。 　　防止这类裂缝产生的措施：碱-骨科化反应