大體積混凝土結構裂縫的發(fā)生是由多種因素引起的。除外部荷載作用產生的荷載裂縫和地基變形產生的裂縫外,還有因溫度和收縮產生的裂縫。
(1)水泥水化熱影響產生的裂縫?! ?br/>
水泥水化過程中放出大量熱量,且主要集中在澆筑后的7d左右。尤其對于大體積混凝土來講,這種現象更加嚴重。由于混凝土內部和表面的散熱條件不同,因此混凝土中心溫度很高,這樣就會形成內外溫差,使混凝土內部產生壓應力,表面產生拉應力,當溫度應力超過混凝土的極限抗拉強度時混凝土表面就會產生裂縫。
(2)混凝土收縮影響產生的裂縫。
混凝土在不受外力情況下,在空氣中自然硬結時體積收縮,受到外部約束時(支承條件、鋼筋等),將在混凝土中產生拉應力,使得混凝土開裂?! ?/p>
(3)外界氣溫濕度變化的影響產生的裂縫?! ?/p>
混凝土具熱脹冷縮性質,當外界氣溫濕度發(fā)生變化時,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結構內將產生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。大體積混凝土結構在施工期間,外界氣溫的變化對防止大體積混凝土裂縫的產生起著很大的影響。
(4)其他因素的影響產生的裂縫?! ?/span>
混凝土配合比不良會造成混凝土塑性沉降裂縫,一般是混凝土配合比中,粗骨料級配不連續(xù)、數量不夠,砂率及水灰比不當所造成的裂縫。還有,施工材料質量、施工工藝質量及鋼筋銹蝕引起產生混凝土裂縫。
防止產生裂縫措施
大體積混凝土的裂縫破壞了結構的整體性、耐久性、防水性,危害嚴重,必須加以控制。針對產生裂縫的各項原因,針對性地采取防治措施,并將這些措施貫穿于混凝土施工的全過程,從混凝土組成材料、施工安排、澆筑前后降低混凝土的措施和養(yǎng)護保溫等。
1、優(yōu)選混凝土各種原材料
(1)水泥的選擇?! ?/p>
水泥水化過程中會釋放大量熱量,因此在大體積混凝土施工中應選用低熱或中熱的大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等,以降低混凝土的溫升,提高混凝土硬化后的體積穩(wěn)定性。
(2)骨料的選擇?! ?/p>
在選擇粗骨料時,應盡量選擇吸水性較小,收縮性較低的石料。飛來峽工程選用的就是大崗嶺石料場的花崗巖碎石,該石料吸水性小,收縮性低,符合質量要求,生產人工花崗石碎石,采用四級石料?! ?br style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;"/>(3)摻加外加料和外加劑。
外摻劑保水性較好,混凝土收縮較小。摻加適量粉煤灰,可減少水泥用量,從而達到降低水化熱的目的。摻加適量的減水劑,它可有效地增加混凝土的流動性,且能提高水泥水化率,增強混凝土的強度,從而可降低水化熱,同時可明顯延緩水化熱釋放速度。
(4)精心設計混凝土配合比?! ?/p>
除了保證原材料的選用質量外,精心設計混凝土配合比也很重要。應合理設計配合比,生產出高強、高韌性、低熱和高極拉值的抗裂混凝土,確保工程施工配合比質量。
2、施工控制措施
為了防止大體積混凝土出現裂縫,一般常規(guī)的施工控制措施是采用控制混凝土入模溫度、澆筑速度等方法。
3、裂縫治理措施
在保證了原材與采取了各種有效施工措施后,混凝土仍有可能產生裂縫,這需要我們采取合理可靠的裂縫處理措施解決,以保證工程的安全穩(wěn)定運行。在發(fā)現了臨時裂縫后,必須對裂縫部位進行全面、徹底的水、氣清理,準確地找到裂縫,確定裂縫的嚴重程度,如需處理,可采用水泥常規(guī)水泥灌漿方案或化學灌漿方案。先沿縫鑿槽及修平順,接著埋管、封填水泥砂漿或環(huán)氧砂漿,待凝查漏后進行化學灌漿后切割管頭。
內容來源:水利工程質量
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