大坝混凝土的裂缝产生原因分析与应对措施
长沙某水库大坝大体积混凝土裂缝原因分析及处理措施

长沙某水库大坝大体积混凝土裂缝原因分析及处理措施发布时间:2021-06-28T11:38:59.863Z 来源:《工程管理前沿》2021年7卷5期作者:徐伟[导读] 某水库大坝大体积混凝土在施工过程中,出现较多裂缝,徐伟身份证号:42092219831213****摘要:某水库大坝大体积混凝土在施工过程中,出现较多裂缝,裂缝形态多样,有表面裂缝、浅层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝,结合现场施工实际情况,对产生裂缝进行分析,并提出具体措施建议,为后续类似工程提供参考。
关键字:大体积混凝土;重力坝;混凝土裂缝一、工程概况水库位于长沙市境内,是一座以灌溉为主,兼作县城备用水源的综合性水利工程。
本工程为Ⅲ等中型工程,水库正常蓄水位139.0m,相应库容3115万m3;校核洪水位139.27m,总库容3160万m3。
工程主坝为埋石混凝土重力坝,最大坝高60.5m,大坝边坡最大开挖高度75.0m,坝顶高程140.5m,宽8.5m。
左、右岸非溢流坝长分别为182.75m、135.6m,中间溢流坝段长20.0m,溢流堰堰顶高程136.0m,共设2孔4.5m×3.0m(宽×高)表孔泄流,通过工作闸门控制泄洪,采用底流消能方式。
二、大体积混凝土重力坝的设计施工方案1、大坝混凝土设计分区本工程拦河主坝坝轴线为折线布置,由溢流坝、右岸非溢流坝、左岸非溢流坝等建筑物组成,大体积混凝土重力坝坝轴线长338.35m,共分为16个坝段,其中1~9#坝段、11~16#坝段为非溢流坝段,10#坝段为溢流坝段并接消力池与下游河道。
坝体材料采用标号R90150埋石混凝土,埋石率20%,坝体上游面、基础建基面以上2.0m厚混凝土采用标号R28200混凝土,溢流坝、消力池表面采用标号R28300混凝土,消力池除面层R28300混凝土外其余部位采用标号R28200混凝土,闸墩及导墙采用标号R28250混凝土。
2、混凝土配合比坝体埋石混凝土,标号C15W4F100,水泥(PO42.5)221kg,砂566kg,碎石1386kg,水145kg,粉煤灰74 kg,减水剂5.9 kg,引气剂2.07 kg。
混凝土大坝裂缝成因分析与防治措施综述

P A的水 准测量 内外业 一体化 系统 解决 了内外业结 合的瓶 颈 问 D
题 。记录数据 和中间过 程数据均 由计算机控制 , 了人 为因素 避免 2 0 。4 6 :6 —6 . 0 8 3 ( )3 23 3 的影响 , 作业效率和成 果质量 大 幅度提高 , 系统 已在兵 团基 础 该 [ ] 张正禄 , 6 吴栋才 . 密工程测量[ . 精 M]北京 : 测绘出版社 ,93 19 . 测绘 C级 , D级 G S控制 网四等水 准测量项 目中应用 , 生了显 P 产 [ ] 兰小平 , 7 李群 杰. 市工程 测量 中应注 意的几 个问题 [ . 城 MJ 著的经济效益。
面热量散失快 , 因而在混凝土 内部与外部形成一 个温度梯度 。由
4 碱一 骨料 反应 引起 的裂缝 。当骨 料 中含有活性 氧化硅 ( ) 如
某些燧石 、 凝灰岩 、 安山岩等 ) 的岩石颗粒 ( 砂和石子 ) , 时 于混凝土结构 内外温度不一导致 膨胀变形不一 , 在混凝 土 内部产 蛋 白石 、 会与水 泥 中 的碱 ( 2 及 Na0) 生 化 学反 应 ( K0 2 发 即碱一硅 酸反 生压应力 、 外部产生拉 应力 , 当拉 应力 或变形 超过混 凝土 当时 的 应 )使混凝 土发生不均匀膨胀 , , 造成 裂缝 。 抗拉强度或极限拉伸值时 , 就会产生裂缝 。
参考文献 :
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大 学学报 ,9 9 sp :21 . 19 ( )1 —4 u [] 马 海 霞. 响 工 程 水 准 测 量精 度 的探 讨 [] 山 西建 筑 , 5 影 J.
