水工涵闸混凝土结构裂缝成因分析

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水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析在水工建筑中,混凝土裂缝是一种常见的问题,如果不及时采取有效的应对措施,会对工程的稳定性和使用寿命造成严重影响。

对于混凝土裂缝问题及其应对措施的分析和研究具有重要意义。

混凝土裂缝的形成原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 施工原因:施工过程中如果混凝土浇注不均匀,或者振捣不到位等,都会导致混凝土的内部应力不均匀,从而引起裂缝的产生。

2. 材料原因:混凝土中的骨料可能存在大小不一致、含有腐蚀物等问题,这些都会对混凝土的力学性能产生不利影响,从而导致裂缝的产生。

3. 温度影响:混凝土是一种随温度变化而膨胀和收缩的材料,当温度变化较大时,混凝土内部的应力也会发生较大的变化,从而可能引起裂缝的产生。

对于混凝土裂缝问题的应对措施,可以从以下几个方面进行分析:1. 设计阶段:在设计阶段应充分考虑水工建筑的使用环境、工程要求等因素,合理确定混凝土的配合比和结构形式,选择适当的钢筋布置方式等,以提高混凝土的抗裂能力。

2. 施工阶段:在混凝土施工过程中要严格按照施工工艺要求进行操作,保证混凝土的浇筑均匀,并通过充分振捣保证混凝土的密实度,减少内部应力集中的可能性。

3. 养护阶段:混凝土浇筑结束后,要及时进行养护,保持适当的湿度和温度,从而提高混凝土的强度和抗裂能力。

4. 使用阶段:在水工建筑的使用过程中,要及时排除积水,避免混凝土受到渗水或冻融等环境因素的影响,以减少裂缝的产生。

对于已经出现裂缝的混凝土结构,应根据裂缝的类型和严重程度采取相应的修复措施,例如利用封缝剂进行填充、加密混凝土表面等。

水工建筑中的混凝土裂缝问题是一个复杂而重要的问题,需要在设计、施工、养护和使用各个阶段都采取相应的措施来预防和处理。

只有全面提高混凝土的抗裂能力,才能保证水工建筑的稳定性和使用寿命。

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施水工混凝土工程是水利工程的重要组成部分,但在水工混凝土结构中,裂缝是不可避免的问题。

裂缝的出现会影响工程的安全性和使用寿命,因此加强对水工混凝土裂缝成因及防治措施的研究和探讨,对于保障工程的安全和可靠性具有重要意义。

本文将分别探讨水工混凝土裂缝的成因及防治措施。

一、水工混凝土裂缝的成因1、材料因素水泥混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水等原材料组成的,而裂缝的形成与水泥混凝土材料的特性有直接关系。

水泥混凝土的收缩性和变形性是裂缝形成的主要原因之一,水泥混凝土在凝固硬化过程中会产生收缩,这种收缩会导致混凝土内部产生应力,最终形成裂缝。

2、施工因素水工混凝土工程的施工环境和施工工艺会直接影响到混凝土的质量和结构,从而引起裂缝的产生。

施工现场环境干燥或者风大,会导致混凝土表面的水分流失过快,从而引起混凝土的收缩,促使裂缝的形成。

不合理的浇筑和养护方法也是裂缝产生的原因之一。

3、设计因素水工混凝土工程的设计也会影响到裂缝的产生,比如结构设计不合理、温度和收缩预测不到位等,都可能导致水工混凝土裂缝的产生。

4、外部因素水工混凝土在使用过程中会受到水流、水压、温度变化等外部因素的影响,这些外部因素也可能引起水工混凝土裂缝的产生。

1、合理选材合理的原材料选用是预防水工混凝土裂缝的重要环节。

选择低收缩水泥、粉煤灰以及合适的粗细骨料,可以有效减少混凝土的收缩性和变形性,从而减少裂缝的产生。

2、施工控制在施工过程中,要加强对浇筑浆料的质量检查,确保混凝土的坍落度、流动性和均匀性,避免混凝土中存在空洞和缺陷。

控制施工现场的施工环境,保持适当的湿度和温度,合理安排浇筑过程,减少混凝土的收缩。

3、合理设计在水工混凝土结构的设计过程中,要充分考虑材料的性能和外部环境的影响,对结构的尺寸、形状和受力要求进行合理设计,从而减少裂缝的产生。

4、加强养护在混凝土浇筑之后,要加强对混凝土的养护工作,尤其是在混凝土初凝后的保护工作。

水工涵闸混凝土结构裂缝成因分析

水工涵闸混凝土结构裂缝成因分析

水工涵闸混凝土结构裂缝成因分析水工涵闸属于水工薄壁结构商品混凝土工程,开裂的可能性很大,其开裂的主要部位在水工涵闸的墩墙上。

而且水工涵闸的底板也有开裂的可能。

分别阐述水工涵闸商品混凝土的墩墙和底板裂缝的形式及其产生的原因,以期为未来水工涵闸墩墙结构的裂缝防治提供借鉴。

一、导言水工涵闸的裂缝发生的主要部位在底板和墩墙上。

水工涵闸商品混凝土裂缝形成的主要原因有:建筑物结构设计不周引起的裂缝;基础处理不善引起的裂缝;结构型式复杂,分缝分块过长引起的裂缝;商品混凝土的温度变化引起的裂缝;施工质量控制不严引起的裂缝;运行期间,由于超载等原因出现裂缝。

当底板商品混凝土修建在软土地基或弹性模量较小的地基上时,底板所受到的外部约束比较小,其裂缝的产生是由于自身的体积变化引起的,主要是由于温度的变化引起的。

二、水工涵闸墩墙结构的典型裂缝及其成因(一)现象水工涵闸商品混凝土墩墙结构经常出现“上不着顶,下不着底”的“枣核形”裂缝现象,像湖北荆江分洪北闸的闸墩、石梁河新泄洪闸的闸墩的裂缝,都是这种形式的裂缝。

笔者原所在单位曾施工的仙桃市展翅长河三合垸闸的闸墩也曾出现过类似的裂缝,裂缝通常发生在施工期间的商品混凝土的表面,随后裂缝继续向内部深进,由于水工涵闸的墩墙较窄(一般只有lm左右),裂缝很容易贯穿整个墩墙,形成贯穿性的危害性很大的裂缝,贯穿裂缝多发生在浇筑后2-3个月或更长时间。

缝宽受外界环境温度的变化影响较明显,冬季较宽,夏季较细。

由于底板和墩墙商品混凝土的自身约束,沿截面高度方向,裂缝大多呈中间宽两端窄的“枣核形”。

从商品混凝土表面看,裂缝底部通常是竖直的,而顶部则向两边倾斜。

图1是裂缝容易出现的部位的示意图。

(二)成因商品混凝土具有热胀冷缩的性质,其线胀系数一般为1×l0-5/℃左右,当温度发生变化时,商品混凝土结构就会产生温度变形。

而建筑物往往受到各种约束(包括外约束和内约束)在温度变形和约束的共同作用下,产生温度应力,当这种应力超过商品混凝土的抗裂强度时就产生裂缝。

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施水工混凝土是在水利工程中广泛使用的一种材料,但是在使用过程中常常会出现裂缝,造成安全隐患和经济损失。

