水工混凝土裂縫怎么防治,?
在許多的重力壩、水閘,、渡槽,、涵洞水利工程中,由于混凝土的施工和本身變形,、約束等一系列因素,,均產(chǎn)生大量的表面裂縫和貫穿性裂縫。因為裂縫的存在和發(fā)展,,破壞了水工建筑物結(jié)構(gòu)的整體性,,影響了水工建筑物的結(jié)構(gòu)受力狀況與穩(wěn)定,給水工建筑物結(jié)構(gòu)的運行事帶來不確定性,,而且易導(dǎo)致水工建筑物內(nèi)部與鋼筋銹蝕,,降低水工建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性,甚至?xí)饾B透變形,,危及水工建筑物的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,。由此可見,分析裂縫的成因,探討防治措施,,對水利工程建筑物的應(yīng)用有著極其重要的意義,。
當(dāng)然,引起水工建筑物混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的,。但是,,歸納起來可分為荷載作用引起的裂縫和非荷載引起的裂縫兩類。本文對這兩類因素進行了分析,,并根據(jù)實踐經(jīng)驗對在施工中進行預(yù)防的措施,。
1、荷載作用引起的裂縫
1,、1水工建筑物混凝土結(jié)構(gòu)在使用荷載作用下,,由于截面的混凝土拉應(yīng)變大多是大于混凝土極限拉伸值的,所以構(gòu)件在使用時總是帶縫工作的,。這類裂縫總是與主拉應(yīng)力方向大致垂直,,且最先在荷載效應(yīng)最大處產(chǎn)生。如果荷載效應(yīng)相同,,裂縫首先在混凝土抗拉能力最薄弱處產(chǎn)生,。
1、2預(yù)防荷載作用引起的裂縫的措施是合理的配筋,。在施工過程中,,選用混凝土粘結(jié)較好的變形鋼筋,控制鋼筋的應(yīng)力不過高,,鋼筋的直徑不過粗,,并用鋼筋不在混凝土中分布比較均勻。這樣就能較好地控制正常使用條件下裂縫寬度,,不致過寬,。
2、非荷載引起的裂縫
在水工建筑物混凝土物件中,,大部份縫是由非荷載因素引起的,,如溫度變化、混凝土收縮,、基礎(chǔ)不勻沉降,、塑性坍落、鋼筋銹蝕,、堿—骨科化學(xué)反應(yīng)等等,。
2.1溫度變化引起的裂縫
2.1.1水工建筑結(jié)構(gòu)件隨著溫度的變化而產(chǎn)生變形,即通常所說的熱脹冷縮,。當(dāng)變形受到約束時,,便產(chǎn)生了裂縫,,約束的程度越大,裂縫就越寬,。 預(yù)防熱脹冷縮的措施:一是撤去約束,,允許自由的產(chǎn)生變形;二是設(shè)置伸縮縫,。
2.1.2水泥和水所引起化學(xué)反應(yīng)引起裂縫,。大體積混凝土開列的主要原因之一,是由于混凝土在硬化過程中,,水泥和水起化學(xué)反應(yīng),,產(chǎn)生大量的水化熱引起混凝土的溫度上升,如果熱量不能很快散失,,內(nèi)部和外部溫差過大,,就將產(chǎn)生溫度應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)內(nèi)部受壓,,外部受拉,。混凝土在硬化初期,,只有很低的抗拉強度,如果由內(nèi)外溫度差引起的拉應(yīng)力超過混凝土早期抗拉強度時,,混凝土就要產(chǎn)生裂縫選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com ,。
防止這類裂縫產(chǎn)生的措施是:
①盡量選用低熱或中熱降低泥礦渣水泥、粉煤灰水泥,;
②減少水泥用量,,將水泥用量盡量控制在450kg/m2以下;
③降低水灰比,,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下,;
④改善骨科級配,摻加粉煤灰或高效減少水劑等來減少水泥用量,,降低水化熱,;
⑤改善混凝土的攪拌工藝,采用“二次風(fēng)冷”新工藝降低混凝土的澆筑溫度,;
⑥在混凝土中摻加一定量的具有減水,、增塑、緩凝等作用的外加劑,,改善混凝土拌和物的流動性,、保水性,降低水熱化,,推遲熱峰出現(xiàn)的時間,;
⑦合理安排施工工序,,分層、分塊澆筑,,以利于散熱,,減小約束;
⑧在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道,,通過冷水或冷氣冷卻,,減小混凝土的內(nèi)部溫差;
⑨加強混凝土溫度的監(jiān)控,,及時采取冷卻保護措施,;
⑩加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,,及時用濕潤的草簾,、麻片等覆蓋,并灑水養(yǎng)護,,適當(dāng)延長養(yǎng)護時間,,保證混凝土表現(xiàn)緩慢冷卻,在寒冷季節(jié),,混凝土兩面必須采取保溫措施,,以防寒潮襲擊。
2.1.3構(gòu)件硬化成型后,,在使用中,,如果溫度較大,構(gòu)件內(nèi)部溫度梯度就極大,,也會引起構(gòu)件開裂,。