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高速公路 沥青路 面的施 工测量 【 . 昌: 西测 M]南 江 [ ] 孔祥元 . 1 控制测量学[ . M] 武汉 : 汉测绘科技 大 学出版 社 , [] 易映辉 . 武 8
水库大坝混凝土裂缝成因分析及控制对策

UIt … rc k U U N ̄ L . ao t ds Pu
工程 技 术
水库大坝混凝土裂缝成 因分析及控制对策
叶祥 君
( 州省 兴 义 市水 利 局 , 州 兴 义 5 20 ) 贵 贵 6 4 0
摘 要: 大坝 钢筋混 凝土 产 生裂缝 的 因素 有很 多, 引起 只有根 据 工程 的特 点 , 行科 学设计 , 严格按 照技 术规程 要 点进行 施工 , 进 并 从裂 缝产 生的源 头加 以控 制, 同时加 强新技 术 、 工 艺的研 究和应 用, 能控制坝体 混 凝土 裂缝 。本 文将在 大 坝钢 筋混凝 土防 裂施 工的措 新 定一Fra bibliotek8 4一
中国新技术新产品
施 和 方 法 上 进 行 了探 讨 。 关键词 : 水库 大坝 ; 混凝 土裂缝 ; 因分析 成
低 发热量 的水泥 ( 掺混合材水 泥) 和采用 较低水 免选 用指标超 常 的碱 骨料 。 1混凝土裂缝 的类 型和成 因分 析 泥量 的配合 比。 但在设计 强度较 高的大体积混 1 . 1混凝土收缩裂 缝 3 . 体 混凝 土 要 分段 浇筑 并 接缝设 置 3坝 混 凝土 随温度 和湿度 的变 化要 产生 热胀 凝 土工程 中 , 既要 求水 泥具 有高 活性 , 则 亦希 要点 冷缩 、 湿胀干 缩的 现象 , 当收缩 变形 受 到约束 望水 泥是 低发 热( 发热) , 掺有 高磨 细度 缓 的 其 坝体 混凝 土须按 照分 段( 分块) 分层施 工 , 时则构件将产 生拉应力和拉应变 , 变值超 矿渣 粉 的高强 矿渣硅 酸盐 水泥 多可具 有 这种 按适 当 的间隔时 间依序 分块浇 筑; 拉应 通过缩 短块 同时选择干缩性能较 好的水 泥也 是控制 长 以减 小基底 对块体变形 的约束力 ,
混凝土坝裂缝产生的原因和防治措施

正确的认识, 并在 施 工 期 有 计 划 地控 制 混凝 土温 度 , 止 产 生 裂缝 。 防
【 键词】 关 混凝 土坝 ; 缝; 因; 治措 施 裂 原 防
0 前 言
做好混凝 土温控 , 防止 混 凝 土 发 生 温 度 裂 缝 , 证 建 筑 物 的整 体 保
性 和耐 久 性 。 止裂 缝 的主 要 措 施 有 : 防 降低 混 凝 土 的 水 化热 温 升 、 低 降 各种 混 凝 土 坝 以 及 其 他 大体 积 混凝 土 建 筑 物 的裂 缝 , 要 是 温 度 混 凝 土 的浇 筑 温 度 、 主 混凝 土人 工 冷 却 散 热 和表 面保 护 等 措 施 。 变化 引起 的 。 种裂 缝 , 别 是 其 中的 深层 裂缝 和 贯 穿 裂 缝 , 这 特 对混 凝 土 31 严 格 控 制 混 凝 土 基 础 容 许 温 差 、 下 层 混 凝 土 温 差 、 凝 土 内 表 . 上 混 坝 的 整体 性 、 久 性 和 防 渗 能 力 具有 严 重 的危 害 。 为 了确 保 混 凝 土 大 温差 . 凝 土 施 工 过 程 中严 格 控 制 相 临 坝 快 的高 差 , 筑 时 间 不 宜 间 耐 混 浇 坝 的 安 全 和长 期 正 常 运 行 , 须 对混 凝 土坝 裂 缝 产 生 的原 因有 一 个 正 必 隔太 久 。 确 的认 识 , 并在 施 工 期 有 计 划 地 控制 混 凝 土 温 度 , 止 产生 裂 缝 。 防 32 根 据 混 凝 土 温 控 要 求 . 好 混 凝 土浇 筑 分 层 分 块 , . 做 并据 此 进 行 混 凝 土水 平 运 输 、 直 运输 及 仓 面 设 备 的 配 置 。 垂 1 混 凝土 坝 裂 缝 的 种 类及 产 生的 原 因 33 在不 影 响混 凝 土强 度 和耐 久 性 的前 提下 ,应 积 极 采 取 以 下 措 施 . 11 混凝 土 的特 点 . 来 降低 胶 凝 材 料 , 着 工 程 建 设 发展 的 需 要 , 泥 的 品 种 3 . 浇 筑 低 流 态 混 凝 土或 干硬 性 混 凝 土 。 随 水 .1 3 越 来 越 多 , 用 的 品种 有 : 酸 盐 水 泥 、 通 硅 酸 盐 水 泥 、 渣 硅 酸 盐 33 使 用 外 加 剂 。 常 硅 普 矿 -_ 2 水 泥 等 。 酸 盐 水 泥 的 主 要矿 物 成 分 : 酸 三 钙 (C O.i 、 酸 二 钙 333 加 掺 合 料 等 综 合 措施 。在 水 泥 中加 掺 合 料 以代 替 水 泥 , 以 降 硅 硅 3 a SO )硅 -- 可 (C O.O ) 铝 酸三 钙 (C O.1 3、 铝 酸 四 钙 (C OAO.eO ) 水 低混 凝 土 的水 化 热 。 2a S 2、 i 3 , A 0 )铁 4 a .I3 3。 F 泥 遇 水 后 的凝 固 过 程 是 一 种 化 学 放 热 反 应 , 出 可 观 的热 量 , 为 水 33 放 称 .. 采用 微 膨 胀 低 热 水 泥 。 4 化 热 。混 凝 土 是 以水 泥为 胶 凝 材 料 , 水 、 及 石 子 四 种 主要 材 料 , 与 砂 按 33 .. 做 好 混 凝 土 级 配 设 计 的 优 化 , 结 构 允 许 的 情况 下 , 量 加 大 5 在 尽 适 当 比例 配 合 拌制 成 拌 和 物 , 硬 化 后 所 得 到 的 人 造 石 料 。 混 凝 土 具 骨 料 粒 径 , 经 改善 骨 料 级 配 。