下面将从成因和防治措施两个方面进行详细介绍。

一、成因1. 温度变化:由于水工混凝土在施工后通常需要长时间进行的养护,因此受到日夜温度变化影响较大。

随着温度的变化,混凝土内部会产生热胀冷缩,从而引起裂缝。

2. 强度不足:如果水工混凝土的强度不足,那么在负荷作用下就容易发生裂缝。

造成强度不足的因素有:水泥的掺量不足、水泥的质量差、混凝土内部有空隙、钢筋不够饱满等。

3. 恶劣环境:水工混凝土在使用过程中常常会受到恶劣的环境影响,如水流冲刷、风吹日晒、雨水侵蚀等。

这些因素都会导致混凝土表面的损伤和渗透,从而引起裂缝。

4. 建造工艺:混凝土的建造工艺不合理也会导致裂缝的产生,比如混凝土拌合不均、浇注方式不对、模板结构变形等。

二、防治措施1. 加强施工质量:混凝土施工过程中要注意控制水泥的掺量,保证混凝土强度;要保证混凝土浇注均匀,钢筋饱满,模板结构严谨等。

2. 合理消除温度变化:在水工混凝土施工过程中,要尽可能控制环境温度的变化。

同时,可采用预留伸缩缝、控制混凝土的收缩性,从而消除温度变化造成的裂缝。

3. 加强维护和保养:水工混凝土在使用过程中应加强保养和维护,避免外界环境对其产生破坏性作用,如定期对混凝土表面进行清洗、修补等工作。

4. 采用高性能材料:可以采用一些高性能材料来替代传统的水泥混凝土材料,如高性能混凝土、高分子材料等,以提高材料的性能和耐久性。

总之,水工混凝土的裂缝问题是一个比较常见的问题,在施工过程中应注意控制各种因素,加强质量管理和维护工作,从而降低发生裂缝的可能性,保证工程的安全和稳定。

水工混凝土裂缝的成因和防治

水工混凝土裂缝的成因和防治

水工混凝土裂缝的成因和防治裂缝总是出现在水利工程的主体构造中,造成裂缝的原因多种多样,与混凝土的施工技术,还有就是所采用的材料质量有一定关系,是内外因素共同作用的结果,阻碍了水利工程功能的发挥。

水利工程中的混凝土裂缝的大小是不同程度的,随着不同大小的裂缝,对水利工程的危害程度也是不一样,但是裂缝会随着气温变化、时间发展等因素的影响而变大,这样一来就会造成水利工程的承载能力下降。

因此我们要在水利工程施工过程中要注重混凝土的施工,防止出现混凝土裂缝。

下面对造成混凝土出现裂缝的因素开展分析。

混凝土裂缝的产生成因1.1温度裂缝和收缩裂缝在混凝土裂缝中温度裂缝是比较常见的,温度裂缝是由于在混凝土施工过程中混凝土在硬化凝固的时候收到外界温度影响而形成的一种裂健,它会根据温度的变换而呈现不同程度的裂缝。

混凝土的凝固环节其实是一种水化反应,水泥、水、砂子等材料混合在一起与空间完全接触,必然会发生一定的化学反应,会使混凝土内部出现不定量的热能,如果这些热能扩散不出去,或是散发的不及时的话,就会随着外界的温度的变化而发生热胀冷缩现象,这样一来,裂缝必然就会产生。

1.2混凝土塌落裂缝的产生成因塑性塌落一般都发生在混凝土浇筑完之后的几个小时之内,这个时期由于混凝土本身构造还处于塑性状态,一旦混凝土产生深水现象,那么受到模板应力和重力的影响必然会让混凝土的固体颗粒向下方逐渐沉降。

在钢筋混凝土施工中,这种移动必然会受到钢筋的限制与约束,这个时候混凝土构造上方极容易形成一些裂缝,且此类裂缝的产生方向同钢筋布置一样。

1.3钢筋问题而产生的裂缝在水利工程施工过程中,钢筋也是主要的施工材料之一,假设它的质量出现问题也会造成工程的质量出现问题。

在钢筋施工过程中,由于材料的保护不到位,造成钢筋受到腐蚀和雨浇的情况,施工人员忽略而被用作水利工程的施工,而钢筋外部的混凝土的保护厚度是有限的,如果混凝土的涂抹密度不合理的话,就会使空气中的氯离子与腐蚀的钢筋发生氧化反应,是钢筋出现生锈问题,减少了钢筋的使用寿命,发生氧化反应的钢筋体积会扩大,使混凝土的内部空间不够用,从而造成混凝土产生不同程度的裂缝。

水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理对策

水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理对策

水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理对策摘要:裂缝现象是水工混凝土建筑物最常发生的一类病害问题,混凝土裂缝类型的不同所产生的危害性也将有所不同。

为了尽可能的避免混凝土的建筑物出现裂缝问题,便应当针对其裂缝控制工作加强重视程度。

本文简要介绍了水工混凝土裂缝的几种主要类型,分析了其裂缝产生的原因,并最终就此提出了一些针对性的裂缝应对措施。

关键词:水工混凝土;建筑物;裂缝;原因;措施混凝土是水泥在凝固之后所产生出的具备一定坚固性的建筑体。

在混凝土材料的混合过程当中,由于各类材质的密度存在着十分显著的差异性,因此也就造成了混凝土有着一定的非均质性,同时还存在着一定的脆性特征,由此也就导致了混凝土较易出现裂缝现象。

一旦这些裂缝得不到有效的控制,便会导致混凝土当中的钢筋等材料暴露出来并遭受侵蚀,最终会致使建筑的结构稳定性受到影响,并将引发严重的安全隐患危险。

一、水工混凝土裂缝的类型对于水工建筑混凝土进行类型划分的方式多种多样,因而混凝土的裂缝形式也可被分成各种完全不同的类型。

目前主流的混凝土裂缝类型划分方法及具体形式主要可概括为以下几项内容:(一)以裂缝尺寸划分依据裂缝的长、宽、深三方面指标进行类型划分,可将之具体分成Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类共三种裂缝。

如下表1所示。

表1混凝土裂缝尺寸类型表(二)以危害程度划分这一类型划分方法较为简单,可将水工混凝土建筑物的裂缝情况划分成有害与无害两种类型的裂缝,通常裂缝程度>0.2mm的即被视作为有害裂缝,反之即为无害裂缝。

(三)以出现时间划分依据混凝土裂缝的产生时间与外部环境因素进行类型划分,可将其具体分成Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类,共3种类型。

其中Ⅰ类即为应温度收缩导致的裂缝现象;Ⅱ类即为再生性裂缝现象;Ⅲ类裂缝即为因较大的载荷压力导致的裂缝现象。

通常而言,水工建筑物混凝土裂缝具体包括了:温度收缩裂缝、压力超载裂缝、自然沉降裂缝,以及因材料原因导致的龟缩与疏松裂缝。

二、成因分析(一)原材料质量不合格原材料是水工建筑施工过程之中保障工程质量最为关键的一个环节,若原材料不符合标准要求存在重大的安全隐患便会对后续建筑工程施工带来一连串的问题,并最终造成混凝土裂缝的出现。

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析引言水工建筑是指用于水文工程和水利工程中的建筑物,包括水坝、水闸、泄洪道、泵站等。

