水利工程中防止砼裂缝的措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 水利工程中防止砼裂缝的措施 摘 要：水利工程大部分是由砼 预制拼装或现浇而成的，在水利施工中 砼的裂缝是人们十分重视并致力于解决 的问题。导致砼产生裂缝的原因很多。 裂缝的出现直接影响着水利工程的适用 性和耐久性，它将使砼的品质变坏，构 建的强度降低，钢筋产生锈蚀，甚至可 以导致构建或结构的破坏。本文主要叙 述砼在非荷载作用下出现的原因和防治 措施。 中国论文网 /2/view-12906039.htm 关键词：砼材料结构 裂缝 措 施 一、砼材料结构组织的缺陷 砼的结构组织是由水泥浆体、粗 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 细骨料及孔隙等组成的多相材料，其内 部结构单元聚集层次一般分为三个层次： 宏观级:在这一结构层次上，砼材 料被视为连续的和均质的，它由性能相 同的有限尺寸的体积单元所组成。 亚微观级：在这一结构层次上， 砼材料被视为连续但不均匀的，它由性 质不同的有限尺寸的单元所组成。 微观级：在这一结构层次上，砼 材料被视为不连续、不均匀的，它由原 子和分子的不连续质点所组成。 目前对砼破坏机制的研究重点放 在亚微观级上，从亚微观级上看砼的结 构组织是由粗细骨料、水泥水化产物、 未水化的水泥颗粒、孔隙等组成的多相 复合材料。作为多相复合材料，砼结构 组织的性质将取决于以下一些因素并影 响砼的力学性能：水泥浆的力学性质， 水灰比及水化程度；骨料的力学性质、 尺寸、分布及形状；骨料与硬化水泥 浆之间的粘结性质及其它一些因素。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 由于砼的结构组织的复杂性，使 其在形成过程中产生了大量的缺陷和微 裂缝，这些缺陷和微裂缝已由实验所证 实。究其原始状态而言，即使是浇筑良 好的砼，其本身就是一个“先天” 地带有 大量微裂缝的材料。微裂缝产生的原因 主要有： 1.干缩，此类微裂缝又可分为 1.1 砼的泌水作用。振捣不密实 的砼，其内部水分的逸出会受到大骨料 的阻滞，在骨料周围形成水囊，当砼干 燥后，造成深部的微裂缝，其微裂缝存 在于水泥浆和骨料的结合面上，即所谓 的“结合缝”，结合缝同时可由水泥浆的 收缩产生。 1.2 水泥浆的收缩。水泥浆在硬 化过程中，水分的蒸发，是砼产生塑性 收缩，由于砂浆的收缩受到粗骨料的限 制，导致在结合面上产生微裂缝。同时， 砼中的水分不断蒸发，孔隙水中的毛细 管表面张力产生变化，将使毛细管收缩 出现裂缝。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 1.3 水分的逸出。砼的干缩主要 是由砼中水分的变化而引起的，当砼长 期在水中硬化时，会产生微小的膨胀； 当砼在空气中硬化时，砼中的水分会逐 渐溢出蒸发，使水泥石中的凝胶体逐渐 干燥而产生收缩，从而引起砼的干缩裂 缝，砼用水量的大小是决定干缩大小的 最主要的因素，砼的水灰比越大，干缩 率越大，亦即在水灰比相同的条件下， 水泥浆含量越多，砼的干缩率越大。 另外，水泥的品种、细度、砼的 收热过程以及掺和料对砼的收缩产生的 裂缝均有影响。 2.温度 普通砼的温度线膨胀系数 =1.010-5。砼在凝结硬化过程中，内 部会产生大量的热，使砼内部温度升高。 对于 500mm 的墙体，在浇筑后的 2-2.5 天，砼内部温度达到最高峰以后开始逐 渐降温延续十几天。在较短的升温阶级， 砼弹性的模量低，温度应力很小，而在 降温阶段，由于弹性模量迅速增大，砼 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 因收缩而引起的拉应力随之增大，这样 在冷却过程中因内外温度差而形成裂缝。 同时外部温度过高，也会使水分蒸发过 快而引起裂缝。对砼温度有重要影响的 因素是砼中水泥用量、水泥品种和强度 等级、构件厚度、模板材质、入模时的 材料和大气温度等。 有上述分析可知，砼的微裂缝产 生的原因很多，可以由一种原因引起， 也可以由许多原因的相互作用引起，有 的互相加剧、有的则可能相互抵消。应 该指出：由于砼中骨料颗粒的形状、方 位是随机的，各种因素的综合影响，使 砼内部存在的微裂缝的形状、方位也是 随机的，这些微裂缝分布的随机性，反 映砼力学性能的强度、弹性模量和泊松 比等材料指标，几乎无一列外地是一个 统计值。微裂缝属于亚微观结构范围的 缺陷，如果没有进一步引起宏观开裂， 一般不影响砼的使用，同时对砼的其它 性能的影响也是潜在的，因而讨论宏观 裂缝，这类裂缝能为人们的视觉感受且 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 会造成损坏或是艺术效果降低，因此常 引起人们的重视。 二、砼产生宏观裂缝的因素 如前所述，砼凝结初期，由于水 泥浆的收缩、泌水、骨料下沉、温度等 原因使砼内部形成微裂缝，它是砼内部 的薄若环节、施工和使用条件使这些薄 弱环节造成砼的宏观裂缝，其中主要有 以下因素： 1.收缩 砼的收缩可以造成砼的开裂，其 影响因素很多，其中之一是干缩，这种 收缩极易造成砼开裂。因为砼再干缩过 程中，表面的砼较内部干得快，则表面 的干缩大于内部的干缩，这种体积变化 的不均匀使砼表面处于受拉状态。大家 都知道，砼的抗拉强度很低，特别是硬 化阶段，其抗拉强度更低。当该拉力大 于砼的抗拉强度时砼就开裂，何况砼结 构组织的缺陷、抵抗拉力的能力极低。 2.温度 砼与其它材料一样，也具有热胀 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 冷缩的性质。在砼初凝阶段，会产生水 化热，使砼的温度升高，当温度降低时 便会收缩，这种收缩达到一定程度或受 到一定约束，如砼内部和表面温差较大， 特别是气温骤降，砼内部产生膨胀，外 部收缩，造成其内外变形的不一致，砼 就会开裂。因此有些工程施工时为了避 免出现此类情况、将大体积砼的浇筑改 在夜间进行。特别是水利工程中的砼重 力坝在浇筑时还采用循环水、冷冻砼骨 料搅拌、分块浇筑等方法，来避免出现 过大的砼内外温度差。 3.约束 如上述，当砼的体积变化受到约 束而超过一定程度是就会产生裂缝。例 如砼块体的表面收缩受到内部或其它面 （基础）的约束就会产生裂缝。当砼墙 体或构件较长时而没有设置收缩缝，也 会因砼收缩受到约束而导致开裂。 4.其它 钢筋与砼的粘结力的大小也是影 响砼表面是否开裂的因素之一。表面有 -精选财