同心东部综合供水工程小西沟调蓄水池现浇混凝土产生裂缝的原因分析

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1、同心东部综合供水工程小西沟调蓄水池现浇混凝土产生裂缝的原因分析同心东部综合供水工程小西沟调蓄水池现浇混凝土产生裂缝的原因分析摘要：笔者从设计、材料、施工等几个方面分析裂缝产生的原因，并对此进行了分析，混凝土施工过程中要以预防裂缝的发生为主，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。以期减少因裂缝整治带来的经济。　　关键词：产生原因；防治措施；温度裂缝；温度应力；温度裂缝；原因分析　　1工程概况　　在原同心东部供水工程1#蓄水池以西小西沟设调蓄水池，水池调节库容102.5万m3，考虑25年淤积库容60万m3，汛期蓄水位均大

2、大低于正常蓄水位，故不考虑防洪库容。考虑冬季停水期间的蒸发、渗漏损失，总库容按180万m3设计。　　2水工混凝土产生裂缝概述　　现浇混凝土在施工中混凝土常常出现温度裂缝，影响到结构的整体性和耐久性。其次，在运转过程中，温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。当混凝土（或局部界面）由于荷载超限、温湿干缩等原因产生的拉应力大于其抗拉强度、混凝土拉伸变形大于其极限拉伸变形时，混凝土就会产生裂缝。按裂缝产生的原因不同，可以分为温度裂缝、干缩裂缝、结构裂缝（结构应力集中处发生）、不均匀沉陷（包括基础不均匀沉陷）裂缝、荷载（超载）裂缝、

3、约束（老混凝土及基础约束）裂缝、原材料裂缝（碱骨料反应及水泥不合格等），以及钢筋锈蚀所引发的保护层顺筋裂缝等。在以上诸多产生裂缝的因素中，温度应力、周边约束和干缩拉应力是其中最为主要，也是最常见的原因。　　3混凝土产生裂缝的原因分析　　3.1混凝土产生裂缝的综述　　混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应），模板变形，基础不均匀沉降等。　　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。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又

4、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，即会出现裂缝。许多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。　　3.2混凝土温度应力的分析　　3.2.1中期混凝土温度应力　　自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝上的弹性模量变化不大。　　3.2.2晚期混凝土温度应力　　混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温

5、变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。当外界气温变化较大时，混凝土内部的温差梯度将进一步增加，温差梯度达到一定值时，混凝土的温度应力将造成沿较小断面的开裂。　　3.3混凝土温度应力分析　　根据温度应力引起的原因可分为两类：　　3.3.1自生应力　　边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如，桥梁墩身，结构尺寸相对较大，混凝土冷却时表面温度低，内部温度高，在表面出现拉应力，在中间出现压应力。　　3.3.2约束应力　　结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而

6、引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。　　这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下，需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰，计算温度应力时，必须考虑徐变的影响。　　4混凝土裂缝的控制技术　　4.1控制温度技术　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。采用改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混

7、凝土的浇筑温度；热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；　　4.2分层分块　　控制温度技术手段是改善约束条件：（1）合理地分缝分块；（2）避免基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后

8、要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。　　4.3表面养护　　在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混