在水工建筑中,混凝土是最常见的建筑材料之一,其具有良好的抗压、抗渗和抗冲刷性能,因此被广泛应用于水工建筑中。

混凝土裂缝问题是影响水工建筑稳定性和安全性的重要因素之一。

本文将对水工建筑中混凝土裂缝问题进行分析,并提出相应的应对措施。

一、混凝土裂缝问题的成因分析1.1 施工质量不良水工建筑的施工环境复杂,施工条件限制多,如果施工过程中混凝土拌和不均匀、振捣不密实、养护条件不足等,容易导致混凝土裂缝。

1.2 温度变化水工建筑处于室外环境,受到日夜温差、四季变化等多种温度因素的影响,混凝土受到温度变化影响,容易出现裂缝。

1.3 水文作用水工建筑受水文因素影响较大,受水压、水流冲刷等因素影响,容易出现混凝土裂缝。

1.4 荷载作用水工建筑承受着来自水压、波浪、地震等多种荷载作用,这些作用会对混凝土结构产生影响,导致混凝土裂缝。

1.5 其他因素如混凝土龄期、材料性能、设计参数等因素也会对混凝土裂缝产生影响。

2.4 合理设计结构在水工建筑的设计阶段,应考虑到水文作用和荷载作用对混凝土结构的影响,采取合理的结构设计和材料选择,减少混凝土裂缝的发生。

2.5 加强监测和维护对于已建成的水工建筑,应加强监测和维护工作,定期检查混凝土结构的状况,及时发现裂缝问题并采取修复措施。

2.6 使用适当的防裂材料在混凝土施工中,可以适当添加纤维增强材料、膨胀剂等,提高混凝土的抗裂性能,减少裂缝的产生。

2.7 加强施工技术水工建筑属于特殊环境的施工,对施工技术要求较高,应加强施工人员的技术培训,提高施工质量,减少混凝土裂缝的发生。

水闸混凝土防裂措施及裂缝处理

水闸混凝土防裂措施及裂缝处理

⼀、⽔闸混凝⼟裂缝及产⽣裂缝的原因1.1设计原因产⽣的裂缝(1)构件断⾯突变过多,产⽣应⼒集中,若不采取措施,断⾯缩⼩处以及阴⾓部位容易出现裂缝;(2)闸底板或闸墩太长,容易出现伸缩变形引起的裂缝;(3)承重梁板尺⼨太⼩,刚度不⾜,受拉部位易产⽣裂缝。

1.2混凝⼟材料原因产⽣的裂缝(1)使⽤导致混凝⼟收缩性较⾼的矿渣⽔泥、快硬⽔泥、低热⽔泥,以及⽔泥标号过低或⽔灰⽐过⼤均易产⽣裂缝。

此外,将不同⼚家的⽔泥混⽤,也是产⽣裂缝的重要因素。

(2)混凝⼟中粗⾻料的⽤量⼤,针⽚状⽯⼦含量⾼,会造成混凝⼟内部孔隙增多,细⾻料的粒径及含泥量超标等会造成混凝⼟强度下降,易引起裂缝。

(3)选⽤碱活性⾻料,使⽔泥中的碱性物质与⾻料中的活性氧化硅等起反应,⽣成胶状物,因体积膨胀⽽产⽣裂缝。

(4)有些⽔泥拌制的混凝⼟出现离析、泌⽔等不良现象,造成混凝⼟各种组份分布不均匀,⽔化反应差异性⼤,容易产⽣裂缝。

另外,混凝⼟中⼤量加⼊粉煤灰等掺合料以减少⽔泥⽤量,此时混凝⼟早期强度不⾜以抵抗早期的内部拉应⼒⽽出现裂缝。

(5)外加剂(如膨胀剂)选择不当,或误⽤假冒产品,也会产⽣裂缝。

1.3施⼯原因产⽣的裂缝(1)混凝⼟钢筋保护层偏⼩、混凝⼟坍落度偏⼤、混凝⼟表⾯收浆不好,易产⽣因沉淀⽽产⽣的裂缝,裂缝沿钢筋纵向出现,或以预埋件为中⼼出现辐射状裂缝,出现裂缝部位⼀般会⾼于周围混凝⼟表⾯。

(2)混凝⼟浇筑完毕后抹⾯及养护不及时会造成塑性裂缝,塑性裂缝⼀般不长,深度也浅,往往表现为中间宽两头细。

(3)在混凝⼟⽔化反应初期若表⾯失⽔会产⽣⼲缩裂缝,在⼲缩过程中,混凝⼟遇到如钢筋或其他预埋件的约束,在混凝⼟内部产⽣的拉应⼒超过混凝⼟抗拉强度时就会产⽣裂缝。

在配筋率较⼤(超过3%)的构件中,钢筋对混凝⼟收缩的约束⽐较明显,混凝⼟表⾯容易出现龟裂。

另外,⾻料的⼤⼩和级配对⼲缩也有影响,如使⽤偏细砂(或硅粉等⽐表⾯积⼤的材料)时,会使混凝⼟收缩值增⼤。

水工混凝土裂缝成因及处理

水工混凝土裂缝成因及处理

水工混凝土裂缝成因及处理一、引言在水利水电工程施工中会,混凝土之中是工程当中使用最普遍,用量广泛的一种混合材料。

虽然使用率高,但混凝土均匀耐酸性,离散性大,特别容易产生裂缝的特性,是长期困扰着工程技术人员的难题。

作者根据自己多年的施工经验,总结了水工建筑物的混凝土裂缝主要有以下几种:1.收缩裂缝。

混凝土微观钢管裂缝一般肉眼看不到,它是内部固有的一种裂缝,也是不连贯的。

宽度在0.05mm以下这类这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的荷重情况下视为无害。

但宏观裂缝则要认真分析判断新埃其为形式。

宏观裂缝一般则认为是宽度大于0.05mm以上的裂缝。

收缩裂缝:即在施工产生因水泥水化热及外部气温的积极作用引起混凝土收缩而阶段的裂缝。

收缩凹陷多为规则的条状,很少交叉,常发生在结构的变截面处,即便与受力钢筋平行。

这种裂缝钢板多发生在大体积的混凝土和梁、板、柱等块体构件,危害较大,尤其是渗入在大气中的构筑物更大影响更大。

如不加以防止,十分可能会造成严重后果。

2.超载裂缝。

即沥青构件超载使用时,造成变形、受力不均等原因产生主因的裂缝,一般均发生在构件受力弯矩最大的剪切应力部位,成条状,但分布不像收缩裂缝那样均匀,扩展方向也相反,一般沿受力钢筋垂直方向或斜竖直向发展战略。

产生超载裂缝的原因,饱受往往是在施工中构件上受到了不适当的施工荷载或者上部建筑物过早施工。

3.沉降裂缝。

即因地基差异沉降或脚手架结合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝,多见于填土地基、沉积桩基沉降绝不均匀的各种基础与墙体。

这种裂缝一般与地面垂直,或成30°~40°角方向发展,宽度因荷载大小而异,与沉降值成比例。

沉降裂缝危害极大,并且很难处理。

因此在设计上必须采取有效措施,在先期探测、施工和使用投资过程中斗要加强观测和加强巡视。

4.温度裂缝。

温度裂缝多发生在大体积混凝土地区或温差变化较大表面的混凝土结构中。

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析混凝土裂缝是水工建筑中普遍存在的问题,裂缝是由于混凝土受到外部或内部的压力、温度变化、湿度以及机械作用等因素导致的。

