试论堤坝混凝土裂缝防治

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1、试论堤坝混凝土裂缝防治【摘要】本文阐述了堤坝大体积混凝土裂缝的定义和类型，分析产生混凝土裂缝的原因，并对此提出控制措施，使堤坝混凝土裂缝的危害降到最低。由于堤坝混凝土施工存在施工规模大、构件体积大和气候条件恶劣的特点，所以在堤坝混凝土裂缝控制中要特别注意控制温度、添加剂的及时合理使用和前期养护。【关键词】裂缝；荷载裂缝；变形裂缝1.裂缝的定义裂缝是由混凝土在温度和湿度变化的条件下，逐步硬化并产生的体积变形。由于各种材料变形不一致且不均匀，相互约束而产生初始应力-拉应力或剪应力，造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微细裂

2、缝，一般称为微裂。这种微细裂缝的分布是不规则的、不连贯的，在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下，裂缝开始扩展，并逐渐相互串通，从而出现较大的肉眼可见的裂缝，称为宏观裂缝，即通常所说的裂缝。因此混凝土的裂缝，实际是微裂的扩展。混凝土微裂是肉眼看不见的。6在一般工程结构中，宽度小于的裂缝对使用、防水、防腐、承重都无危害性，故假定具有小于裂缝的结构为无裂缝结构，所谓不允许裂缝设计，也只能是相对的不大于，初始裂缝的结构。由于微裂在混凝土中是不可避免的，因此可以认为，混凝土有裂缝是绝对的，无裂缝是相对的。所谓结构的抗裂质量只是把裂缝控制在一定

3、的范围内而已。近代混凝土亚微观的研究认为微裂的扩展程度就是材料破损程度的标志，同时，微裂的存在也是材料本身固有的一种物理性质。随着混凝土预制工艺的不断改进，高温高压成型、真空脱水、新型压扎板工艺、掺入各种外加剂等，会使微裂逐步减小，从而获得高强和超高强构件。2.堤坝混凝土裂缝产生原因分析2.1从结构物所受荷载来看混凝土结构物在实际使用过程中承受两大类荷载，即各种外荷载和变形荷载。裂缝的成因主要有：6首先是由外荷载应力引起的裂缝，即荷载裂缝。其次是由变形变化引起的裂缝。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后

4、期在降温过程中，又会在混凝土内部出现拉应力，气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，就会出现裂缝。混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化，如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也可能导致裂缝出现。即结构由于温度收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的变形裂缝。最后是由施工操作如制作、脱模、养护、堆放运输、吊装等起的裂缝。由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现

5、裂缝的薄弱部位。不论那一类荷载作用于结构物，只要当结构物拉应力超过其极限强度，或其应变超过其极限变形值，结构物都会产生裂缝。根据国内外的调查资料，工程实践中结构物产生裂缝的原因，属于由变形变化度、收缩、不均匀沉降引起的约占以上属于由荷载引起的约占80%左右。2.2从混凝土的凝结过程看大体积混凝土裂缝在凝结过程中发生的原因主要如下：约束性裂缝、干缩性裂缝和不均匀性裂缝。(1)当钢筋混凝土预制面板对现浇面层收缩的约束力较大，当面层收缩变形较大时，就容易产生约束性裂缝。现浇面层混凝土中存在从多余的游离水，水份蒸发后混凝土表面与内部变形不一致，也

6、会导致约束性缝裂产生；还有就是现浇面层混凝土坍落度过大，可塑性差，一经振捣，混凝土中石子下沉，水泥砂浆上浮，导致混凝土面层材料上下不均匀，混凝土硬化后上下收缩不一致，产生约束性裂缝。6(2)干缩性裂缝主要是养护期内养护方法不当或养护不及时，造成表面失水过多、过早，水泥没有充分水化，发生较大的干缩变形面产生的；当风力较大，气温较高，使得混凝土表面水份蒸发较快，容易产生干缩性裂缝。(3)不均匀性裂缝是指混凝土中所用的砂石中杂质(如泥土、粉尘、有机物等)含量过大、砂石级配不良或骨料粒径过大，拌制混凝土时计量不准确，混凝土时干时稀等原因导致混凝土

7、均匀性差而产生的。振捣时插点随意，不均匀，振捣时间不一致使面层混凝土不均匀而产生不均匀性裂缝。2.3施工和设计原因已完工和在建的堤6坝护岸桩柱结构形式，因回填土的不均匀产生侧向作用，使其产生变形、开裂，已多次出现。高填方常常会出现整体下沉和不均匀沉降，导致结构物变形破坏，严重影响结构安全和使用寿命，应引起设计和施工人员的高度重视。分析原因，主要有以下两方面：未按规范施工是高填方下沉的主要原因之一。施工方面的原因主要有以下几个方面：原地面清理不彻底，影响地基承载力下降；回填料不合格；施工过程中未严格控制好压实度，如填筑厚度超标，碾压时填料含

8、水量控制不好，施工机械选择不当等；分幅填筑时，没做好台阶搭接，造成不均匀沉降；填筑过程中未做好排水工作。设计上对高填方固结过程中变形应有预见性，结构设计上应充分考虑到这种影响：应对高填方进行稳