水利水電工程大體積混凝土裂縫成因及溫度控制措施

【摘要】水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的出現(xiàn)不僅會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況，要區(qū)別對待、及時(shí)處理，以保證水利水電工程的安全使用。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；大體積混凝土裂縫；危害性；成因；防治；處理；措施

一、水利水電工程大體積混凝土裂縫的危害性分析

水利水電工程大體積混凝土裂縫問題非常普遍，其帶來的危害也非常嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為：第一、明顯降低混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，影響其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；第二、增加鋼筋受腐蝕的概率，對鋼筋承受壓力、滲透率、壽命等影響較大，最終威脅到整個(gè)工程的質(zhì)量安全，給人們的生產(chǎn)生活帶來較大威脅。并且當(dāng)混凝土出現(xiàn)細(xì)小裂縫時(shí)，一旦水的壓力增大將逐漸增加裂縫的深度和大小，最終將整個(gè)水利水電混凝土工程破壞，實(shí)際的水利水電工程大體積混凝土裂縫不可能完全根除，但可以通過科學(xué)的措施可以將危害降低到最低。

二、水利水電工程大體積混凝土裂縫成因的分析

1、混凝土自身因素引起的裂縫。主要表現(xiàn)為：（1）沉縮裂縫。沉縮裂縫的產(chǎn)生主要原因是在混凝土配制過程中，配合比設(shè)計(jì)不合理，粗細(xì)骨料級配差，或者是用水量過大，構(gòu)件厚度大并且振搗不均勻。因?yàn)樯鲜鲈蚴够炷聊Y(jié)過程緩慢，從而使比重大的粗骨料下沉，而比重小的水泥漿上浮。（2）收縮裂縫。混凝土在空氣中硬化時(shí)常常會由于水分蒸發(fā)造成混凝土的收縮變形，從而產(chǎn)生收縮性裂縫，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致貫穿裂縫。故在配筋率較高的構(gòu)件中，常常容易引起構(gòu)件局部裂縫。另外新老混凝土的界面也容易產(chǎn)生收縮裂縫。

2、外界因素引起的混凝土裂縫。主要表現(xiàn)為：（1）溫度變化引起的裂縫。大體積混凝土在硬化過程中，由于水化會產(chǎn)生大量的水化熱，這些水化熱如果不能及時(shí)散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度就會很快上升，使混凝土內(nèi)外溫差過大，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生形變，而混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉強(qiáng)度，故當(dāng)混凝土的形變超過極限時(shí)就會產(chǎn)生裂縫。（2）沉陷裂縫。沉陷裂縫的產(chǎn)生主要是由于工程結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)較差，比如土質(zhì)不均勻或者土質(zhì)松軟，以及在回填土?xí)r沒有壓實(shí)，或是施工過程中浸水等原因，而使混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉降而產(chǎn)生的。

三、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的原因及其防治處理

1、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的原因分析。水利水電工程溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面，或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。

2、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的防治。（1）合理選用混凝土原材料和配合比。第一、水泥品種的合理選擇選擇和水泥用量控制。大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。（2）改進(jìn)施工工藝。第一、改進(jìn)攪拌工藝。采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、黏結(jié)力增大，從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。第二、改進(jìn)振動工藝。對已澆筑的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動，可排除混凝土因滲水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高黏結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。第三、改進(jìn)養(yǎng)護(hù)工藝。為了嚴(yán)格控制大體積混凝土的內(nèi)外溫差，確保混凝土質(zhì)量，減少裂縫，養(yǎng)護(hù)是一個(gè)十分重要和關(guān)鍵的工序，必須切實(shí)做好。混凝土養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。

3、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的處理。結(jié)合實(shí)際合理選用相應(yīng)的溫度裂縫給處理方法：（1）表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法，它主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。（2）嵌縫法。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。（3）結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采用加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。

結(jié)束語：

綜上所述，水利水電工程大體積混凝土裂縫要根據(jù)不同裂縫特點(diǎn)采取合理的處理方法，采取各種各樣有效防護(hù)措施預(yù)防裂縫，保證水利水電工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高水利水電工程的安全性和耐久性，以及保證水利水電工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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