水工建筑中混凝土裂缝问题不仅影响工程的美观性,而且对工程的安全性及维修需求也造成了很大的影响。

为此,本文将从混凝土裂缝的形成原因入手,详细探讨水工建筑中混凝土裂缝问题及应对的措施。

一、混凝土裂缝的形成原因1.混凝土内部应力不平衡混凝土内部应力是影响混凝土是否裂缝的主要因素之一,混凝土中的应力来源于各种不同形式的荷载,如自身重力、水压、冻融循环引起的体积变化等。

若混凝土的自身体积变化率较大,而收缩率、抗张强度不足,则会导致混凝土的应力分布不平衡,进而发生裂缝。

2.混凝土干缩和潮湿变形混凝土通常是在施工后不久就开始干燥,因而混凝土表面会发生干缩现象,若表面干缩程度比内部干缩程度快,因而容易形成表层裂缝。

此外,混凝土内部含有水,在潮湿环境或水压作用下容易发生体积变形,导致应力不均匀,再加之干燥缩小,该部位就可能发生裂缝。

3.施工质量不良当混凝土未充分振实或具有较多的空隙时,它容易在荷载作用下、水压的作用下或空气渗透下发生破坏,而产生裂缝,尤其是断面间混合不均匀、预应力钢筋的贴合度差等质量问题同样容易导致混凝土裂缝问题。

二、应对措施1.加强混凝土内部、表面的养护管理养护是任何一种混凝土结构的重要环节,它能保证混凝土充分硬化,在内部和表面形成致密、坚实的结构,避免混凝土内部干缩而不均、各部位温度差异大的现象出现。

此外,合理的湿润管理也能减缓混凝土干缩的程度,从而延缓裂缝的产生。

2.加固预应力筋在混凝土结构中,通过安装预应力筋进行加强和支撑,可以有效地防止混凝土的应力不均匀分布,在一定程度上减少混凝土的开裂率。

3.使用高性能的混凝土采用高性能混凝土,即低收缩率、高抗张强度、高耐久性、高渗透性等性能优异的混凝土,可以有效地降低混凝土龟裂的风险。

4.加强施工监管和现场管理加强施工监管和现场管理,严格按照混凝土施工技术要求进行施工,保证混凝土成分不混乱、现场浇注不间隙、各部位混合均匀、充分振实等操作环节确保完好,这样才能避免过度挥发和剥落,保证混凝土应力的平衡性。

水工混凝土裂缝的成因及预防措施

水工混凝土裂缝的成因及预防措施
板 时 要 注 意 采 取 一 定 的 预 防措 施 。 2 4 温 度 裂 缝 的预 防措 施 . 是 尽 量 选 用 低 热 或 中热 水 泥 , 矿 渣 水 泥 、 煤 如 粉

灰 水泥等 。二是减 少水泥用量 , 将水 泥用量尽量控制在 4 0 g m3 5 k / 以下 。三是 降低 水灰 比 ,一 ~ 般混 凝土的 水灰 比 控 制 在 0 62 。 四 是 改 善 骨 料 级 配 , 加 粉 煤 灰 或 . ̄下 3 , 掺 高 效减水剂等来减 少水泥用量 , 降低 水化热 。五是改善 混 凝 土 的 搅 拌 加 工 艺 , 传 统 的 “ 冷 技 术 ” 基础 上 采 在 三 的 用. 一次 风 冷 ” 工 艺 , 新 降低 混 凝 土 的 浇筑 温 度 。六 是 在 混 凝土 中掺 加一定量 的具有减 水 、 塑 、 增 缓凝等作 用的 外加剂 , 改善} 凝土拌 合物 的流 动性 、 昆 保水性 , 降低水化 热, 推迟 热峰的出现时 间。七是 高温 季节浇筑时可以采 用搭设遮阳板等辅 助措施控制} 凝土 的温升 , 昆 降低浇筑 混 凝 土 的 温 度 。八 是 大 体 积 混 凝 土 的 温 度 应 力 与 结 构 尺 寸 相 关 , 凝 土 结 构 尺 寸 越 大 , 度 应 力越 大 , 此 要 混 温 因 合理安 排施工 工序 , 分层 、 分块 浇筑 , 以利于 散热 , 减小 约 束 。九 是 在 大 体 积 混 凝 土 内部 设 置 冷 却管 道 , 冷 水 通 或 者 冷 气 冷 却 , 小混 凝 土 的 内 外 温 差 。十 是 加 强 混 凝 减 土 温 度 的 监 控 , 时 采 取 冷 却 、 护 措 施 。十 一 是 预 留 及 保 一 温 度 收 缩 缝 。十 减 小 约 束 , 筑 混 凝 土 前 宜 在 基 岩 二是 浇 和老混 凝土 上铺 设5 m左 右 的砂 垫 层或使 用沥青 等材 c 料 涂 刷 。- 三 是 加 强 混 凝 土 养 护 , 凝 土 浇 筑 后 , 时 t 一 混 及 用湿润 的草 帘 、 片等覆 盖 , 麻 并注意洒水 养护 , 适当延长 养护 时间 , 保证 混凝土 表面缓慢冷 却 。在寒 冷季 节 , 混 凝土表面应 设置保温措施 , 以防止寒潮袭击 。十四是} 昆 凝 土 中配 置 少 量 的 钢 筋 或 者 掺 人 纤 维 材 料 , 混 凝 土 的 将 温 度 裂 缝 控 制 在 一定 的范 围之 内 。 2 5 化 学 反 应 引 起 的 裂 缝 的 预 防措 施 . 碱 骨 料 反 应 裂 缝 和 钢 筋 锈 蚀 引起 的 裂 缝 是 钢 筋 混 凝 土 结 构 中 最 常 见 的 由于 化 学 反 应 而 引 起 的 裂 缝 。混 凝土拌 和后 会产生一些碱性 离子, 这些离子与某些活性 骨 料 产 生 化 学 反 应 并 吸收 周 围 环境 中 的 水 而 体 积 增 大 , 造 成 混 凝 土 酥 松 、 胀 开 裂 。这 种 裂 缝 一 般 出现 在 混 凝 膨

混凝土裂缝的原因分析及控制措施

混凝土裂缝的原因分析及控制措施

混凝土裂缝的原因分析及控制措施混凝土裂缝是指混凝土结构出现的裂缝,它是由于混凝土受到内部和外部因素的影响而产生的。

下面将就混凝土裂缝的原因分析及控制措施进行详细阐述。

一、混凝土裂缝的原因分析1.温度变化:由于混凝土的热胀冷缩系数较大,当混凝土受到温度变化的影响时,会产生内部应力从而造成裂缝的产生。

2.干缩变形:混凝土在硬化的过程中,会产生水化反应以及水分的蒸发等因素,导致体积的减小,从而造成干缩变形,最终引发裂缝。

3.荷载变化:当混凝土结构承受到超荷载或者荷载突变时,会产生较大的内外应力差异,进而引起裂缝的产生。

4.不均匀沉降:混凝土结构周围的地基不均匀沉降也是混凝土裂缝产生的一种常见原因。

当地基沉降不均匀时,会导致混凝土结构产生弯曲应力,引起裂缝的形成。

5.施工质量:混凝土施工过程中,如果操作不规范、振捣不均匀或者养护不到位等情况,都会导致混凝土内部强度不均匀,从而产生裂缝。

二、混凝土裂缝的控制措施1.合理设计:在混凝土结构的设计过程中,应根据具体情况合理确定构造形式、配筋的数量和位置,以及采取适当的结构措施,从而减小内部应力差异,降低裂缝的发生概率。

