水工混凝土裂缝怎么防治？

 在许多的重力坝、水闸、渡槽、涵洞水利工程中，由于混凝土的施工和本身变形、约束等一系列因素，均产生大量的表面裂缝和贯穿性裂缝。因为裂缝的存在和发展，破坏了水工建筑物结构的整体性，影响了水工建筑物的结构受力状况与稳定，给水工建筑物结构的运行D t _ } {事带来不确定性，而且易导致水工建筑物内部与钢筋锈蚀，降低水工建筑物结构的耐久性，甚至会引起渗透变形，危及水工建筑物的结构的稳定性。由此可见，分析裂缝的成因，探讨防治措施，对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。Q 5 a
当然，引起水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因是多方面的。但是，归纳起来可分为荷载作用引起的裂缝和非荷载引起的裂缝两类。本文对这两类因素进行了分析，并根据实践经验对在施工中进行预防的措施。

1、荷载作用引起V e c : +的裂缝

1、1水工建筑物混凝土结构在使用荷载作用下，由于截面的混凝土拉应变大多是大于y R S [ E M混凝土极限拉伸值的，所以构件在使用时总是带缝工作的。这类b 4 ! \ 9 W - i裂缝总是与主拉应力方向大致垂直，且最先在荷载效应最大处产生。如果荷载效应相同，裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生。
1、2预防荷载作用引起的裂缝的措施是合理的配筋。在施工过程中，选用混凝土粘结较好的变形钢筋，控制钢筋的应C X 4 % ; V力不过高，钢筋的直径不过粗，并用钢筋不在混凝土中分布比较均匀。这样就能较好地控制正常使用条件下裂缝宽度，不致过宽。

2、非荷载引起的裂缝

在水工建筑物混凝土物件中，大部份缝是由非荷载因素引起的，如温度变化d | e t :、混凝土收缩、基础不匀沉降、塑性D ] / 3 v ( } G坍落、钢筋锈蚀、碱—骨科化学n O %反应等等。

2．1温度变化引起的裂缝
2．1．1水工建筑结构件随着温度的变化而产生变形，即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时，便产m 4 G e生了裂缝，约束的程度越大，裂缝就越宽。 预防热胀冷缩的措施：一是撤去约束，允许自由的产生变形Z M G Z k；二是设置伸缩缝。
2．1．2水泥和水所引起! n % r - s d A化学反应引起裂缝。大体积l v h B $ ` c混凝土开列的主要原因之一，是由于混凝土在硬化过程中，水泥和水起化学反应，产生大量的水化热引起混凝土的温度上升，如果热量不b 4 d w C ! j Q .能很] W ~ 4 j `快散失，内部和外部温差过大，就将产生温度应力，使结构内部s ; | t w U / X受压，外部受拉。混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度- Y J J %时，混凝土就要产生裂缝。
防止这类裂缝产w U m生的措施是：
①尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水^ D J D b O A e ^泥；
②减少水泥用量，将水泥用量尽量控制在450kg/m2以下；
③降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.60以下；
④改善骨科级配，掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减& p G \少水泥用量，降低水化J G { @热；
⑤改善混凝土的搅拌工艺，采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇? 3 q筑温度；
⑥在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善混凝土拌和物的流动性、保水性，降低水热化，推迟热峰出U M q现的时间；
⑦合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束；
⑧在大体积混凝土内部设置冷却管道，通过冷_ y ? i _ Q : &水或冷气冷却，减小混凝土的内部温差；
⑨加强混凝土温度的监控，及时采取冷却保护措施；
⑩加强s n B e c N \混凝土养护，混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并洒水养护，适当延长养护时间，保证混凝土表现缓慢冷却，在寒冷季节，混凝土两面必须采取保温措施，以防寒潮袭击。
2．1．3构件硬化成型后，在使用中，H } F J } 0 , B d如果温度较大，构件内部温度梯度就极大，也会引起构件开裂。
2．1．4预防产生比3 N l } C Q l | 5类裂缝的措施是：采用隔热Q e 8 ~ b b（或保温）措施，尽量减少构件内部温度梯度，在配筋时应考虑温度力= u % - I f 6 \的影响。

