水工建筑物中混凝土施工裂缝的控制措施

'　　水工建筑物中混凝土施工裂缝的控制措施：裂缝的存在和发展，破坏了水工建筑物结构的整体性，影响了水工建筑物的结构受力状况与稳定。给水工建筑物结构的运行事带来不确定性，而且易导致水工建筑物内部与钢筋锈蚀，降低水工建筑物结构的耐久性，甚至会引起渗透变形，危及水工建筑物的结构的稳定性。本文主要分析混泥土施工裂缝的成因，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。　　关键词:水工建筑物；混凝土；裂缝；控制措施　　Abstract:theexistenceanddevelopmentofcracks,destroythehydraulicstructurestheintegrityofthestructure,theinfluenceofthehydraulicstructuresstructurestressandstability.Thehydraulicstructuresofthestructuretorunthingstheuncertainty,andeasytohydraulicstructuresandinternalcorrosionofreinforcement,reducehydraulicstructuresofthedurabilityofthestructure,cancauseevenseepagedeformation,endangerthestabilityofthestructureofhydraulicstructures.Thispaperanalyzesthecausesofcracksmixesclayconstruction,thispaperdiscussesthepreventionmeasures,andtheapplicationofhydraulicengineeringbuildingisveryimportant.　　Keyeasures　　 　　　　：TU37：A：　　裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，在水利水电工程施工中,混凝土是工程中使用最普遍，用量广泛的一种混合材料。虽然使用率高，但混凝土均匀性差，离散性大，特别容易产生裂缝。它不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此，要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物和构件的安全和稳定。　　1工程概况　　某水闸工程，右岸挡墙及右岸边墩在混凝土拆模后,发现了裂缝。裂缝特征如下:裂缝在水平方向上均发生在挡墙分仓的中部;裂缝在竖向并未完全贯通,大部分裂缝产生在挡墙3/4高度以下,挡墙顶部没有裂缝;裂缝缝宽在0.3mm左右,呈现中间宽,两头缩小的现象;有部分挡墙裂缝在两侧同处产生;部分裂缝从基础往上开裂,有些裂缝未从基础往上开裂。裂缝产生时间:出现裂缝的时间基本都在模板拆除后1～2d,有些裂缝在混凝土拆模后当天即发现。　　2裂缝原因分析 　　2.1混凝土配合比　　该工程出现裂缝的混凝土部位涉及挡墙和边墩,均使用了某牌P.O42.5水泥品种,这两种水泥产品质量较好,强度富余系数较高,因此造成混凝土实际强度值高出设计强度值较多,通过查阅相关的混凝土强度试验报告也证实了这一点,混凝土实测强度值大部分大于设计值200%以上,混凝土强度值的增加,加大了混凝土的水化热,提高了混凝土内部温度。在冬季施工混凝土的高水化热,一方面有利于混凝土温度的保持,避免混凝土受冻,保证混凝土强度;另一方面也带来了不利的因素。因此,水泥用量及水泥标号的选择是引起此工程混凝土裂缝的一个不可忽视的因素。另外,该工程使用的粗骨料最大粒径为25mm,对于尺寸较大的混凝土结构,控制胶骨比在1∶3以上,在质量相同时,其总面积减小,可减少水泥用量,减少水化热,在一定程度上有利于防止裂缝的产生。　　2.2结构尺寸　　本水闸工程中,挡墙的结构尺寸较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。结构尺寸偏大与水化热增高两种不利因素共同作用,极易产生混凝土裂缝。从裂缝的分布情况来看,挡墙的裂缝从基础开始往上发展,到距顶部1/4处裂缝终止。这是因为挡墙顶宽尺寸较小,散热较快,产生的温度拉应力较小,致使混凝土未在此部位发生裂缝。 　　2.3基础约束　　挡墙基础与挡墙施工间隔12～29d,根据混凝土强度试验报告分析得出,挡墙施工时基础混凝土强度已接近设计值。因此挡墙施工时,基础已形成的强度值,有可能产生类似新旧混凝土结合的约束作用,基础混凝土约束墙身混凝土的收缩变形或者旧混凝土约束新混凝土的收缩变形而使混凝土开裂。　　3混凝土裂缝的控制措施　　3.1裂缝修补材料　　对于混凝土裂缝修补来说,国内外学者把裂缝分为3种类型:(1)死缝,即稳定裂缝,其宽度和长度不再变化;(2)活缝,即其宽度随外界温度、荷载条件而变化,而长度不变或变化不大,可视为准稳定裂缝;(3)增长缝,即不稳定裂缝,其宽度和长度随外界条件的变化而变化。对这三种裂缝需采用不同修补方法。对死缝可用刚性材料充填修补,对活缝则应用强性材料修补,若用刚性材料修补充填,修补就会失败,或在修补部位出现新的裂缝。对于活缝的修补应选在引起活动的因素消除后再进行;对于增长缝,首先必须消除其产生裂缝的原因,否则修补后裂缝仍会继续出现。　　3.2裂缝修补方法 　　从调查结果来看,背水面混凝土裂缝大于0.2mm。为了防止混凝土内部钢筋锈蚀,决定对背水面裂缝采用表面防渗处理,对裂缝进行防渗封缝。此种方法防渗效果不错,且施工方法简单。迎水面混凝土裂缝破坏了建筑物表面的完整性,在水力和裹挟的泥沙不断地冲击磨损作用下,裂缝区会首先发生脱落和剥离现象,从而使空蚀程度逐渐加剧,最终危害建筑物的安全。因此对迎水面裂缝必需处理,边墩与挡墙的迎水面采用了以防渗为主的化学灌浆处理。裂缝处理时段的确定。根据裂缝的性质所确定,裂缝处理时段宜选在裂缝已经稳定不再发展的时候。如果裂缝不稳定,应等裂缝稳定后或采取特殊的方法进行裂缝处理。　　经过调查分析确认在裂缝不降低承载力的情况下，通常采取表面修补法、充填法注入法等处理方法：　　⑴表面修补法。该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用。常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。　　⑵充填法。当裂缝较宽时，可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。　　⑶注入法。当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法。首先裂缝处设置注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注八材料用电动泵或手动泵注入修补。如果裂缝影响到结构安全，可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固，须经设计验算同意后方可进行。 　　⑷围套加固法。在周围尺寸允许的情况下，在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套，以增加钢筋和截面，提高其承载力：对构件裂缝严重，尚未破碎裂透或一侧破裂的将裂缝部位钢筋保护层凿去，外包钢丝X一层大型设备基础一般采取增设钢板箍带，增加环向抗拉强度的方法处理。　　⑸钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧，以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时，应使钢套箍与混凝土表面紧密接触，以保证共同工作。　　⑹粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂，粘结到构件砼裂缝部位表面，使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂除锈，混凝土刷净干燥，粘结层厚度可为1～4mm。　　4结束语　　裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。所以。必须对混凝土裂缝进行深入细致的调查研究，区别对待，在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，以保证水利工程建筑物的构件的安全、稳定、经久、耐用。 　　从本工程来看，混凝土施工，不应只注重混凝土的设计强度等级和耐久性,还要结合混凝土结构、混凝土浇筑及养护等情况,对混凝土配合比进行全面审核,使混凝土配合比与施工方案相协调;同时加强对混凝土施工过程的监理,特别是对大体积混凝土的养护,应制定相应的施工技术方案,严格按规定要求施工,采取有效的养护措施,严把质量关,尽可能地降低混凝土裂缝的出现。　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。'