2.控制温度变化:可以通过添加外部控温措施,如设置钢模板、加盖湿棉被、喷洒水等方式,降低混凝土的温度变化,从而减小热胀冷缩引起的裂缝。

3.加强养护措施:混凝土浇筑后,应及时进行湿养护,保持养护湿度稳定,以减少干缩变形引起的裂缝。

养护的时间应根据具体情况确定,保证混凝土充分强度发展。

4.加强施工管理:混凝土施工过程中应做到操作规范,加强振捣措施,确保混凝土的均匀性。

同时应加强对施工现场的管理,及时清理施工垃圾,减少混凝土结构受到的外界影响。

5.加固地基:对于地基沉降不均匀的情况,可以通过人工堆土填充、加固地基等方式,改善地基的承载性能,从而减小地基对混凝土结构的影响。

混凝土裂缝的产生原因复杂多样,包括温度变化、干缩变形、荷载变化、不均匀沉降以及施工质量等因素。

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析水工建筑是指专门用于调节水流、防洪、排水、灌溉等水利工程的建筑物。

在水工建筑中,混凝土是一种常用的材料,它具有良好的耐久性和抗压性,被广泛应用于水坝、堤坝、水闸、渠道等工程中。

在水工建筑中,混凝土裂缝问题是一个比较常见的难题,严重影响着工程的安全和稳定。

本文将就水工建筑中混凝土裂缝问题进行分析,并提出相应的解决方案。

一、混凝土裂缝的原因1. 温度变化:混凝土是一种多孔材料,其吸水性较大。

在温度变化大的环境下,混凝土会因收缩膨胀而导致裂缝的产生。

2. 应力作用:水工建筑经常需要承受水压、地基沉降等外部作用力的影响,长期受到这些应力作用容易导致混凝土的开裂。

3. 施工质量不佳:混凝土的配合比、浇筑工艺、养护条件等都会影响混凝土的强度和密实性,从而影响其抗裂性能。

4. 材料因素:如果混凝土的原材料质量不佳,比如水泥的质量不过关,会直接影响混凝土的质量,使其容易出现裂缝。

5. 设计问题:水工建筑的设计是否合理,结构是否稳定,也直接关系到混凝土的裂缝问题。

二、应对混凝土裂缝问题的措施1. 优质原材料采购:首先要保证水工建筑中使用的混凝土原材料质量过关,如水泥、骨料、外加剂等。

特别是水泥作为混凝土中的主要粘合材料,其质量直接关系到混凝土的抗裂性能。

建议在采购混凝土原材料时,要选择正规的供应商,尽量避免使用劣质原材料。

2. 严格控制配合比和施工工艺:混凝土的配合比和浇筑工艺对混凝土的质量和抗裂性能至关重要。

在水工建筑工程中,要根据具体情况选择合适的配合比,尽量减少水灰比,控制混凝土的坍落度,避免出现过于流动的混凝土,同时要采取合理的养护措施,保证混凝土的强度和密实性。

3. 混凝土结构设计:在水工建筑的设计中,应该合理设计混凝土结构,尽量减少混凝土结构受外部应力作用产生的裂缝。

比如通过添加钢筋、设置伸缩缝、优化结构形式等手段,改善混凝土结构的受力性能,减少混凝土裂缝的产生。

4. 加强施工管理和质量监控:在水工建筑工程的施工过程中,要加强对施工质量的管理和监控,严格按照施工规范操作,特别是对于混凝土的浇筑、养护等环节,要进行严格的质量监督,确保混凝土的质量达标。

水工混凝土裂缝的原因分析及防治对策

水工混凝土裂缝的原因分析及防治对策

水工混凝土裂缝的原因分析及防治对策混凝土是由砂石骨料、水泥、水、其他外加剂经化学、物理反应而成的成品或半成品材料。

由于混凝土裂缝会引起极限承载力能力降低,同时影响耐久性等问题,使混凝土裂缝成了水利工程中最常见的工程病害。

混凝土裂缝按裂缝发展深度分为表面裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝。

贯穿裂缝,无论对构件的整体受力,还是防渗效果的影响比之浅层表面裂缝的危害都大得多。

表面裂缝对耐久性有一定影响,要对此种裂缝加强观测,观察裂缝发展情况。

裂缝的存在和发展会降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及防渗能力,因此,对水工混凝土裂缝发生原因及防治对策的深入研究很有意义。

1裂缝的原因分析1.1施工及养护过程中原因在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大,从而使混凝土产生裂缝。

养护过程中,如果混凝土表面水分蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。

混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。

大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

1.2由于受力引起裂缝构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

当结构的基础出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。

由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施水工混凝土作为水利工程中的重要材料,具有良好的耐水性和耐久性,但在长期使用过程中,不可避免地会出现裂缝问题。

本文将就水工混凝土裂缝的成因及防治措施进行分析和探讨,以期提供有效的预防和处理方法。

一、成因分析1. 施工质量差:水工混凝土施工时,如果混凝土搅拌不均匀、振捣不充分或者温度控制不当,都会导致混凝土内部存在微小空洞或者质量不均匀,从而引发裂缝问题。

2. 温度变化:水工混凝土裂缝问题的出现,与温度变化密切相关。

在高温季节,混凝土受热膨胀,而在低温季节,混凝土因受冷收缩。

这种温度变化导致混凝土内部应力不断变化,容易使其产生裂缝。

3. 水质问题:水工混凝土建筑通常用于水利工程,长期受水质的影响。

如果水质中含有酸碱性物质或者含盐量过高,会引起混凝土腐蚀,导致混凝土表面产生龟裂。

4. 外部荷载:水工混凝土建筑在使用过程中,会受到各种外部荷载的作用,比如水压力、风力等。

如果外部荷载超过了混凝土的承载能力,会导致混凝土表面产生裂缝。

5. 结构设计问题:水工混凝土的结构设计如果存在问题,比如未考虑到混凝土受热膨胀的问题或者未合理设计伸缩缝等,都会导致混凝土裂缝的产生。

二、防治措施1. 加强施工质量管理:在水工混凝土施工过程中,需要严格控制混凝土的搅拌均匀度和振捣充分度,同时要合理控制施工温度,避免过高或过低的温度对混凝土质量的影响。

