浅论水工混凝土裂缝的成因及防治技术措施

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1、浅论水工混凝土裂缝的成因及防治技术措施摘要：水工混凝土结构多处在恶劣的环境中，受泥沙、水流、物理、化学、气温等影响因素颇多，裂缝的影响更为显著，因此要对水工混凝土结构裂缝进行认真分析、研究，根据裂缝的不同状况，采用合理的方法进行处理，并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展，保证水工混凝土结构安全、稳定地运行。文章笔者根据几个水工项目的工作实践，就水工混凝土裂缝产生的原因及相关的防治技术谈几点粗浅看法。关键词：水工；混凝土裂缝；原因；预防措施；防治技术屮图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：引言

2、随着我国国民经济的快速增长，带动了水利建设的持续发展。混凝土因其取材广泛，抗压强度高，可浇注成各种外形，并且耐火性好，不易风化，养护费用低，成为当今水利建筑结构屮使用最广泛的建筑工程用材之-o但由于混凝土是由碎石、砂、水泥、水和外加剂等多种材料组成的多相复合非匀质的脆性材料，其抗拉强度仅有抗压强度的1/10左右，在混凝土内部及外界各种因素的影响下，极易产生裂缝，裂缝已成为水工混凝土最常见的质量通病之一。严格来说，没有裂缝的混凝土是不存在的,设计时部分混凝土构件也允许一定程度的开裂，没有裂缝只是相对的。在《水工混凝

3、土结构设计规范》(SL191-2008)中对混凝土裂缝的缺陷程度分级：主要受力部位有影响结构性能和使用功能的裂缝，为严重缺陷，是不允许的，施工单位必须提出技术处理方案处理；除主要受力部位以外的其他部位有少量不影响结构性能、使用功能和耐久性的裂缝，是允许的。在实际工作中，要做的就是能够有针对性的采取技术预防措施，尽量减少裂缝的产生，尤其是有害裂缝的产生，提高混凝土的施工质量。本文就水工混凝土裂缝产牛的原因及相关的防治技术谈几点粗浅看法。二、水工混凝土裂缝的种类、成因及危害1.裂缝的种类裂缝按开裂深度的不同，可分为表

4、层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝；按裂缝开展变化趋势，可分为死缝、活缝和增长缝；按裂缝产生的原因，可分为：温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱骨料反应裂缝和地基不均匀沉降裂缝等。2.裂缝的成因下面按水工混凝土裂缝产生原因的分类逐一分析裂缝产生原因。(1)温度裂缝①裂缝特征多发生在大体积混凝土如胸墙、挡浪墙、船坞坞墙、坞底板、方块和素混凝土面层中。温度裂缝多平行于短边，深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行，裂缝沿着长边分段规律性出现，中间较两边密。裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄

5、。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细，而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝多出现在混凝土浇筑数天之后，其危害性较大，会引起钢筋锈蚀，混凝土碳化，降低混凝土的抗冻和抗渗性能。②裂缝成因大体积混凝土浇筑后，水泥水化放出大量的热量，混凝土内部温度在3~5d左右达到顶峰，如C35F300胸墙不外掺块石3d内部温度可达70°C,由于外部环境温度较低，造成泯凝土内外温差过大（大体积混凝土内外温差不宜超过25°C）,在混凝土表面产生较大拉应力，早期的混凝土抗拉强度较低，当温度应力人于混凝土的抗拉强度，就会造成混凝

6、土开裂。大面积混凝土板浇筑后，由于混凝土的热胀冷缩，在混凝土板的表面产生温度拉应力，早期混凝土抗拉强度较低，如涨缝设置过少、缩缝切缝过迟等就会造成混凝土的开裂。（2）干缩裂缝%1裂缝特征多分布于混凝土构件顶面，顶面不压光的构件多于顶面压光构件，干缩裂缝多不规则，宽度小，深度不大，多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，多在混凝土结硬后至一天左右即出现。此种裂缝对于素混凝土构件一般危害不大，但对于钢筋混凝土构件冇可能引起钢筋锈蚀，危害较大。%1裂缝成因混凝土浇筑完毕后，在混凝土结硬前粗

7、骨料进一步向下塌落沉实，带动顶面砂浆沉落，同时混凝土中的自由水则上升，造成顶面砂浆泌水强度降低。在外界温度和风力等因素作用下，或养护不规范造成混凝土顶面干湿循环，顶面砂浆中的水分快速蒸发，造成顶面砂浆干缩，而内部的泯凝土则水分蒸发缓慢不干缩，对顶面的砂浆干缩形成约束，从而在混凝土顶面形成干缩应力，当干缩应力大于顶面砂浆或混凝土的抗拉强度时，就会造成顶面混凝土开裂。（3）钢筋锈蚀裂缝%1裂缝特征主要发牛在除水下区以外的各种钢筋混凝土构件中，裂缝沿钢筋长度方向发展，深度至钢筋处，裂缝处有铁锈渗出，多在数月或数年后出现

8、。此种裂缝对结构危害性大，严重削弱构件的承载能力和耐久性能。%1裂缝成因钢筋保护层不足或混凝土密实性不良、混凝土拌合物中氯离子超标，在外界侵蚀性介质（如海水、空气等）的不断影响下，钢筋逐渐锈蚀，其锈蚀产物氢氧化铁是原钢材体积的2-4倍，锈蚀膨胀使混凝土保护层收到拉应力，随着锈蚀的发展，当保护层受到的拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土保护层就会开裂，保护层的开裂更加剧了锈