水工混凝土裂缝的出现和防治.pdf
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1、第4 期 ( 总第1 2 1 期) 中国水能及电气化 N o 4( T O T A L N o 1 2 1 ) 2 0 1 5 年4 月 C h i n a Wa t e r P o we r &E l e e 仃 i fi c a t i o n 水工混凝土裂缝 的 出现和 防治 刘林 杰 袁 吉栋 王 锋 ( 河北工程大学,河北 邯郸0 5 6 0 3 8 ) 【 摘要】 混凝土裂缝普遍存在于水工建筑之中, 裂缝出现会对混凝土建筑物的正常使用造成不同程度的影响, 然而现阶段的水利工程技术尚不能完全解决此类问题。本文通过对裂缝理论上的成因和施工中造成裂缝 出现的 影响 因素进 行综合分析,提
2、 出设计 上以及施 工中对应的技 术措 施,减少 裂缝 出现 ,降低其对建筑物 的危害。 【 关键词】 水工混凝土;裂缝;技术措施 中图分类号 :T V 4 3 1 文献标识码 :A 文章编号:1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 5)0 4 - 0 0 1 4 - 0 4 Em e r g e nc e o f h y dr a u l i c c o nc r e t e c r a c ks a nd pr e v e nt i o n m e a s ur e s L I U L i n j i e , Y U A N J i d o n g , WA N G F e n
3、 g ( H e b e i U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g, H a n d a n 0 5 6 0 3 8 ,C h i n a ) Abs t r ac t:Co nc r e t e c r a c k s a r e pr e va l e n t i n hy d r a u l i c s t r u c t u r e s,whi c h c a n c a u s e i n flu e nc e on n o r ma l u s e o f c o n c r e t e b u i l d i n g s a
4、t v a r y i n g d e g r e e s Ho w e v e r , h y d r a u l i c e n g i n e e r i n g t e c h n i q u e s c a n n o t s o l v e s i mi l a r p r o b l e ms c o mp l e t e l y a t p r e s e n t I n t h e p a p e r ,t h e o r e t i c a l c a u s e o f c r a c k s a n d i nfl u e n c e f a c t o r s c a
5、 u s i n g c r a c k s i n c o n s t ruc t i o n a r e c o mp r e h e n s i v e l y a n a l y z e d,c o r r e s p o n d i n g t e c h n i c a l me a s u r e s i n d e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n a r e p r o p o s e d,t h e r e b y r e d u c i n g c r a c k s a n d l o w e r i n g i t s h a
6、 r m o n b u i l d i n g s Ke y wo r ds:h y d r a ul i c c o nc r e t e;c r a c k;t e c h ni c a l me as u r e 大量的工程统计表明,多数混凝土建筑物都存在 裂缝 。在水利水 电工程建设 中,裂缝也是水工混 凝土 最常见的缺 陷之 一 。裂 缝 在外 表上 影 响建 筑 物 的 同 时,在结构上也对建筑物的整体性造成了很大的影 响。水工建筑物通常处在强大的水压力下,裂缝在渗 水、漏水的同时也大大降低了建筑物的使用安全性。 因此,为保障水工建筑物的安全运行 ,发挥其应有的 工程效益 ,科
7、学地分 析裂缝 的成 因以提 出相应 的控制 措施 已经变得刻不容缓。 1 4 1 水工混凝 土裂缝形成的原因 由于混凝土是 由多种原 材料按 照一定 比例 混合 、 后期经过人工的浇筑凝结硬化而成的,因此混凝土裂 缝形成的原因众多,从混凝土的制作和使用来说 ,主 要可以概括为材料、 设计、 施工以及工程使用环境等 原 因。 1 1 材料原因 a 水泥品种 选择 和用 量 不 当。矿 渣硅 酸 盐水 泥 建设管理 Co n s t r u c t i o n Ma na g e me n t 和普通硅酸盐水泥 的收缩系数不同 ,前者的收缩 系数 比后者大 ,选择两者时要充分考虑后期混凝 土的收
8、缩 性不同。混凝土在拌和时,水泥的用量要合适。水泥 选用量大 ,则混凝土前期的水化热大 、后期 的收缩量 大 ,极易 造 成 混 凝 土 凝 结 硬 化 时 产 生 温 度 和 干 缩 裂缝 。 b 水泥标号 及混 凝 土强度 等 级选 择 。水 泥标 号 选择越高 ,前期强度越高,导致裂缝几率越大;混凝 土设计强度等级越高, 混凝土脆性越大,后期凝结硬 化时在 内应力作用下 , 越容 易出现裂缝 。 c 骨料原 因。大体 积水 工 混凝 土需 要 大量 的骨 料 ,这就造成在混凝土施工时骨料的来源广 泛。不 同 材质 的骨料应有其唯一 的骨料级配。实际工程 中若 以 某一固定的级配拌和所有的
9、骨料,必将造成混凝土单 位用灰量增加,拌和用水增加,从而导致后期收缩量 增加 ,诱导 昆 凝土产生干缩裂缝 。 d 外加剂 和掺合 料用 法用 量 不 当。添加 剂 的加 入 ,使 昆 凝土实 现 了工 程建设需 要 的早 强 、缓凝 等 。 但不当的用法和用量也会使混凝土后期收缩量增加, 形成裂缝 。 e 其他 原 因影 响。包 括 砂 石 料 中含 土 量 过 大 、 石料碱活性强等 。 1 2 设计原 因 a 结构局部受力不合理。混凝土材料抗拉能力 很小 ,在受极限拉应力时极容易 出现裂缝 。例如 :结 构设计断面出现突变,在相应的部位没有配置足够 的 钢筋 ,造成结构 出现局部应力集
10、中,混凝土受拉 应力 过大 ,出现裂缝 ;结构设计中构造钢筋数量 较少 ,部 分断面钢筋用量不足 ,导致结构受拉时钢筋形 变量过 大 ,混凝土受拉造成裂缝 ;在设计 时对结构不均 匀沉 降 、 混凝 土收缩变形 等内应 力考虑不 充分 ,致使 混凝 土局部拉应力过大,造成混凝土拉裂。 b 选材及配合 比原因。设计时选择的混凝土等 级过高,造成混凝土单位用灰量增加;设计配合比中 水灰比、砂率选择不当,造成混凝土和易性较差,混 凝土后期硬化时泌水 、离析 ,产生收缩裂缝 。 1 3 施 工原因 a 拌和过程。混凝土拌和时间过短 ,骨料拌和 不均匀;混凝土拌和时间过长,混凝土产生离析 ,水 量挥发增
11、加,造成混凝土强度降低、坍落度增加 ,破 坏外加剂的工作性 ,造成后期 混凝 土出现裂缝 。 b 运输过 程。运输 距 离过 远 ,混 凝土 在运 输 过 程中泌水,和易性降低 ,坍落度增大;运输过程中外 界温度 过 高 ,造 成 混凝 土 失水 严 重 ,混 凝 土失 水 初 凝 ,入 仓强度 降低 ;外界温度过低 ,混凝 土 中水分结 冰,破坏混凝土结构,结构强度大大降低等。 c 浇筑过程 。混凝 土 振 捣时 间控 制 不合 理 。振 捣时问过短 ,混凝 土密实度 小 ,混凝 土后 期 内部 出现 蜂窝,模板表面出现麻面;振捣时间过长,大量骨料 沉积到底部,骨料间水泥浆含量过低,骨料之间
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