2. 控制温度变化:水工混凝土在施工后,需要进行适当的温度保护和养护,以减少混凝土受温度变化带来的损害。

3. 加强维护管理:对水工混凝土建筑进行定期的检查和维护,及时发现并修复裂缝问题,避免裂缝扩大影响结构安全。

4. 改善水质:对于长期受水质影响的水工混凝土建筑,需要加强水质管理,净化水源,以减少水对混凝土的腐蚀作用。

5. 合理设计结构:在水工混凝土建筑的设计过程中,要充分考虑到温度变化和外部荷载的影响,合理设置伸缩缝和排水系统,以减少裂缝问题的发生。

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施

水工混凝土裂缝的成因及防治措施水工混凝土是一种应用广泛的建筑材料,常用于水坝、堤坝、隧道等水利工程。

由于水工混凝土在长期使用过程中会受到各种外力的作用,容易出现裂缝,影响工程的安全性和稳定性。

对水工混凝土裂缝的成因及防治措施进行深入研究,对于延长水工混凝土的使用寿命,提高工程质量具有重要意义。

一、水工混凝土裂缝的成因1. 材料因素:水工混凝土在制作过程中,如果原材料的质量不合格或者掺杂了过多的杂质,会导致混凝土的强度不足,易出现开裂现象。

2. 结构因素:水工混凝土结构设计不合理或者施工质量不过关,容易导致混凝土出现应力集中和变形不均匀,从而产生裂缝。

3. 外部环境因素:水工混凝土在使用过程中,受到温度、湿度、冻融、气候变化等外部环境因素的影响,容易产生温度裂缝和冻融裂缝。

4. 预应力损失:水工混凝土中的预应力钢束受到外部环境或者施工操作的影响,容易出现腐蚀、断裂,导致混凝土的预应力损失,从而产生裂缝。

二、水工混凝土裂缝的防治措施1. 合理选择原材料:在水工混凝土的制作过程中,要合理选择水泥、骨料、外加剂等原材料,确保原材料的质量,并严格控制混凝土的配合比例,以提高混凝土的强度和密实性。

2. 加强设计和施工质量:在水工混凝土结构的设计和施工过程中,要合理布置钢筋和预应力钢束,减少应力集中;严格控制混凝土浇筑的质量,保证混凝土的均匀性和致密性。

3. 加强监测和维护:对于水工混凝土结构,要加强监测和维护,及时发现裂缝和变形,采取有效的措施加固和修复。

4. 加强防护措施:针对外部环境因素对水工混凝土的影响,可以采取加强防护措施,如涂覆防水涂料、加装防护层等措施,以减少外部环境因素对水工混凝土的影响。

5. 注重施工管理:在水工混凝土的施工过程中,要加强施工管理,确保施工操作规范、材料质量合格、设备设施完善,减少因施工环节引起的裂缝。

水工混凝土裂缝的成因及防治措施涉及多个方面,需要在原材料选择、结构设计、施工过程中加强管理和监测等方面进行全面考虑和有效措施。

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析混凝土是水工建筑中最主要的材料之一,由于人为因素等原因,混凝土在使用过程中可能会出现裂缝,这一问题对水工建筑的稳定性和安全性都会带来较大影响。

本文将探讨水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析。

一、混凝土裂缝的原因1. 温度变化:温度变化是混凝土裂缝的主要原因之一。

因为混凝土伸缩系数较大,当环境温度变化或者混凝土内部状态改变时,混凝土就会产生应力变化,从而导致裂缝的产生。

3. 质量问题:混凝土本身的质量问题也是容易导致裂缝产生的原因之一。

如混凝土配合比不正确、原材料质量不达标、施工工艺不严谨等都可能导致混凝土强度不足或者产生应力集中,从而引发裂缝。

4. 自然因素:自然因素也是导致混凝土裂缝的一个重要原因。

如地震、洪水、风力等外部自然因素都会给水工建筑带来较大的冲击和破坏,导致混凝土出现裂缝。

二、混凝土裂缝应对方法1. 加强质量控制:作为水工建筑中主要的材料,混凝土质量的控制至关重要。

应在施工之前对原材料进行严格把关,混凝土的配合比应根据现场环境和要求进行调整。

在施工中应严格执行工艺规范,确保混凝土浇筑均匀,并采取适当的养护措施,避免混凝土裂缝的产生。

2. 预防温度变化:为预防温度变化引起的混凝土裂缝,可以在混凝土设置伸缩缝,并在伸缩缝中夹入密封条,以防止水分渗透引起的损害,同时在混凝土的浇筑过程中引入冷却水进行降温,也可以对水工建筑进行隔热处理,减少温度变化。

3. 控制水分变化:水分的变化是导致混凝土裂缝的主要因素之一,因此应控制水工建筑内部湿度的变化,这可以通过特殊的工程材料和防水层进行控制,以减少水分的渗透和扩散。

同时,在混凝土出现裂缝时,可钻孔注浆或喷涂抗裂剂,以增加混凝土的韧性和抗张强度。

4. 引入新技术:在应对混凝土裂缝问题时,引入新技术也是一个有效的手段。

如引入纤维增强混凝土、自膨胀水泥等新型建筑材料,或者采用结构改良技术来提高水工建筑的耐震性和韧性,减少混凝土裂缝的产生。

简析水工建筑混凝土裂缝成因及加固措施

简析水工建筑混凝土裂缝成因及加固措施

简析水工建筑混凝土裂缝成因及加固措施裂缝是混凝土工程常见的病害之一,水工建筑中的裂缝不仅大幅度缩短工程使用寿命,还严重威胁着保护区人们生命财产安全,因此要严格遵守混凝土工程施工标准,严格按工程运行规程使用,避免各种隐患。

本文就水工建筑混凝土裂缝成因及加固措施进行了探讨。

标签:水工建筑;混凝土;裂缝成因;加固措施一、水工建筑混凝土裂缝的成因1、温度影响。

温度是导致混凝土开裂的重要因素,在温度的影响混凝土结构件会出现形变,加之水工建筑的基础约束因素就导致了混凝土开裂。

首先,在混凝土材料中水泥会在拌合和固结中产生水化热,这就造成了水工建筑混凝土内部出现升温的情况,因为材料的导热性较差所以内部的热量散失较为缓慢,尤其是大型的结构件,其内部的水化热需要很长时间才能消失,期间就会导致内外部的温度产生温差,从而导致结构件内外部的形变出现差异,内部呈现的是膨胀趋势而外部则因为温度较低而呈现收缩趋势,这样就产生了内外的应力差,应力场超过混凝土的极限就形成了裂缝。

如果施工时外部的温度相对较低则会加剧这个过程,所以如果外部温度骤减就会加大这个内外的温度差,就会形成更大范围的开裂。

其次,就是外部基础对混凝土的约束作用,水工建筑中混凝土结构的基础多为弹性模量较大的岩石层,因此底部会对混凝土结构形成约束作用,浇筑完成的混凝土会因为水化热升温,使得混凝土的体积膨胀,而此时岩层基础就会对其形成约束而产生应力,早起混凝土弹性模量小儿徐变大,混凝土处在塑性阶段,所以压力就会因为松弛而减弱。

但是如果水化热减弱而温度降低产生收缩则基础对混凝土的约束力不容易消失,导致内部的拉应力增加,如果应力超过混凝土的极限则会造成裂缝,这样的裂缝往往出现在底部。

2、干燥因素。

混凝土在固结的过程中会出现水分的蒸发,混凝土就会出现干缩的情况,从而发生体积的改变。

当混凝土在水中進行硬化的时候,水分流失对体积的影响较小,反之如果在空气中进行硬化则水分蒸发的剧烈,混凝土的干缩情况明显,此时混凝土结构的水分变化不够均匀,就会导致收缩力不一致,如果收缩的应力超过表面极限,混凝土结构就会出现裂缝。