2.1.4預(yù)防產(chǎn)生比類裂縫的措施是:采用隔熱(或保溫)措施,盡量減少構(gòu)件內(nèi)部溫度梯度,,在配筋時應(yīng)考慮溫度力的影響,。
2.2混凝土收縮引起的裂縫
2.2.1混凝土在空氣中結(jié)硬時,體積要縮小,,產(chǎn)生收縮變形,,當(dāng)受到約束時,就可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,。
2.2.2在配筋率較高的構(gòu)件中,,由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用增強,混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力,,引起構(gòu)件局部裂縫,。
2.2.3新老混凝土界面容易產(chǎn)生收縮裂縫。
2.2.4防止和減少收縮裂縫的措施:①合理設(shè)置收縮縫,;②改善水泥土性能,,降低水灰比,,減少水泥用量;③配筋率不宜過高,,設(shè)置構(gòu)造鋼筋收縮裂縫健分布均勻,,避免發(fā)生集中的大裂縫;④加強混凝土的時期養(yǎng)護,,并適應(yīng)當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時間,,并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
2.3混凝土塑性坍落引起的裂縫
2.3.1混凝土塑性坍落發(fā)生在混凝土澆筑后的頭幾個小時內(nèi),,這時混凝土還處于塑性狀態(tài),,如果混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象,在重力作用下混合料中的固體顆粒有向下沉移而水向上浮動的傾向,。這種移動當(dāng)受到鋼筋骨架或者模板約束時,,在上部就容易形成沿鋼筋長度方向的裂縫。
2.3.2預(yù)防措施是:①要仔細選擇集料的配級,,做好混凝土的配合比設(shè)計,,特別是要控制水灰比,采用適量的減水劑,;②施工時混凝土既不能漏振也不能過振,,避免混凝土泌水現(xiàn)象的發(fā)生,防止模板沉陷,;③如果發(fā)生這類裂縫,,可在混凝土終凝以前重新抹面壓光,使裂縫閉合,。
2.4基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫
2.4.1基礎(chǔ)不均勻沉降,使超靜結(jié)構(gòu)受迫,,從而導(dǎo)致裂縫,。
2.4.2防止基礎(chǔ)不均勻引起裂縫的措施是:根據(jù)地基條件及上部結(jié)構(gòu)形式,采用合理的構(gòu)造措施及設(shè)置沉降縫,。
2.5冰凍引起的裂縫
2.5.1水在結(jié)冰過程中,,荷重要增加,因此,,水在設(shè)灌漿或灌漿不飽滿的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件孔道中結(jié)冰,,就可以產(chǎn)生沿著孔道方向的縱向裂縫。
2.5.2預(yù)防冰凍裂縫的措施:在建筑物基礎(chǔ)梁下填一定厚度的松散材料(爐渣),。
2.6鋼筋銹蝕引起的裂縫
2.6.1原因:鋼筋的生銹過程實際上是電化學(xué)反應(yīng)過程,,這種效應(yīng)可在鋼筋周圍的混凝土中產(chǎn)生脹拉應(yīng)力,如果混凝土的保護層比較薄,,不是以抵抗這種拉應(yīng)力時,,就會沿著鋼筋形成一條順筋裂縫,。順筋裂縫一旦產(chǎn)生,又進一步促進鋼筋銹蝕程度的增加,,形成惡性循環(huán),,最后導(dǎo)致混凝土保護層剝落,甚至鋼筋銹斷,。這種順筋裂縫對結(jié)構(gòu)的耐久性影響最大,。
2.6.2預(yù)防措施:防止順筋裂縫的措施是提高混凝土的密實度和抗?jié)B性,適當(dāng)加大保護層的厚度,。
2.7堿——骨科化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫
2.7.1原因和分析:堿——骨科反應(yīng)是指混凝土孔隙中水泥的堿性溶液與活性骨科(含活性Si02)化學(xué)反應(yīng),,生成堿——硅酸凝膠,堿硅膠溫水后可產(chǎn)生膨脹,,使混凝土脹裂,,開始時在混凝土表面形成不規(guī)則的細小裂縫,然后由表及里地發(fā)展,,裂縫中充滿了白色深沉,。
2.7.2預(yù)防措施:堿——骨科化學(xué)反應(yīng)對結(jié)構(gòu)件的耐久性影響極大,為了控制堿——骨科的化學(xué)反應(yīng)速度應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)骨科和低含堿量水泥,,并提高混凝土的密實度和采用較低的水灰比,。
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