浅谈水利工程中混凝土裂缝渗透成因及其预防措施

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈水利工程中混凝土裂缝渗透成 因及其预防措施 摘要：随着混凝土在建筑工程应 用的不断扩大和比例的增重，其所带来 的困惑也随之出现。裂缝是混凝土建筑 物主要的老化病害之一。本文详细论述 了水利工程中混凝土裂缝渗透的类型、 裂缝的成因并简要的讲叙了如何进行预 防混凝土的裂缝；最后提出了几种新型 材料及新技术来预防裂缝的产生。 中国论文网 /8/view-12885808.htm 关键词：水利工程;混凝土;裂缝 渗透;成因及预防 1、前言 随着我国社会经济水平的不断提 高，水利水电工程建设在规模上、数量 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 上都达到了建国以来的最高水平；由于 混凝土本身为透水介质，因而在水利工 程中发生渗漏的情况是不可避免的。由 于渗漏的作用，使得有压水渗入混凝土 结构内部，这种现象不仅会降低水工建 筑物的抗渗能力，而且会引起钢筋的锈 蚀，影响水工建筑物的承载能力，危及 水工建筑物的结构的稳定性。所以分析 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。 本文详细进行了裂缝渗透产生的原因， 并根据实践经验提出在施工中的预防措 施及新工艺新技术。 2、混凝土渗透裂缝类型 混凝土是多相复合脆性材料，当 混凝土的拉应力大于其抗拉强度，或拉 伸变形大于其极限变形时，混凝土就会 产生裂缝。 按位置不同，裂缝可分为表层裂 缝、深层裂缝和贯穿裂缝。 按其开度变化可分为死缝、活缝、 增长缝。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 按其产生原因可分为沉陷缝、干 缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。 3、裂缝成缝原因及预防措施 3.1 温度变化引起的裂缝 裂缝的成因：由于混凝土在硬化 过程中，水泥和水起化学反应，产生大 量的水化热引起混凝土的温度上升，如 果热量不能很快散失，内部和外部温差 过大，就将产生温度应力，使结构内部 受压，外部受拉。混凝土在硬化初期， 只有很低的抗拉强度，如果由内外温度 差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强 度时，混凝土就要产生裂缝。 防止这类裂缝产生的措施：尽量 选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤 灰水泥；减少水泥用量，将水泥用量 2 尽量控制在 450kg/m 以下；降低水灰比， 一般混凝土的水灰比控制在 0.60 以下； 改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少 水剂等来减少水泥用量，降低水化热； 改善混凝土的搅拌工艺，采用“二次风 冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度；在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、 缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和 物的流动性、保水性，降低水热化，推 迟热峰出现的时间；合理安排施工工序， 分层、分块浇筑，以利于散热，减小约 束；在大体积混凝土内部设置冷却管道， 通过冷水或冷气冷却，减小混凝土的内 部温差；加强混凝土温度的监控，及时 采取冷却保护措施；加强混凝土养护， 混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻 片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护 时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒 冷季节，混凝土两面必须采取保温措施， 以防寒潮袭击。 3.2 混凝土收缩引起的裂缝 裂缝的成因：混凝土在空气中结 硬时，体积要缩小，产生收变形，当受 到约束时，就可能导致裂缝的产生；在 筋率较高的构件中，由于钢筋对周围混 凝土的约束作用强，混凝土的收缩也会 受到钢筋的限制而产生拉应力，引构件 局部裂缝；新老混凝土界面容易产生收 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 缩裂缝。 防止这类裂缝产生的措施：在裂 缝产生的部位，用水泥砂浆，环氧树脂 对裂缝部位表面进行粘补、涂抹和嵌补 等。这种方法一般适用于表面裂缝，合 理设置收缩缝；改善水泥土性能，降低 水灰比，减少水泥用量；配筋率宜过高， 设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀，避 免发生集的大裂缝；加强混凝土的时期 养护，并适应当延长混凝保温覆盖时间， 并涂刷养护剂养护。 3.3 混凝土塑性坍落引起的裂缝 裂缝的成因：混凝土塑性坍落发 生在混凝土浇筑后的头几个时内，这时 混凝土还处于塑性状态，如果混凝土出 现渗水现象，在重力作用下混合料中的 固体颗粒有向下沉移而水向浮动的倾向。 这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束 时，上部就容易形成沿钢筋长度方向的 裂缝。 防止这类裂缝产生的措施：要仔 细选择集料的配级，做好混凝土的配合 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 比设计特别是要控制水灰比，采用适量 的减水剂；施工时混凝既不能漏振也不 能过振，避免混凝土泌水现象的发生， 防模板沉陷；如果发生这类裂缝，可在 混凝土终凝以前重抹面压光，使裂缝闭 合。 4、混凝土裂缝的处理材料和技 术 4.1 水泥基渗透结晶型防水材料 水泥基渗透结晶防水材料是水泥、 硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的 灰色粉末状无机材料。这种材料的作用 机理是特有的活性化学物质利用水泥混 凝上本身固有的化学特性和多孔性，以 水为载体，借助于渗透作用，在混凝上 微孔及毛细管中传输，再次发生水化作 用，形成不溶性的结晶并与混凝上结合 成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛 细管道，从而使混凝土致密，达到永久 性防水，防潮和保护钢筋、增强混凝上 结构强度的效果。这一材料已在水工混 凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 均取得良好效果。 4.2 新型灌浆材料 利用环氧树脂和聚氨酯在一定条 件下制备出可以形成同步互穿聚合物网 络结构的新型化学灌浆材料。该材料综 合厂环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能 优点，浆材黏度低，凝结时间可调、强 度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉 强度可达 1.05NPa，是一种性能优良， 适用性强、适合水下灌浆的多功能新型 灌浆材料。 4.3 混凝土裂缝注浆技术 自从坏氧树脂类高分子材料被用 于混凝上建筑物裂缝修补工程后，至今 它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种 材料被广泛应用。以往传统方法是靠人 工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧 浆液黏度大，裂缝宽度较小时，这种修 补方法并不一定十分成功。由日本引入 一种“壁可”注浆技术，则是通过橡胶管 的弹性收缩压力自动完成注浆，缓慢均 匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 凝土毛细管中，并通过混凝上的自然呼 吸作用排出，有效地避免了气阻现象， 从而保证了灌浆质量。在无人看管的情 况下，注浆管靠内部压力可以持续很长 时间自动注浆，需要人工操作的只是用 泵将浆液压入到注射管内。 4.4 钢板及碳纤维补强加固新技 术 碳纤维补强加固技术是利用高强 度或高弹性模量的连续碳纤维，单向排 列成束，用坏氧树脂浸渍形成碳纤维增 强复合材料片材，将片材用专用环氧树 脂胶黏贴在结构外表面受拉或有裂缝部 位，固化后与原结构形成一整体，碳纤 维即可与原结构共同受力。由于碳纤维 分担了部分荷载，就降低了钢筋混凝土 结构的应力，从而使结构得到补强加固。 5、结语 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