水工混凝土裂缝的成因及防治对策

水工混凝土裂缝的成因及防治对策

水工混凝土裂缝的成因及防治对策摘要:水工混凝土产生裂缝的情况较为常见,造成裂缝的原因也较多。

正常情况下较为轻微的裂缝并不会对普通建筑物造成影响,无须对其过多关注。

但是对于水工建筑物来说却并非如此,水工建筑物对施工质量的要求更加苛刻,其防渗是非常重要的,一旦出现裂缝就会有水渗入其中,严重影响到建筑物的安全性。

若是裂缝较严重就会直接降低水工建筑物的抗渗能力,从而造成承载力下降,对于水工建筑物造成严重破坏,影响其性能和使用寿命。

所以一定要对水工建筑物的裂缝成因进行分析,给予足够重视,在此基础上采取针对性防治对策进行处理,确保水工混凝土的稳定性和安全性。

关键词:水工混凝土;裂缝;成因;防治对策引言水工工程施工过程中,经常都会使用混凝土材料,而混凝土出现裂缝的主要原因大多与自身的结构发生变化、外部环境变化或自身配比不合理等诸多因素有关。

一旦裂缝出现就可能对混凝土防水性、承受能力以及耐久性能等这些方面产生比较大的影响。

出现混凝土裂缝这种状况,有内部的因素以及外部的因素。

就水工工程的质量问题本身而言,需要及时采取措施,控制混凝土裂缝,从而可以进一步促进水工工程的发展。

1水工混凝土裂缝的成因分析1.1温度裂缝温度裂缝,主要是由于混凝土中含有大量的水泥,混凝土浇筑完成后,水泥在硬化过程中会产生大量的水化热,在这个过程中,混凝土结构的内部温度不断升高,外部迅速脱水,内外部温差不断增加,外部结构由于水分的蒸发不断收缩,内部结构由于温度的升高而不断膨胀,从而导致裂缝。

在收缩变形的情况下,建筑会发生严重的裂缝,不仅影响项目的美观,还会影响结构的安全性和稳定性。

另外,由于配合比的不科学,也会导致温度裂缝问题。

1.2材料的选择材料选择与使用问题是引发裂缝问题的主要原因,对于这类问题的探讨,应当首先从材料选择入手。

水泥是混凝土制作的重要原料,决定着混凝土的质量,决定着水工工程能否安全运行。

在实际开展水工施工时,如果施工人员对水泥的性质及使用要求缺乏了解,无法做到合理使用混凝土,就会导致裂缝问题出现,影响工程施工的效果。

水工涵闸混凝土结构裂缝成因及预防措施

水工涵闸混凝土结构裂缝成因及预防措施

水工涵闸混凝土结构裂缝成因及预防措施发布时间:2021-08-27T10:25:05.177Z 来源:《城镇建设》2021年第4卷10期作者:刘杰[导读] 随着社会的发展,水利工程的施工需求越来越多,刘杰安徽水利开发有限公司安徽蚌埠233000摘要:随着社会的发展,水利工程的施工需求越来越多,在水利工程中,水工涵闸具有重要的地位,要提升工程的质量,就需要保证水工涵闸的质量。

然而实际中,涵闸混凝土结构容易出现裂缝,影响水工涵闸的使用。

为避免此类问题的出现,施工部门需要了解容易出现的问题,以及问题产生的原因,并对症下药,在施工中做好相应的预防措施。

基于此,本文将阐述在水工涵闸中,混凝土结构裂缝产生的几种原因,并探究预防裂缝产生的措施,以期通过这些措施解决现存问题。

关键词:水工涵闸;混凝土结构;裂缝引言:混凝土结构施工中需要考虑多方面的因素,包括施工材料、施工环境、施工过程以及后期养护等,如果其中一个因素考虑不到位,都可能导致混凝土结构出现问题,最终导致裂缝的产生。

裂缝产生之后,混凝土结构强度进一步降低,对于水工涵闸而言,其质量就会受到严重影响。

对此,施工单位需要严格控制施工中的各环节,避免可能导致裂缝产生的情况出现。

一、水工涵闸混凝土结构裂缝产生的原因(一)水化热配置混凝土需要多种原材料,其中就包括水泥材料,部分水泥材料水化热较高,与水混合的时候会反应放出较多热量,由于混凝土导热差,过多的热量不能够及时散发出去,而堆积在混凝土内。

混凝土外部直接与自然环境接触,受外界温度和自然风等因素影响,混凝土外部的温度散发较快。

如此一来,混凝土外部的温度就会比内部温度低,由于混凝土会产生热胀冷缩现象,因而内外的温度差会导致应力的产生,混凝土外部承受着较大的拉力,而内部却承受着较大的压力,随着温度差的增大,内外应力难以平衡,并超过材料的承受极限时,混凝土材料便会撕裂,裂缝得以产生。

(二)环境因素施工环境中的一些因素会影响混凝土结构,导致裂缝的产生。

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水工涵闸混凝土结构裂缝成囚分析尹三春(仙桃市江汉设计咨询有限公司湖北仙桃433000)[摘要]水工涵闸属于水工薄壁结构混凝土工程。

开裂的可能性很大,其开裂的主要部位在水工涵闸的墩墙上.而且水工涵闸的底板也有开裂的可能。

分别阐述水工涵闸混凝土的墩墙和底板裂缝的形式及其产生的原因,以期为未来水工涵闸墩墙结构的裂缝防治提供借鉴。

【关键词]水工涵闸墩墙底板裂缝中图分类号:Tu5文献标识码:^文章编号;167卜7597(2009)0110072一02一、导曹水工涵闸的裂缝发生的主要部位在底扳和墩墙上。

水工涵闸混凝土裂缝形成的主要原因有:建筑物结构设计不周引起的裂缝:基础处理不善引起的裂缝;结构型式复杂,分缝分块过长引起的裂缝;混凝土的温度变化引起的裂缝;施工质量控制不严引起的裂缝:运行期间,由于超载等原因出现裂缝。

当底板混凝土修建在软土地基或弹性模量较小的地基上时,底板所受到的外部约束比较小,其裂缝的产生是由于自身的体积变化引起的,主要是由于温度的变化引起的。

二、水工涵角囊墙结构的典型裂缝爰其成园(一)现象水工涵闸混凝土墩墙结构经常出现“上不着顶。

下不着底”的“枣核形”裂缝现象,像湖北荆江分洪北闸的闸墩、石粱河新泄洪闸的闸墩的裂缝,都是这种形式的裂缝。

笔者原所在单位曾旌工的仙桃市展翅长河三合垸闸的闸墩也曾出现过类似的裂缝,裂缝通常发生在施工期间的混凝土的表面,随后裂缝继续向内部深进,由于水工涵闸的墩墙较窄(一般只有l m左右),裂缝很容易贯穿整个墩墙,形成贯穿性的危害性很大的裂缝,贯穿裂缝多发生在浇筑后2—3个月或更长时间。

