试论混凝土裂缝的防范与处理.doc

1、1试论混凝土裂缝的防范与处理摘要：裂缝是水工混凝土建筑物最普通、最常见的病害之一，严重的裂缝不仅危害建筑物的整体性和稳定性，而且还会使水工建筑物的耐久性大大降低。工程施工必须严肃对待，针对其成因采取有效措施，避免和减少裂缝的产生及有效地控制裂缝宽度，保证砼质量的同时使得工程安全运行。本文笔者即围绕呼图壁河青年渠首大坝水工混凝土施工中出现裂缝的防范与处理展开讨论，提出砼施工技术及施工管理和质量控制等方面的经验与体会。 关键词：混凝土；裂缝；防范；措施 Abstract: crack is the most common hydraulic concrete structures, one of

2、the most common diseases, serious cracks not only endanger the integrity and stability of the building, but also can make the durability of hydraulic structures is reduced greatly. Project construction must be taken seriously, in view of the causes to take effective measures to avoid and reduce the

3、formation of cracks and effectively control the crack width, while making the safe operation of the project to ensure the quality of concrete. In this paper, the author is feeding the dam wall surrounding the Hutubi river youth hydraulic concrete cracks during the construction of the prevention and

4、treatment 2of the discussion, put forward the concrete construction technology and construction experience and experience of management and quality control, etc. Key words: reinforced concrete; Fracture; Prevention; measures. 中图分类号：TU528.1 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013） 1 工程概况 新建青年渠首枢纽由上坝和下坝两套建筑物系统组成。

5、上坝系统由上坝、上坝泄洪冲沙槽、泄洪冲沙闸和溢流堰组成；下坝系统 由下坝、下坝冲沙闸和进水闸组成。上坝形成外库，下坝形成内库。上坝坝型采用砂砾石坝，内坝坡挡水防渗，外坝坡防冲，内外坝面均采用混凝土护面。冲沙闸：考虑事故放空和低水头冲沙，单孔口宽 4m，2 孔，最大设计过水能力 150m3/s。泄洪冲沙闸：单孔口宽 6m，6 孔，最大设计过水能力 975m3/s。引水闸：单孔口宽 4.5m，3 孔，设计引水流量 45m3/s，加大引水流量 50m3/s。此工程中有大体积砼施工，并伴随不同部位不同的配合比，由 C20、C25、 C30 、C80，在砼施工中遇见了不同类型的裂缝。水工混凝土裂缝防范与

6、处理 由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题，使混凝土产生裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土结构的承重、防渗及其他功3能不产生危害。但是受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成肉眼可见的宏观裂缝，这些裂缝已成为水利工程中常见的工程病害，轻者使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性。 2.1 水工建筑物裂缝的种类按裂缝产生的原因划分有：由外载、变形、施工操作引起的裂缝。按裂缝的方向、形划分有：水平，垂直，横向，纵向，斜向以及射状裂缝等。按裂缝深度划分有：贯穿、深层及表面裂缝三种。 综合各种因素，混凝土产生裂缝有如下原因： 2.2 荷载裂缝

7、：当外荷载作用于结构上时，可能会在结构上产生直接的拉应力，当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时混凝土就会开裂；。这种由外荷载的直接或间接效应引起的裂缝可简称为荷载裂缝。 2.3 温度裂缝：温度裂缝是混凝土结构材料受热胀冷缩变形的物理现象而引起的裂缝。由于混凝土内部和表面温差较大，从而使混凝土在温度应力作用下产生裂缝，特别是大体积混凝土。混凝土在硬化期间水泥释放大量的水化热，内部温度不断升高，而表面散热快，造成混凝土内外温差大，内外收缩变形不一样而形成裂缝；高强混凝土、泵送混凝土常常加大水泥用量，水泥水化热大，混凝土浇筑速度快，或混凝土浇筑后没有采用降温措施也容易造成裂缝. 2.4 收缩裂缝：在混凝

8、土收缩种类中，塑性收缩和失水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。 2.5 冻胀裂缝：大气气温低于 0时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，4游离的水转变成冰，体积膨胀 9%，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-7-8度以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，一般混凝土强度损失可达30%50% (参考有关书籍)。 3 水工混凝土裂缝的防范与处理措施 3.1 减小混凝土内外温差的措施降低水化热温升：混凝土内部的温度上升是由于水泥水化反应释放热量造成的，由于混