大体积混凝土裂缝控制措施

大体积混凝土裂缝控制措施在建筑工程中,大体积混凝土的应用越来越广泛,如大型基础、大坝、桥墩等。
然而,由于大体积混凝土结构的尺寸较大,水泥水化热释放集中,混凝土内部温度升高较快,与外部环境形成较大温差,从而容易产生裂缝。
这些裂缝不仅会影响混凝土的外观质量,还会降低混凝土的耐久性和承载能力,给工程带来安全隐患。
因此,采取有效的措施控制大体积混凝土裂缝的产生至关重要。
一、大体积混凝土裂缝产生的原因(一)温度变化水泥在水化过程中会释放出大量的热量,使混凝土内部温度升高。
由于混凝土的导热性能较差,热量在内部积聚,导致内部温度高于外部温度,形成内外温差。
当温差过大时,混凝土内部产生压应力,外部产生拉应力,一旦拉应力超过混凝土的抗拉强度,就会产生裂缝。
(二)收缩变形混凝土在硬化过程中会发生体积收缩,包括自收缩、干燥收缩和碳化收缩等。
收缩变形受到约束时,会产生拉应力,从而导致裂缝的产生。
(三)约束条件混凝土在浇筑后,由于基础、模板等的约束,使其不能自由变形。
当混凝土内部产生的应力超过其约束所能承受的极限时,就会产生裂缝。
(四)原材料质量水泥的品种、用量、细度等都会影响混凝土的水化热和收缩性能。
骨料的级配、含泥量等也会对混凝土的强度和变形性能产生影响。
如果原材料质量不合格,容易导致混凝土裂缝的产生。
(五)施工工艺混凝土的搅拌、浇筑、振捣、养护等施工工艺不当,也会增加裂缝产生的风险。
例如,搅拌不均匀会导致混凝土性能不稳定;浇筑速度过快会使混凝土内部产生空隙;振捣不密实会影响混凝土的强度和密实度;养护不及时或养护方法不当会使混凝土失水过快,导致收缩裂缝的产生。
二、大体积混凝土裂缝控制的设计措施(一)合理选择混凝土强度等级在满足结构设计要求的前提下,尽量选用低强度等级的混凝土,以减少水泥用量,降低水化热。
(二)优化结构设计减少结构的约束程度,合理设置变形缝、后浇带等,以释放混凝土的收缩变形。
(三)配置抗裂钢筋在混凝土中配置适量的抗裂钢筋,如温度筋、分布筋等,可以提高混凝土的抗裂性能。
水库大坝裂缝的成因分析及处理方法

水库大坝裂缝的成因分析及处理方法摘要:水库大坝裂缝是工程中一个较为普遍的现象,而裂缝的存在会影响坝体的强度和耐久性,对结构产生有害的影响。
本文首先分析了水库大坝裂缝的类型和成因,然后详细阐述了水库大坝裂缝的处理方法。
关键词:水库大坝;裂缝;防渗;灌浆一、水库大坝裂缝的类型和成因分析(一)由设计或施工原因引起的裂缝为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。
混凝土配合比设计不当将直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂的重要原因。
混凝土养护是使混凝土正常硬化的重要措施,养护条件的好坏对裂缝的出现有着关键的影响。
混凝土浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等会造成混凝土离析、密实度差,降低结构的整体强度。
(二)水工混凝土变形引起的裂缝随着环境温度的变化,混凝土在无任何约束的情况下体积可以自由胀缩,但当体积的胀缩受到约束力的限制时,混凝土内部产生温度应力,当应力超过极限值时,即产生裂缝。
混凝土随温度和湿度的变化要产生热胀冷缩、湿胀干缩的现象,当收缩变形受到约束时则构件将产生拉应力和拉应变,拉应变值超过了混凝土容许值时即产生裂缝。
钢筋混凝土大坝体积巨大,而水与混凝土的比热值相差较大,当空气的温度和湿度发生变化时,混凝土坝体极易产生收缩裂缝,有些坝体混凝土在施工时边浇筑边养护边产生裂缝。
(三)外部荷载所引起的水工混凝土裂缝水工混凝土承受不同性质的荷载作用而出现了不同形状的裂缝。
构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时,即出现垂直于构件纵轴的裂缝。
当构件在荷载作用下产生较大的剪应力时,与纵轴成450°角。
夹角方向主拉应力值最大,易产生斜向裂缝,并发展延伸。
当混凝土大坝的基础出现不均匀沉陷时,大坝受到强迫变形,导致大坝开裂,并随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝进一步扩大。
(四)混凝土钢筋锈蚀裂缝钢筋表层腐蚀后生成铁锈,体积可增加几倍,挤压外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力。
