大体积混凝土裂缝控制要点及建议分析.pdf

2 0 1 4年第 l 0期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 1 O 2O1 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 77 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 1 0 0 1 7 70 2 大体 积混凝 土裂缝控制要点及 建议分析 于海洋， 孙本胜 ( 辽宁润中供水有限责任公司， 沈阳 1 1 0 1 6 6 ) 摘要： 大型现浇工程时， 由于工程结构复杂、 所处环境多变、 几何尺寸长范围连续现浇， 出现 裂缝不可避免， 采取相应的技术控制措施， 可以使结构物的裂缝得到有效控制， 使工程建设更 加趋于完美。文章通过对当前裂缝修补技术发展现状及裂缝部位的分析， 提出了大体积混凝 土有害裂缝控制要点， 对裂缝控制提出建议。 关键词： 大体积混凝土 ； 裂缝控制； 要点； 建议 中图分 类号 ： T U 7 5 5 文献标识码 ： B 1 裂缝 部位及成 因 结构物 出现裂缝 的原 因分为 由变形 ( 温度 、 收 缩 、 不均匀沉陷) 引起的裂缝和 由荷载引起 的裂缝两 大类 ， 前者约占裂缝的 8 0 8 5 。 1 1 温度裂缝 1 1 1 表面裂缝 混凝土浇筑后 ， 其内部 由于水化热温升 ， 体积膨 胀 ， 如遇寒潮 ， 气温骤 降， 表层 降温收缩 。内胀外缩 ， 在混凝土内部产生压应力 ， 表层产生拉应力 ， 且混凝 土的抗拉强度远小于抗压强度。当表层温度拉应力 超过混凝土的允许抗拉强度 时， 将产生裂缝 ， 形成表 面裂缝 。 1 1 2 贯穿裂缝和深层裂缝 基础约束在混凝土升温膨胀 期引起压应力 ， 在 降温收缩时引起拉应 力 ， 当此拉应力超 过混凝土 的 允许抗 拉 强 度 时 ， 就 会 产 生 裂 缝 ， 成 为 基 础 约 束 裂缝 。 由于这种裂缝 自基础 面 向上开展 ， 严重时可能 贯穿整个坝段 ， 故 又称 为贯穿裂缝。此种裂缝切割 的深度可达 3 5 m以上 ， 故又称为深层裂缝 。 1 2收缩裂缝 混凝土中含有大量孔 隙、 粗孔及毛细孑 L 等。空 隙中存在水分 ， 水分 的活动影 响到混 凝土 的一系列 性 质 。 在工程上 ， 最常遇到 的问题是 与湿度变换有关 的毛细收缩及吸附收缩。由于混凝土水分蒸发及含 湿量的不均匀分布 ， 形成湿度变化梯度 ， 引起收缩应 力 ， 导致表面开裂 。 混凝土所处大气环境温度 、 湿度 、 风速等都对收 缩有影响 ， 特别是风速的影 响 ， 对于风速风压都很大 的露天建筑物 ， 容易产生干缩裂缝。 1 ) 水库工程围堤护坡混凝土浇筑后并没有严格 按要求进行养护 。一般来说膨胀混凝土淋水养护须 71 4 d ， 最少为7 d ， 在混凝土终凝后2 d 即可开始浇 水养护， 而混凝土的膨胀值一般要1 4 d 才基本稳定。 同时 ， 掺膨胀剂 的混 凝土 ， 水化时需水量 大， 比普通 混凝土更要加强养护 ， 覆盖淋水 ， 使其表面始终处于 潮湿条件。 2 ) 工程采用 的是商品混凝土 ， 商 品混凝土塌落 度大 ， 稍加振捣即出现石子下沉 ， 浆 体上浮 ， 时常有 较多泌水 ， 随着水 分 的蒸发 ， 表 面会 出现塑性 收缩 裂缝。 3 ) 在混凝土拌合物 中有多余 水量 ， ? 昆凝 土硬结 后 ， 比较容易出现干燥收缩裂缝。 1 3 沉缩裂缝 由于结构物所处的条件不 良和支撑体不稳定或 结构变形而发生裂缝 ， 发生此种裂缝 的场合是 由于 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 2 4 作者简介 于海洋( 1 9 7 5 一) ， 男， 辽宁抚顺人， 助理工程师， 从事水利运行管理工作； 孙本胜( 1 9 7 1 一 ) ， 男， 辽宁抚顺人， 助理工程师， 从事水利行政管理工作。 一 1 7 7 2 0 1 4年第 1 0期 ( 第 4 2卷 ) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 1 0 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 结构物的移动 ， 也就是 基础不稳定 ， 或 不均匀沉降 ， 地基变形而发生的裂缝。 