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水利工程混凝土裂缝控制技术

发表时间:2024-05-17 17:31:58 点击: 85

裂缝是水利建筑物商品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,影响水利建物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,商品混凝土的碳化,低材料的耐久性,影响水利建筑物的承载能力。

所以,必对商品混凝土裂缝进行调查研究,在工程中采取有效的预防措施来预防,以证水利工程建筑物的构件的安全、稳定。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。

1 商品混凝土渗透裂缝类型

随着商品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。裂缝是商品混凝土建筑物主要的老化病害之一。商品混凝土是多相复合脆性材料,当商品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,商品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。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。

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2 裂缝成缝原因及预防措施

2.1 温度变化引起的裂缝

裂缝的成因:由于商品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商品混凝土的温度上升,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。商品混凝土在硬化初期,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商品混凝土早期抗拉强度时,商品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,一般商品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;改善商品混凝土的搅拌工艺,采用“二次风冷”新工艺降低商品混凝土的浇筑温度;

在商品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,改善商品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;在大体积商品混凝土内部设置冷却管道,通过冷水或冷气冷却,减小商品混凝土的内部温差;

加强商品混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施;加强商品混凝土养护,商品混凝土浇筑后,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,保证商品混凝土表现缓慢冷却,在寒冷季节,商品混凝土两面必须采取保温措施,以防寒潮袭击。

2.2 商品混凝土收缩引起的裂缝

裂缝的成因:商品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,由于钢筋对周围商品混凝土的约束作用强,商品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;新老商品混凝土界面容易产生收缩裂缝。

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;加强商品混凝土的时期养护,并适应当延长混凝保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。

2.3 商品混凝土塑性坍落引起的裂缝

裂缝的成因:商品混凝土塑性坍落发生在商品混凝土浇筑后的头几个时内,这时商品混凝土还处于塑性状态,如果商品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。

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防止这类裂缝产生的措施:要仔细选择集料的配级,做好商品混凝土的配合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,避免商品混凝土泌水现象的发生,防模板沉陷;如果发生这类裂缝,可在商品混凝土终凝以前重抹面压光,使裂缝闭合。

3 商品混凝土裂缝的处理材料和技术

3.1 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,从而使商品混凝土致密,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。这一材料已在水工商品混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用,均取得良好效果。

4 结语

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、数量上都达到了建国以来的最高水平;由于商品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,使得有压水渗入商品混凝土结构内部,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。



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