本文摘要：文章是水利工程論文，主要講述了水利工程中混凝土裂縫的成因與防治的運用先技巧等等事項。本文選自：《江蘇水利》,《江蘇水利》(月刊)創(chuàng)刊于1997年，由江蘇省水利學會主辦。面向國內(nèi)外出版發(fā)行。本刊嚴格遵守黨和國家期刊出版工作的指導思想和方針，以服務于
文章是水利工程論文，主要講述了水利工程中混凝土裂縫的成因與防治的運用先技巧等等事項。本文選自：《江蘇水利》,《江蘇水利》(月刊)創(chuàng)刊于1997年，由江蘇省水利學會主辦。面向國內(nèi)外出版發(fā)行。本刊嚴格遵守黨和國家期刊出版工作的指導思想和方針，以服務于江蘇水利現(xiàn)代化建設、促進水利事業(yè)發(fā)展為辦刊宗旨，以大力推進水利科技進步為主要任務，認真貫徹落實國家治水方針政策，探討治水思路，支持改革創(chuàng)新，交流水利工作經(jīng)驗，傳播水利科技信息。
摘要：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、基礎不勻沉降、塑性坍落、鋼筋銹蝕、堿—骨科化學反應等等。
關(guān)鍵詞：水利工程,混凝土管理,水利發(fā)展,水利制度,水利工程論文
1引言
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，甚至會引起滲透變形，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用有著極其重要的意義。
當然，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防的措施，供參考。
2荷載作用引起的裂縫
2.1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力方向大致垂直，且最先在荷載效應最大處產(chǎn)生。如果荷載效應相同，裂縫首先在混凝土抗拉能力最薄弱處產(chǎn)生。
2.2預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。
3非荷載引起的裂縫
3.1溫度變化引起的裂縫
3.1.1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;二是設置伸縮縫。
3.1.2水泥和水所引起化學反應引起裂縫。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，水泥和水起化學反應，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)生溫度應力，使結(jié)構(gòu)內(nèi)部受壓，外部受拉�；炷猎谟不跗�，只有很低的抗拉強度，如果由內(nèi)外溫度差引起的拉應力超過混凝土早期抗拉強度時，混凝土就要產(chǎn)生裂縫。
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。
3.1.3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。
3.1.4預防產(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，在配筋時應考慮溫度力的影響。
3.2混凝土收縮引起的裂縫
3.2.1混凝土在空氣中結(jié)硬時，體積要縮小，產(chǎn)生收縮變形，當受到約束時，就可能導致裂縫的產(chǎn)生。
3.2.2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)生拉應力，引起構(gòu)件局部裂縫。
3.2.3新老混凝土界面容易產(chǎn)生收縮裂縫。
3.2.4防止和減少收縮裂縫的措施：①合理設置收縮縫;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，并適應當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
3.3混凝土塑性坍落引起的裂縫
3.3.1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。
3.3.2預防措施是：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。
3.4基礎不均勻沉降引起的裂縫
3.4.1基礎不均勻沉降，使超靜結(jié)構(gòu)受迫，從而導致裂縫。
3.4.2防止基礎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)造措施及設置沉降縫。
3.5冰凍引起的裂縫
3.5.1水在結(jié)冰過程中，荷重要增加，因此，水在設灌漿或灌漿不飽滿的預應力構(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。
3.5.2預防冰凍裂縫的措施：在建筑物基礎梁下填一定厚度的松散材料(爐渣)。
3.6鋼筋銹蝕引起的裂縫
3.6.1原因：鋼筋的生銹過程實際上是電化學反應過程，這種效應可在鋼筋周圍的混凝土中產(chǎn)生脹拉應力，如果混凝土的保護層比較薄，不是以抵抗這種拉應力時，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。
3.6.2預防措施：防止順筋裂縫的措施是提高混凝土的密實度和抗?jié)B性，適當加大保護層的厚度。
3.7堿——骨科化學反應引起的裂縫
3.7.1原因和分析：堿——骨科反應是指混凝土孔隙中水泥的堿性溶液與活性骨科(含活性Si02)化學反應，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。
3.7.2預防措施：堿——骨科化學反應對結(jié)構(gòu)件的耐久性影響極大，為了控制堿——骨科的化學反應速度應選擇優(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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