补偿收缩混凝土在防渗面板裂缝控制中的应用.pdf
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1、第 3 5卷第 l 2期 2 0 1 3年 l 2月 人民黄河 YE L L OW RI V ER Vo 1 3 5 No 1 2 De c 2 Ol 3 【 水利水 电工程 】 补偿收缩混凝土在防渗面板裂缝控制中的应用 曹先升 ( 河南省河 口村水库工程建设管理局, 河南 济源 4 5 9 0 0 0 ) 摘要: 河口村水库大坝面板混凝土长度超长, 面板基础为挤压式边墙混凝土, 对后期施工的面板混凝土沿长度方向易 产生较大约束应力, 从而限制面板混凝土的收缩变形 施工及运行期易导致混凝土面板产生裂缝。对大坝面板采用了补 偿收缩混凝土, 在混凝土中添加了防裂剂, 并进行 了补偿收缩混凝土抗裂计
2、算, 最终确定了满足抗裂要求的补偿收缩混 凝土配合比, 解决了超长面板混凝土裂缝控制问题。检查已施工的面板发现其效果良好 , 达到了面板防裂的目的。 关键词:面板堆石坝;超长混凝土面板;补偿收缩混凝土;裂缝控制;河口村水库 中图分类号:T V 5 2 3 ; T V 5 4 4 文献标志码: A d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 0 1 3 7 9 2 0 1 3 1 2 0 3 7 Ap p l i c a t i o n o f t h e Co mp e n s a t e S h r i n k Co n c r e t e i n F a c e
3、 S l a b Cr a c k Co n t r o l CAO Xi a n s h e n g ( H e k o u c u n R e s e r v o i r C o n s t r u c t i o n A d m i n i s t r a t i v e B u r e a u o f He n a n , J i y u a n 4 5 9 0 0 0 ,C h i n a ) Ab s t r a c t :T wo f a c t o r s wi l l p o s s i b l y l e a d t o c r a c k o f f a c e c o
4、n c r e t e t o c o me i n t o b e i n g d u ri n g t h e c o n s t ruc t i o n a n d o p e r a t i o n p e rio d i n He k o u c u n Re s e rvo i r Th e o n e i s t h e o v e r l e n g t h a n d t h e o t h e r i s e x t rud e d s id e wa l l c o n c r e t e,wh i c h t h e y ma y p r o d u c e l a r
5、 g e r r e s t r a i n t s t r e s s alo n g t h e l e n g t h d i r e c t i o n a n d r e s t ri c t s h rin k a g e d e f o r ma t i o n o f f a c e c o n c r e t e T h i s pa p e r i n t r o d u c e d t h e me t h o d o f s o l v i n g t h e c r a c k c o n t r o l i s s u e th r o u g h d e s i
6、g n i n g c o n p e n s a t i o n c o n s t ri c t i v e c o n c r e t e mi x p r o p o r ti o n By a d d i n g a d mi x t u r e wi t h c o mp e n s a t i o n p r o p e r t i e s i n t o c o mmo n c o n c r e t e a n d c r a c k c h e c k i n g c o mp u - t a t i o n,t h e f a c e c o n c r e t e c
7、o n s t r u c t i o n h a d r e a c h e d i t s g o o d e f f e c t i n p r e v e n t i n g c r a c k s Ke y wo r d s :c o n c r e t e f a c e r o c k fil l d a m ;o v e r - l e n g t h c o n c r e t e f a c e;c o mp e n s a t i v e c o n s t ri c t i v e c o n c r e t e;c r a c k c o n t r o l ;He