2．I ; c2混凝土收H \ ~ K 1缩引起的裂缝
2．2．1混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，产生收缩变形，当受到约束时，就可能导致裂缝的产生。
2．2．2在配筋率较高的构件中，由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力，引起构件局部裂缝。
2．2．3新8 U m老混凝土界面容易产生收缩裂缝。
2．2．4防止和减少收缩裂缝的措施：①合理设置收缩缝；②改善水泥土性能，降低水灰比，减少水泥用量；③配筋率不宜过高，设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀，避免发生集中的大裂缝；④加强混凝土的时期养护，并适应当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。

2．3混凝土塑性坍落引起的裂缝
2．3．1A ( 0 g @混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个小时内，这时混凝土还处于塑性状态，如果混凝土出现泌水现象，在重力* 1 n作用下混合料中的固体颗粒有向下沉移而Q u 9水向上浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时，在上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。
2．3．2预防措施是：①要仔细选择集料的配级，做好混凝土的配合比设计，特别是要控制水灰比，采用适量的减水\ d @ ) i剂；②施工时混凝土既不能漏振也不能过X ? e振，避免混凝土泌水现象的发生，防止模板沉陷；③如果发生& V $ 9 @这类裂缝，可在混凝土终凝以前重新抹面压光，使裂缝闭合。

2．4基础不均匀沉降引起的裂缝
2．4．1基础不均匀沉降，使超静结构受迫，从而导% o 7 H V致裂缝。
2．4．2防止基础不均匀引起裂缝的措施是：根据地基条件及上部结构形式，采用合理的构_ Q % e b造措施及设置沉降缝。

2．5冰冻引起的裂缝
2．5．4 E W 5 k / u O S1水在结冰过程中，荷重要增加，因此，水在设灌浆或灌浆不饱满N Y B T 0的预应力构件孔道中结冰，就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。
2．5．2预防冰冻裂缝的措施：在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料（炉渣）。

2．6钢筋锈蚀引起的裂缝
2．6．1原因：钢筋的生锈过程实际上是电化学反应过程，这种效应可在钢筋周围的混凝土中产生胀拉应力，如果混凝土的保护层比较薄，不是以抵抗这种拉d M H u _ L 0 @应力时，就会沿着钢筋形成一条顺筋裂O 1 X 8 D k Q P n缝。顺筋裂缝一旦产生，又进一步促进钢筋锈蚀程度的增加，形成恶性循环，最后导致混凝土保护层剥落，甚至钢筋锈断。这种顺筋裂缝对n $ ( - q P @ 7结构的耐久性影响最大。
2．6．2预防措施：防止M u : _顺筋裂缝的措施是提高混凝q X 8 \ L ~土的密实v _ M Y d v 7 x度和抗渗性，适当加大保护层的厚度。

2．7碱——骨科化学反9 ~ O $应引起的裂缝
2．7．1原因和分析：碱&mw @ e * y @ 5 z gdash;—$ $ # ; J ` W k )骨科反应是指混凝土孔隙中F o F )水泥的碱性溶液与活性骨科（含活性Si02）化学反应，生成碱——硅酸凝胶，碱硅胶温水后可产生膨胀，使混: 1 \ L _凝土胀裂，开始时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝，然后由表及R Y K E T ^ 5 g L里地发展，裂缝中充满了白色深沉。
2．7．2预防措施：碱——骨科化学反应o = z @ ; a p X -对结构件的耐久性影响极大，为了控制碱——骨科的化学反应速度应选择优质骨科和低含碱量水泥，并提高混凝土的密实度和采用较低的水灰比。^ O B g g X y T