混凝土大坝裂缝成因分析与防止措施综述

G e e i na y i fc n r t m r c s a e e i e m e s e n tc a l ss o o c e e da c a k nd pr v ntv a ur s
L U i— b I Ha o,Ch ENG n,ZH U Ya Hon g— we i
般 C 0混 凝 土 2 2 8 d龄期 的极 限拉 伸 值极 少 超过
1 0 ~1 . 0一
( )大体积 混凝 土 结 构 断 面尺 寸 比较 大 , 2 混凝
土浇筑 以后 , 由于 水 泥 的水 化 热 , 内部 温度 急剧 上
稳 定产生影 响 。在 众 多影 响 因 素 中 , 体 的 开裂 在 坝
也取得 了不 少成 就 。但 到 目前 为 止 , 内外 的混 凝 国
( )大体积 混凝 土 通 常 是暴 露 在 外 面 的 , 面 3 表 与 空气或水 接触 , 年 四季 中气 温和 水 温 的变 化 在 一 大体 积混 凝土结 构 中会 引起相 当大 的拉应 力 。 ( )大体 积混凝 土结 构 通 常不 配 钢 筋 , 只在 4 或 表 面或孔 洞附近 配 置少 量 钢 筋 , 钢率 极 低 。在 大 含 体 积混凝 土结构 内, 由于没配 置钢筋 , 拉应 力要依 靠
混凝 土本 身来承 受 。
土 坝几乎都 出现 了一些 裂 缝 , 然 裂缝 数 量 和危 害 虽 程 度有所 不 同 , “ 坝不裂 ” 但 无 却是 事实 ¨ 。
Hale Waihona Puke 1 大体 积 混 凝 土 的 特点
( )混凝 土是 脆性 材 料 , 抗 压强 度 和抗 压 极 1 其
2 混 凝 土 坝 裂缝 种 类 及 成 因
K e o ds: o ce e d m ; rc g n tc a ay i p e e ie m e s r s yW r c n rt a c a k; e e i n lss; r v nt a u e v
水库大坝面板混凝土产生裂缝的原因及控制措施

水库大坝面板混凝土产生裂缝的原因及控制措施作者:谭宇来源:《中国科技博览》2015年第13期[摘要]裂缝在水工混凝土结构中是不可避免的,它的出现不但引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化,而且会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能。
因此,对于形成裂缝的原因要认真分析,区别对待,采取合理、有效的措施预防和控制其发生,保证水工建筑的安全运行。
文章对水库大坝面板产生裂缝的原因及控制施工技术措施作了一些探讨。
[关键词]水库面板混凝土裂缝产生的原因控制措施中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)13-0116-01一、工程简介水库大坝为砼面板堆石坝,最大坝高61.5m,坝上游设计坡比1:1.5。
该工程以灌溉为主,兼有发电、防洪和养鱼。
水库总库容3808万m3,其中有效库容3500万m3,死库容为50万m3。
枢纽工程为III等工程,设计按50年一遇洪水设计,千年一遇洪水校核。
面板共37块,分块宽度12m,等厚30cm,最大斜坡长101m,总方量10200 m3,钢筋总量约616吨。
二、面板产生裂缝的原因分析面板混凝土裂缝产生原因有结构因素、混凝土本身因素、施工环境因素三方面。
例如,堆石体变形过大;靠两岸山体填筑料与山体之间密度不同形成应力差,造成坝体不均匀沉降;面板混凝土内、外温差形成的温度应力及干缩;施工期气温日变幅大、寒潮袭击、保温保湿养护不正常:混凝土配合比及施工工艺的缺陷等均会造成混凝土裂缝的产生。
另外,混凝土冷缩、干缩时受到基础约束而在混凝土内诱发拉应力也是面板产生裂缝的破坏力的外因;混凝土抗拉强度和极限拉值等自身抗裂能力均较低则是产生裂缝的内因,当破坏力大于抗裂能力时,混凝土就会产生裂缝;反之则可保持完整。
2.1 混凝土超载裂缝形成的原因(1)在混凝土结构还没有达到设计要求强度时候,为了赶工期,大面积混凝土浇筑后未够24小时工人就上去进行下一部分的施工,并将大量的钢筋、模板堆放在混凝土面上。
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大坝混凝土的裂缝产生原因分析与应对措施摘要:结合工程实践经验,对大坝混凝土的裂缝产生的可能原因进行综合分析,提出预防和处理措施,类似工程可作借鉴参考。