常见的有 2种情况 ： 1 ) 工程在施工过程中， 地基夯实不到位 ， 地基 出 现了不均匀沉 降， 使混凝土板 由原来 设计 的均匀受 力的弹性板变为简支板 ， 形成混凝土板局部受拉状 态 ， 造成变形缝漏水 ， 在冬季温度较低 的情况下护坡 混凝土经冻胀 出现裂缝 。 2 ) 由于工程地质条件较差 ， 坝体地下水位较 高， 土体含水量大 ， 坝体填筑完成后 ， 坝基沉降尚未全部 完成的情况下 即转入混凝土坡面护砌 ， 两工序 间隔 时间较短 ， 坝体 固结收缩 ， 坝基沉 降不均匀 ( 中部沉 降量较大 ， 坝脚处沉降较小 ) ， 现浇混凝土为刚性结 构， 变形很小， 混凝土坝坡与坝体间形成间隙， 也是 造成冰压破坏的原因之一 。 2 裂缝控制要点与建议 2 1 要点 要点主要有以下 2项 ： 1 ) 对于大体积混凝土薄壁结构 ， 控制裂缝 的主 要 因素是收缩 ， 所以应分层散热浇灌 ， 其后保湿养护 是很重要的 ， 无须专 门的保温。 预防激烈的温度变化与湿度变化对控制裂缝是 有利的， 薄壁结构 中要设法保证混凝土浇灌振捣 的 密实性。 2 ) 合理设置变形缝是设计工作 中急待解决 的问 题 ， 它和引起漏水 的裂缝问题密切相关 ， 所以为 了避 免有害裂缝 ， 要深入研究变形裂缝的合理间距。 2 2 建议 建议有以下 5点 ： 2 2 1 预防 控制裂缝应该 防患于未然 ， 首先预防裂缝 ， 防不 住的就堵 ， 堵不 住 再排 ， 重 点 在 预 防， 而 不 是后 期 修补。 2 2 2处理裂缝原则 1 ) 对于不影响承载力 的裂缝 ， 只进行封闭。 2 ) 对于有强度要求的裂缝 ， 采用化学灌浆补强 。 3 ) 对于有防水要求的裂缝 ， 采用防渗堵漏。 2 2 3 大体积混凝土 中裂缝控制 主要从降低温度应力和提高混凝 土的极限拉伸 强度两方面着手 ： 1 ) 做好冷却和保温， 浇注前避免材料过热， 浇筑 后保温， 降低温度应力和提高极限拉伸。降温冷却 一 1 7 8 一 方面 ， 采取保温及缓慢降温方法减 少混凝土表面 的 急剧热扩散 ， 延长 昆 凝土散热时间， 防止形成过大的 温差而引起表面或贯穿裂缝。 2 ) 提高 昆凝 土 的极 限拉伸 ， 严格 控制砂 、 石质 量 ， 限制含泥量 ， 正确选用混凝 土级 配 ， 适 当掺用外 加剂 ， 减少用水量 ， 改进混凝 土浇灌 工艺 ， 可提 高混 凝土强度 。适宜 的温湿度养护 能减 少收缩 ， 充分发 挥水泥水化作 用使混凝 土强度 潜在能力 得到充 分 发挥 。 2 2 4 混凝土硬化过程 中的早期沉缩裂缝处理 在设计 和施 工充 分注 意的情 况下是 可 以避 免 的。可 以采取下列措施避免沉缩裂缝 ： 1 ) 严格控制水灰 比， 宁可小一些 。 2 ) 振捣要密实 ， 振捣时 5l 5 s 次为宜 。 3 ) 凝固时间不宜过快 。 4 ) 混凝土下料不过快 。 5 ) 注意高低温季节给硬化带来的影响 ， 采取适 当措施缓凝 。 6 ) 施工 中避免遭遇大风袭击 ， 引起剧烈水份蒸 发 ， 形成上部和下部硬化不均和差异收缩。 7 ) 加入减水剂和适量的粉煤灰 ， 可减少沉缩量 ， 促进工作性和流动性。 8 ) 在混凝土浇灌 12 h A ， 对混凝 土进行二 次 振捣 ， 表面拍打振密。 9 ) 避免过长时间的混凝土搅拌。 2 2 5 建筑材料的走向 现代建筑材料 的发展趋势是 “ 高强度” ， 创造高 标号混凝土 ， 发展 的 目的是节 约材 料和减 轻 自重 。 从结构的裂缝控制观点来看 ， 高强 的建筑材料 优越 性得不到充分发挥 ， 在设计强度的 3 0 以内， 材料 已 经开裂 ， 而且高强材料往往伴随着脆性。有些工程 ， 其结构强度远远未发挥 出来 的时候 ， 因为开裂就进 行 了加 固补强。提高混凝土 的抗压标号对抗拉作用 不大 ， 所以建筑材料如能向提高“ 任性” 的方 向发展 ， 将会有更大 的国民经济意义。 参考文献 ： 1 袁光裕 水利工程施工 M 北京： 中国水利水电出版 社 ， 2 0 0 5 ： 4 1 4 2 2 鞠丽艳， 混凝土裂缝抑制措施的研究进展 J 混凝土， 2 0 0 2 ( o 5 ) ： 1 1 1 4 3 鞠丽艳， 张雄 混凝土裂缝防治的两种新方法 J 施工技 术 ， 2 0 0 2 ， 3 1 ( 0 7 ) ： 2 8