9、凝土的导热性差，使得热量蓄积。因此，应该通过降低水泥用量入手控制混凝土内部的温度上升：单方混凝土水泥用量每减少 10kg，混凝土温升值就会降低 1。由于水化热温升与水泥用量确实具有一定的线性关系，降低水泥用量可以作为控制温度应力的另一主要手段，且越是厚混凝土其效果越明显。主要通过掺加粉煤灰和减水剂来降低水泥用量。降低混凝土入模温度：为了降低混凝土内部温度的峰值，在水化热温升一定的情况下，控制混凝土出机温度和入模温度是有必要的。一般认为，混凝土浇筑温度每升高 10则混凝土内部温度的峰值将提高 35，混凝土的浇筑温度最好控制在 35以下。具体包括：a 控制部分原材料的温度：；b 混凝土浇筑尽量安排

10、夜间施工；c 控制混凝土运输和入模过程中的升温。加强保温，控制混凝土内外温差：a 混凝土测温：及时采取保温、散热等措施，混凝土浇筑前在指定位置埋设测温元件；b 保温措施：为了防止混凝土表面温度下降速率太大，条件允许时应该尽量延长拆模时间。拆模以后也要尽快覆盖保温层，防止风吹。正常施工时的保温：混凝土表面挂铺一层塑5料薄膜，然后是两层麻袋，雨天为了防止冷击，麻袋外再设一层薄膜。 3.2 减小约束的措施新浇筑混凝土所受约束主要有两种：一是新老混凝土之间的约束，一是下伏基岩的约束。混凝土的弹性模量随着龄期的增长而增大，间歇期越长，对新浇筑混凝土的约束越大， 。其次，在机械开挖后由人工进行整平，减小因

11、混凝土收缩产生的约束应力此外。然后，混凝土所受约束应力是在降温过程中由其自身收缩产生的。降温速度越快，约束应力越大，施工中通过测温和采取保温措施调整降温速率，充分利用混凝土徐变特性产生的松弛效应，避兔裂缝的产生。 3.3 提高混凝土的抗裂能力采用微膨胀混凝土：化学成分以氧化铝和三氧化硫为主，其作用机理是与水化合成硫铝酸盐并结晶为针状晶体，填充混凝土的孔隙，占据混凝土的收缩空间，起到补偿收缩的作用。微膨胀可以将混凝土应力状态转变为自应力，避兔或减小拉应力，达到防裂目的。聚丙烯纤维网的应用：采用聚丙烯纤维网混凝土，可以增大混凝土抗拉强度，有效防止收缩裂缝的产生。聚丙烯纤维能明显增强混凝土的耐磨性、

12、抗冲击性，而不降低其抗压强度、抗冻及抗渗性能。提高混凝土施工质量：严格控制原材料的质量，在控制好砂石料进料质量的同时，提高碎石进场后的筛洗质量。 4.混凝土裂缝的处理 4.1 表面处理法是对混凝土构件表面较浅的裂缝用水泥砂浆或环氧树脂表面涂刷处理。这些表面裂缝一般都很细很浅，裂缝深度尚未达到钢筋表面，一般用高标号的砂浆进行表面涂抹即可。 4.2 填充密实法是对中等宽度裂缝的处理，将裂缝处凿成凹槽再填充6相应材料修补。当裂缝宽度小于 0.3mm 时，可采用专用的混凝土封堵材料来填充裂缝。 4.3 压力灌浆法又称注浆法，它不仅修补面层而且能通过压力将注射用胶注到混凝土的内部裂缝处，对裂缝进行粘结封

13、闭和补强加固。 4.4 结构补强法因外部因素造成的较大裂缝，严重影响使用，如不及时采取措施，会危及整个建筑物的安全。由于钢筋锈蚀造成的构件承载力不足等原因引起的裂缝，通常采取结构补强法。 5 结束语 混凝土的质量，是实践性很强的课题。选择合适的水泥、骨料、砂率和水，控制混凝土的水灰比和坍落度，保证混凝土的施工质量和施工缝的处理是混凝土的基本要求。要想提高混凝土的质量和外观效果，除需施工单位在施工中注意上述事项外，还要加强专业施工队伍的资质管理，提高施工人员的技术水平，健全和完善质量保证体系及工序检查制度，并充分发挥业主、监理监督机构的质量管理职能和责任。 主要参考文献 1GB50164-92.混凝土质量控制标准S. 2GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范S. 3冯乃谦.新使用混凝土大全M, 北京：科学出版社，2005：577582 4李达.大体积混凝土的温差裂缝控制措施及热工计算J.混凝土,2006(3):8890. 5荆增业.混凝土裂缝的预防与处理J.山西建筑,2004,30(5):74647.