关键词:温度;大坝混凝土;裂缝;收缩;安定性;裂缝控制abstract: the combination of experience in engineering practice, a comprehensive analysis of the possible causes of the cracks in the dam concrete, put forward the prevention and treatment measures, similar projects can be used to draw reference.keywords: temperature; dam concrete; cracks; contraction; stability; crack control中图分类号: tv698.2+31文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)一、前言大坝混凝土体积大,多是采用钢筋混凝土结构,而钢筋混凝土结构从理论分析和工程实践表明大都是带裂缝工作的,不过有些裂缝非常细小(缝宽小于0.05mm),对结构物的危害不大,不需处理。
但有些裂缝宽度超出了一定范围,在有外部荷载或物理及化学作用下,不断发展变化,致使混凝土碳化、保护层脱落及钢筋锈蚀,钢筋混凝土的力学性能遭到破坏,发现不及时就会发生重大事故。
对于此种裂缝就必须进行预防控制和处理。
本文正是针对此种裂缝进行探讨的。
二、大坝混凝土裂缝产生的可能原因大坝混凝土裂缝就其产生的原因及其影响因素,大体可分以下几种:1、收缩裂缝:混凝土的收缩引起收缩裂缝。
收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。
选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。
收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。
混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。
大坝混凝土的收缩现象中比较常见的有干燥收缩、温度收缩、自身(水化反应)收缩和塑性收缩。
2、温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。
温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。
大坝混凝土因其体积大更易发生此类裂缝。
大坝混凝土像进水口、挡墙、尾水墩等结构一般要求一次性整体浇筑,浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面土则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。
当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
大体积混凝土施工,由于混凝土内部与表面散热速率不一样,在其表面形成较大的温度梯度,从而引起较大的表面拉应力。
当温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。
此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天(升温阶段)。
混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩,再加上混凝土硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩。
这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
3、原材料质量不合格引起的裂缝(1)水泥。
水泥如果安定性不合格会引起裂缝,此类裂缝表现为龟裂。
(2)砂石骨料。
①砂石含泥量超标,会在混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。
②砂石级配差,砂砾过细拌制的混凝土容易形成侧面裂缝。
③碱骨料反应。
骨料中含有酸性硅化物质与水泥中的碱性物质相遇,发生水硅反应生成膨胀的胶质,吸水后局部膨胀产生拉应力,混凝土就会出现爆裂状裂缝。
(3)拌和水及外加剂。
拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量过高时引起钢筋锈蚀而造成混凝土裂缝。
4、施工过程引起的裂缝如果在大坝混凝土施工中,施工工艺不合理,施工质量控制不到位也会造成混凝土裂缝。
常见的有以下这些:(1)混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面或空洞导致钢筋锈蚀或形成结构应力集中点;(2)浇筑速度过快,振捣不足;(3)混凝土搅拌、运输过程造成坍塌度损失过多;(4)混凝土坍塌度过大,表面出现浮浆产生龟裂;(4)浇筑下料过高造成骨料离析;(5)仓号分层或分段浇筑时,接面部位处理不好,造成冷仓;(6)混凝土初期养护不及时到位,造成表面急剧干燥,(7)拆摸过早。
三、大坝混凝土的裂缝预防控制措施在知道混凝土裂缝的成因之后,可以针对性地采取一些措施防止裂缝产生。
技术措施精心设计配合比。
