浅析钢筋混凝土水池的开裂原因及预防措施.pdf

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1、2012年02月■衄爨蒜商施工技术浅析钢筋混凝土水池的开裂原因及预防措施张川张定波黄成文(重庆豪城建筑工程有限公司)摘要：笔者根据在重庆某大型右化施上的几个火型钢筋混凝土水池的施工和实践，对钢筋混凝土结构水池的开裂原因进行了分析，提出一些预防措施，供同行参考。关键词：钢筋混凝士水池：开裂原因；预防措施1重庆某石化工程大型钢筋混凝土水池概况本工程位于重庆涪陵，大型钢筋混凝土结构水池主要有：长50．6m、宽26．6m、高7．15m；长46．2m、宽43．49m、高10．Om：长88．4m、宽27-8m、高9．55m；长108．8m、宽4

2、0．Om、高9．1m。水池底板厚为0．5—0．7m，顶板厚为0．15—0．2m，池壁厚0．3—0．4m，沿池底、池壁、池顶纵横方向设置2m宽膨胀加强带，池体混凝士为C30、S6(s8)，膨胀剂掺量为10％，池体膨胀加强带的混凝土为C35、S6(s8)，膨胀剂掺量为12％。混凝土采用固定生产厂家的商品混凝土。2混凝土结构裂缝形成的原因分析混凝土结构裂缝成因极其复杂，混凝土构件中任一条裂缝的产生和发展，往往是许多原因导致的，并非某单一原因所致。通过对结构所用的原材料、施工工艺、外界因素等进行了分析，归纳起来，可分为以下几类裂缝：2．1荷

3、载引起的裂缝2．1．I设计阶段(1)设计人员在设计过程中，对结构某些部位存在漏算、错算及“经验设计”等问题。(2)设计单位对结构所处的地质环境、人文环境等因素考虑不周、资料不全，其结果往往可能造成结构抵抗力不足，导致混凝土开裂。(3)设计中对施工误差的影响考虑较少．理论化太强，可能导致安全储备不足。2．1．2施工阶段(1)施工中构件几何尺寸和设计差异，导致结构自重增大或钢筋保护层过厚，减少了截面‘‘有效高度”，降低了结构承载力。(2)施工人员对结构性能了解不够，在混凝土未达到设计强度前，在结构薄弱部位堆积太多器具，造成施工荷载过大，

4、导致结构提前变形、提早开裂。(3)结构的开孔，除减少了截面有效面积外，还会造成孔洞周围应力流绕射和应力集中。2．2温度引起的裂缝混凝土存在热胀冷缩，一但受力约束，就会产生应力。试验表明，这种应力既使未达到混凝土的极限抗拉(压)强度。倘若持续时间较长，也会使混凝土构件开裂。引起温度应力的主要原因如下：(1)设计计算时的施工温差同实际有出入。．(2)日照升温和骤然降温。混凝土构件向阳面受日光照射后，温度均由外到内呈现出非线形分布，外热内冷，混凝土表面膨胀受到来自内部的约束，将在其表面形成拉应力区，当拉应力超过混凝土抗拉强度时，就会引起开

5、裂。(3)水化热。混凝土浇注后10～40h内，随着水泥水化作用的进行，混凝土将释放出大量热量。混凝土是一种散热性很差的材料，外面与大气直接接触，在混凝土表面形成拉应力区，造成混凝土开裂。2．3混凝土收缩引起的裂缝混凝土收缩往往与水泥品种、水泥用量、单位用水量、骨粒粒径有很大关系。就收缩的性质来看，可分为塑性收缩、于缩、碳化收缩和自身收缩四大类型，前两种收缩往往是混凝土体积变化的主要原因。2．4基础不均匀沉降引起的裂缝基础不均匀沉降将导致结构产生附加内力、附加应力，这种作用效应同其他作用效应组合后，若超出了混凝土抗拉强度，也会引起混凝

6、土开裂。引起基础不均匀沉降的主要原因有：(1)地基土质差异较大，如土的孔隙率、含水率、塑性指数、液性指数以及抗剪承载力等：(2)软弱地基处理不当，基础换填材料不均匀，换填质量不合格。2．5钢筋锈蚀引起的裂缝钢筋锈蚀往往会造成混凝土沿钢筋长度方向形成纵向裂缝，严重者直接造成钢筋表面混凝土剥落和钢筋暴露。引起钢筋锈蚀的主要原因如下：(1)混凝土保护层过薄，钢筋保护层不足。(2)混凝土密实度不足，混凝土密实度小足，还会引起构件内部应力绕射，出现应力集中，严重者将造成局部破坏。(3)与外界环境湿度和空气质量有关。如重庆地区的酸雨影响。2．6

7、施工材料引起的裂缝施工材料质量的好环对混凝土构件影响很大，不合格的材料轻者引起混凝土的开裂，重者造成结构破坏。现就混凝土组成材料的水、水泥、细骨料、粗骨料和外加剂等对裂缝的影响做一概述。2．6．1水泥(1)水泥安定性：水泥安定性不良，熟料中所含的游离CaO和M∞以及掺入水泥中的CaSO。，2H扣过量，熟化很慢，拌水初期几乎不与水发生化学反应，经过较长时间，才慢慢水化，反应产物较原体积增大2倍以上，直接造成混凝土胀裂。(2)水泥细度：水泥颗粒愈细，颗粒表面积越大，水化反应也就越快越充分。水泥颗粒也非越细越好，水泥颗粒越细，混凝土收缩也

8、就越大，容易造成混凝土构件因过大收缩而开裂。同时，过细的混凝土吸潮性也越强，储存时活性下降也越快。(3)使用前的水泥受潮或过期，将造成混凝上强度不足导致混凝土开裂。2．6．2骨料(1)骨料粒径过小，级配不良，将导致水泥和拌和用水量加大