8、k o u c u n Re s e rvo i r 1 工程概况 河口村水库是一座 以防洪、 供水为主, 兼顾灌溉、 发 电、 改 善河道基流等综合利用的大( 2 ) 型水利枢纽。工程位于黄河一 级支流沁河最后一段峡谷出口处, 属河南省济源市克井镇, 水 库总库容 3 1 7 亿 m 。水库大坝为混凝土面板堆石坝, 最大坝 高 1 2 2 5 m, 坝顶高程 2 8 8 5 m, 坝顶长 5 3 0 0 m, 坝顶宽9 0 n 3 , 上游坡比 1 : 1 5 。大坝上游混凝土面板为不等厚薄壁结构, 顶 部厚 3 0 0 c m, 底部最大厚度为 7 1 6 c m, 面板最大单块长度为 2
9、 1 4 4 m。面板共计 4 7条块, 分块宽度为 1 2 m和6 m两种, 其 中宽 1 2 m的有3 9块, 宽 6 m的有 8 块。面板配双层双向钢筋。 混凝 土 面 板 表 面 积 6 9 万 m 。 , 面 板 混 凝 土 设 计 为 C 3 0 W1 2 F 2 0 0 , 二级配混凝土, 工程量 3 1 2万 m , 面板基础为挤 压式边墙混凝土。面板分两期施工: 高程 2 2 5 0 m以下为第一 期 , 最大坡长 1 0 4 5 m; 高程2 2 5 0 2 8 6 0 i n 为第二期, 最大坡 长 1 0 9 9 m 2 补偿收缩混凝土防裂原理 约束应力 , 从而限制面
10、板混凝土的收缩变形 , 施工及运行期易 导致混凝土面板产生裂缝。有关资料表明: 堆石坝混凝土面板 裂缝中8 0 是收缩变形裂缝, 为了减少混凝土面板收缩裂缝的 出现, 常规措施有: 设置伸缩缝以减少结构连续的长度 ; 结 构措施, 如提高混凝土强度等级, 采用双层配筋等; 减小基础 约束, 如在挤压边墙与面板之间涂刷隔离剂等; 优化混凝土 配合比; 严格控制施工工艺, 如避开高温季节施工、 控制出机 口坍落度及面板拉模速度 、 做好面板保温保湿措施等 J 。除 了常规措施外, 目前最具有代表性的是采用补偿收缩混凝土来 达到消除混凝土裂缝 的 目的。 混凝土胶凝材料在水化过程中散发大量水化热,
11、由于 昆 凝 土的导热性较差 , 因此热量在混凝土结构内部大量聚集而不能 散发, 混凝土在降温过程中, 形成表里温差, 表层温度收缩应变 受到内部约束, 产生拉应力, 当混凝土表里温差超过一定范围, 就有可能发生表面裂缝 , 进而发展成贯穿性裂缝。另外, 混凝 土构件从最高的截面平均温度逐渐降至环境大气平均温度的 过程中, 起因于温差的温度应变受到外部约束时所引发的裂 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 7 - 2 5 河 口 村 水 库 大 坝 面 板 混 凝 土 长 度 超 长 , 面 板 基 础 为 挤 压 式 工 曩 妻 9 6 一 河 南 信 阳 人 高 级 程 师 ,主 要 从 事
12、 水 利 水 电 边墙混凝土, 对后期施工的面板混凝土沿长度方向易产生较大 E - m a i l : c a ia n s b e n g 1 6 3 c 1 l 5 人 民 黄 河2 0 1 3年第 1 2 期 缝是贯通性的。因此, 采用水化热低、 有一定膨胀性能的补偿 收缩混凝土, 同时加 以适当的温控措施 , 就可以经济 、 合理、 有 效地解决面板混凝土的开裂问题。 补偿收缩混凝土是利用在混凝土中添加具有膨胀性能的 外加剂( 膨胀剂或防裂剂) 使硬化后的混凝土体积膨胀, 并在钢 筋下产生压应力来补偿混凝土的收缩应力, 即让混凝土适度膨 胀, 受到外部 、 内部约束后产生压应力来抵消其
13、有害的拉应力, 从而达到避免或大大减轻混凝土开裂的目的, 这就是补偿收缩 混凝土的防裂机理, 也就是说, 补偿收缩混凝土防裂的原理就 是利用限制膨胀来补偿限制收缩。 为防止河口村水库大坝 昆 凝土面板出现有害裂缝, 经有关 技术人员现场论证 , 确定河口村水库大坝面板混凝土采用补偿 收缩混凝土的技术方案; 同时将原设计面板单层配筋优化为直 径较小的双层配筋, 采用在挤压边墙基础涂刷“ 三油两砂” 隔 离 、 严格控制施工工艺等措施。 3 补偿收缩混凝土配合比设计 3 1 原材料 水泥采用河南省大地水泥有限公 司生产 的强度等级为 4 2 5 级的普通硅酸盐水泥。骨料为工地砂石加工厂加工的人 工
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- 补偿 收缩 混凝土 防渗 面板 裂缝 控制 中的 应用
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