进行混凝土配合比设计时,在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能的降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水灰比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。
(2)优选原材料在选择大坝混凝土用水泥时,在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。
因为这种水泥在水化膨胀期(1~5 d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。
骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此,在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。
砂除满足骨料规范要求外,应适当放宽石粉或细粉含量,这样不仅有利于提高混凝土的工作性,而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。
有研究表明,砂子中石粉比例一般在15%~18%之间为宜。
粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当,烧失量小,含硫量和含碱量低,需水量比小,均可掺用在混凝土中使用。
混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。
这些诸多好处均将有利于提高混凝土的抗裂性能。
高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用,也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。
2、施工措施(1)降低混凝土浇筑温度混凝土原材料的预冷却,不仅可以降低混凝土的浇筑温度,而且可以消减混凝土内部水化热峰值,减少混凝土内外温差,从而减少温度应力。
美国混凝土学会207委员会的建议,避免在大体积混凝土中热开裂的最大因素就是控制浇筑温度。
苏丹麦洛维大坝混凝土骨料采用二次风冷技术,入仓温度可降到20度左右。
而苏丹罗赛雷斯大坝混凝土骨料虽然采用的是一次风冷技术,但因其仓号混凝土体积相对较小,骨料提前进行风冷也能控制到这个温度。
因而这两个工程的混凝土虽然是在高温天气下浇筑,但混凝土温度裂缝却不多见。
浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。
白天施工泵送混凝土时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。
大体积混凝土浇筑时“台阶法”施工通过合理设计入仓台阶,保证大面积浇筑不会出现冷仓,同时又可以释放混凝土的温度收缩应力,减少早期开裂的危险。
采用两次振捣技术在混凝土浇筑后即将凝固前,在适当的时间和位置给予再次振捣,以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部造成的水分和孔隙,增加混凝土的密实度,减少内部微裂缝,提高混凝土强度和抗裂性。
振捣时间长短要根据混凝土的流动性而定。
控制拆模时间混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。
四、大坝混凝土裂缝的处理措施当混凝土结构物已经出现裂缝之后,就应当及时采取进行处理。
首先应观察其发展趋向(宽度、深度、长度及数量)认真做好原始记录,并对结构物进行全面的检查,收集相关施工资料进行分析。
环氧砂浆修补采用环氧砂浆修补裂缝具有粘结力强、强度高、固化养护时间短等优点,但成本较高。
用环氧修补时,应先对裂缝进行处理。
一般采用凿嵌槽(沿裂缝开展方向)与凿毛工艺结合进行。
嵌槽形状多为v形,其宽度、深度视裂缝大小而定。
嵌槽做好后,清洁嵌槽。
处理好后均匀涂抹一次环氧基液,厚度控制在1mm之内。
接着在回填环氧砂浆,回填时要充分捣实、抹平,最后再涂抹一层环氧基液。
完成修补后,进行养护固化。
2.灌浆封堵灌浆主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。
它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。
3.混凝土置换法混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种办法。
此方法是将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。
五、结束语裂缝是大坝混凝土中普遍存在的问题,不仅影响结构功能,承载能力,而且还可能造成质量事故。
因此,不仅要在施工中采取有效的措施预防控制裂缝的产生,而且要对已经出现的裂缝认真分析,采取合理的修补措施进行处理。
参考文献:工程结构裂缝控制中国建筑工业出版社北京 1997建筑材料同济大学出版社上海 2005混凝土结构工程中常见变形裂缝的防治山西建筑 2007。