如何防止水工混凝土出现裂缝

1、如何防止水工混凝土出现裂缝 在诸多的圩口闸、生产桥、泵站、跌水、涵洞、倒虹吸、渡槽、防渗渠道水利工程中,因为混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭等一系列因素,混凝土和钢筋混凝土结构的表面经常会发生细而浅的裂缝。由于裂缝的存在破坏了结构的整体性,结构受力与变形会产生突变,使得结构开裂、不稳定甚至破坏,给结构的运行带来不决定性,而且易导致钢筋锈蚀,有些损坏严峻的还会减弱结构强度,使水利工程失稳,危及水工建造物的结构的稳定性。 1.水利工程中混凝土表面裂缝的危害 混凝土建造物裂缝渗漏在水工建造物各种损坏现象当中属于比较常见的一大病害,会使混凝土产生严峻渗漏、裂缝,影响结构平安和正常使用及渗漏的结果,一方

2、面在经历压力荷载和温度胀缩的反复作用下使裂缝逐步扩宽和进展;另一方面当水渗入混凝土内部后,使混凝土的碱度降低,使钢筋纯化膜遭遇破坏,当水和空气同时期渗入,促使钢筋锈蚀,并可能由此导致混凝土结构物的破坏。按照调查,裂缝引起的各种不利后果中,渗漏水占60%。水分子的直径约0.3106mm,可穿过任何肉眼可见的裂缝(以0.05mm为界)。混凝土碳化会加剧混凝开裂,一旦混凝土开裂就无法再愈合,而且在外界荷载与环境条件(包括干湿、冷热循环)作用下连续收缩,导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在,导致水泥水化物中游离的氢氧化钙Ca(OH)2能吸收软土中的水和土孔隙中的二氧化碳,互相作用形成碳酸钙,这就是常

3、说的混凝土碳化,混凝土碳化有混凝土“癌症”之说,碳化会使混凝土的碱度降低。同时,增强混凝土孔溶液中氢离子数量,因而会使混凝土对钢筋的庇护作用削弱,当水和空气同时期渗入,钢筋就产生锈蚀。综上,混凝土的裂缝(蠕变)对钢筋混凝土结构具有重要意义,会切断结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严峻的。轻则影响建造物的外观和正常使用,前者导致混凝土材料的疲惫;后者则使破坏过程加剧并复杂化而难于防治。 2.水利工程中混凝土裂缝产生的缘由 2.1外荷载引起的裂缝水利工程施工中一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,裂缝具有普遍性、发育不匀称性、形态多样性等特点,其主要包括

4、直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 2.2收缩引起而可能产生有害裂缝水利工程实际施工中,常见的混凝土裂缝有相当部分都是因为混凝土收缩而造成的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩、缩水收缩(也叫干缩)、自生收缩等是产生裂缝的主要缘由。研究表明,混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交借,成龟裂状,形成没有任何逻辑,主要因素包括:强度等级、水泥品种及标号、砂子规格、石子规格、每m3砼材料用量、养护方法、外界环境。 2.3外部环境或结构内部温度发生变化引起的裂缝一般的物质(少数几种例外),都具有热胀

5、冷缩的特性,混凝土也不例外。当外部环境或内部温度发生变化,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,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些水利工程建设中,温度应力可以达到甚至超出荷载应力。水泥水化热升温或外界短期大幅降温,导致混凝土结构内外温差很大,一般超过25以上,引起温度应力,导致混凝土消失温差裂缝。 3.控制水利施工中混凝土裂缝的对策 (1)加强协作比的优化。混凝土协作比的设计不仅要满意结构设计提出的抗渗性、耐冻性等耐久性的要求,而且还要考虑结构设计未明确的其他耐久性要求。采集原材料举行试拌,尽可能地削减水泥用量,、级和级粉

6、煤灰在细度、需水量比和烧失量等技术指标上有比较大的区分,添加级粉煤灰,严格控制水胶比,粗骨料应采用二级或多级级配,其松散积累密度应大于1500kg/m3,紧密空隙率宜小于40%。掺入适量的粉煤灰不仅能降低成本,而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、气性、抗硫酸盐性能和耐化学侵蚀性能、降低水化热,削减收缩,提高抗侵蚀具有良好的作用。 (2)原料对映抉择性。细骨料应质地坚硬、清洁、级配良好;人工砂的细度模数且在2.42.8范围内,含泥量控制在1%内。采用石灰岩,压碎值为18%,针片状含量 (3)施工过程控制。第一,混凝土二次振捣施工工艺是一种容易高效的除混凝土沉缩裂缝的方法。机械振捣方式比手工捣固

7、方式混凝土收缩性要小。振捣时光应按照机械性能确定,一般以55s/次为宜,能较好地消退粗骨料、钢筋下面的水膜,消退沉缩收缩量。其次,采用二次抹压技术可消退混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝。此种裂缝是混凝土表面水凝聚失引起的,发生在混凝土加水至初凝的这段时光,消退此种裂缝应采用抹光机械经多次提浆、抹平,按照地坪的硬化状况,去掉圆盘,利用机械抹光机的抹刀举行35遍纵横方向收光,将极大地提高混凝土的平整度和表面强度。第三,控制内约束温度裂缝措施,主要控制混凝土内外温差、表面与外界温差,防止混凝土表面急剧冷却。混凝土产生裂缝的缘由有多种,但根本缘由是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度,在混凝土内部温度不断升高,在内外温差过大时,应按照本地实际状况,乐观实行工程措施,加强测和气气温预测,做到防护准时。 (4)防止干缩裂缝的措施。缩裂缝不仅严峻伤害薄壁结构的抗渗性和耐久性,也会使大体积混凝土的表面裂缝进展成为更严峻的裂缝。混凝土中水分存在于孔隙中,这些孔隙分布在水泥石、骨料及骨料与水泥石之间和钢筋与水泥石之间的交界处,产生湿胀干缩。应加强振捣使之密实,削减混凝土的离析和泌水,