缝宽受外界环境温度的变化影响较明显,冬季较宽,夏季较细。

由于底板和墩墙混凝土的自身约束,沿截面高度方向,裂缝大多呈中间宽两端窄的“枣核形”。

从混凝土表面看,裂缝底部通常是怪直的,而顶部则向两边倾斜。

图I是裂缝容易出现的部位的示意图。

图1墩墙裂缝示意图(二)成因混凝土具有热胀冷缩的性质,其线胀系一般为1×10—5/℃左右,当温度发生变化时,混凝土结构就会产生温度变形。

而建筑物往往受到各种约束(包括外约束和内约束)在温度变形和约束的共同作用下,产生温度应力。

当这种应力超过混凝土的抗裂强度时就产生裂缝。

在水工涵闸墩墙混凝土结构中,裂缝一方面是由底板或基础约束引起的。

由于墩墙和底板之阃存在施工间歇时间。

墩墙混凝土的变形受到底板的约束作用,一开始产生压应力,此时由于早期混凝土弹模小。

徐变度大,压应力不大且很快会因松弛变形而降低;当上部混凝土温度下降时,由于底板对降温收缩变形的强约束,墩墙就会出现较大的拉应力,当拉应力超过混凝土的即时抗拉强度时,它便会出现由里及表的裂缝,且常常是贯穿性的。

墩墙的基础温差愈大愈有可能出现这样的裂缝。

另一方面,混凝土为不良导热体,墩墙内外形成温差,引起混凝土温度变形的自约束,表面产生拉应力,也会有可能直接导致墩墙由表及里发展的裂缝。

当墩墙较薄时,裂缝是贯穿性的。

导致内外温差的原因主要有三种,一是在混凝土刚浇筑后的不久,当早期混凝土温度上升时,在表面散热的作用下,内部温度上升得快,表面温度上升得慢,形成内外温差;二是当温度下降时,同样由于外部散热快,有可能会导致更大的内外温差;三是当遇寒潮冷击或混凝土遇到大的昼夜温差时,表面温度骤降,内外温差变大,也会时有表面乃至贯穿性裂缝的出现。

内外温差应力大多是短期温度变化所至,混凝土徐变来不及发挥作用,与长期的温度缓慢变化所至的应力相比较,拉应力会大些,更易出现裂缝。

再之,混凝土的内外不均匀干缩变形也会增加浅层混凝土中的拉应力,有时也是直接导致墩墙混凝土开裂的主要原因之一。

值得注意的是,当墩墙表面裂缝出现后,若再叠加缓慢变化增长的基础温差应力,表面裂缝仍然会向结构内部纵深发展,甚至会成为贯穿性裂缝。

由于内外温差拉应力在整个混凝土结构的“早、中、晚”期都存在,自墩墙混凝土结构施工后,无论是在“早、中、晚”期,墩墙都有可能产生裂缝。

因早期混凝土的抗拉强度不高,当墩墙混凝土刚刚浇筑2—3d时,尽管整个墙体还处在温升过程中,但是已经出现裂缝乃至贯穿性裂缝的现象是司空见惯的事,这时裂缝产生的机理主要就在于早期墩墙内外温差过大,表面拉应力过大。

另外,混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐缩小,称之为收缩,由此造成的裂缝称之为“收缩裂缝”。

混凝土收缩由两部分组成,一是湿度收缩,即混凝土中多余水分蒸发,体积减少,而产生收缩,这部分占整个收缩量的8096—9096;二是混凝土的自收缩,即水泥水化作用,使形成的水泥骨架不断密实,造成体积减小。

混凝土收缩值一般为(O.2—0.4)%,收缩的发生规律是早期快,后期慢。

影响混凝土收缩的因素很多,砂石级配差、砂太细、砂率太高、粗骨料中石粉含量、配合比不良、用水量或水泥用量太多,都会增加混凝土的收缩率。

混凝土养护差也是造成混凝土收缩裂缝的原因之一.混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,而内部湿度变化小,表面收缩变形受到收缩慢的混凝土的约束,因此在结构表面产生较大的拉应力.拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,即产生收缩裂缝e混凝土的收缩现象有好几种,包括干燥收缩、自身收缩和塑性收缩。

干燥收缩即干缩,是混凝土中多余水分蒸发,体积减少,而产生收缩,这部分占整个收缩量的80%一9096;自身收缩与干缩一样,是由于水的迁移而引起,但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降。

形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。

水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正好相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减小,而自身收缩增大。

如当水灰比大于O.5时,其自干燥作用和自身收缩与干缩相比小得可以忽略不计,但是当水灰比小于o.35时,体内相对湿度会很快降低到8096以下,自身收缩与干缩则接近各占一半。

自身收缩在混凝土体内均匀发生,并且混凝土并未失重。

此外。

低水灰比混凝土的自身收缩集中发生于混凝土拌合后的初龄期,因为在这以后,由于体内的白干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了.换句话说,在模扳拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成,而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的千缩部发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,就认为混凝土不发生干缩。

在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大。

现今许多断面尺寸虽不很大。

且水灰比也不算小的混凝士。

也需要考虑将温度收缩和自身收缩叠加的影响,况且在这些结构里,两者的发展速率均要比大坝混凝土中快得多,因此也激烈得多,需要给予更充分的考虑。

塑性收缩,在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。

因为这时混凝士的泌水明显减少。

表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不规则的裂缝。

出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加快,于是裂缝迅速扩展。

三、水工涵角庭扳结构的典型曩冀及箕成园(一)现象底板的温度裂缝随外界环境的温度的周期性变化而呈现出周期性变化的规律,与墩墙裂缝现象十分类似。

底板的沉陷裂缝多属深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,有的在上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈30。

一45。

角方向发展;较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有这定的错距,裂缝宽度受温度变形的影响小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。

地基变形稳定后,沉陷裂缝也趋稳定。

水工涵闸的底板混凝土沉陷裂缝主要为顺水流方向的裂缝,笔者所在的湖北省仙桃市在70—80年代兴建的部分涵闸,如大垸子闸、石山港闹的底板等都发现了这类裂缝,都进行了处理,查阅文献资科,存在这类裂缝的涵闸有:四女寺枢纽北进洪闸底板及斜坡段过流面表层混凝土各有14条裂缝,主要为顺水流方向的纵向缝。

献县枢纽节制闸两边孔底扳共有5条裂缝,其中左边孔一裂缝己上下贯通,裂缝总长48.06m。

湖北省江汉航线新城船闸工程下闸首底板显露出的裂缝共有13条,裂缝总长约236m,裂缝表面宽度约O.2~4咖,且大多数裂缝与底板、闸室及洧力池两边的伸缩缝连通。

而底板混凝土的表面温度裂缝走向则无一定规律性,常纵横交错。

裂缝(上接第63页)宽度大小不一,~般在O.6衄以下,宽度变化不大。

(二)成因水工涵闸底板混凝土表面温度裂缝的成因同墩墙混凝土裂缝的成因相似,特别当底板修建在坚硬的基岩上时,受到的约束作用就更大,有可能产生贯穿性的裂缝。

由于墩墙增加了底板的刚度,使得底板的抗裂能力显著增强,一般不会出现垂直于水流方向的裂缝。

水工涵闸底板的顺水流方向的裂缝主要是由于不均匀沉降所造成的。

①由于地基土体软硬不均,或局部存在松软土,未经夯实和必要的加固处理。

即使在相同的外荷载作用下,也会产生的不同的沉降量,从而引起混凝土的开裂;②结构各部位荷载悬殊,在关闸蓄水的情况下,上下游方向便受到不同的静水压力的作用。

会引起地基的不均匀沉降;③墩墙传给底板的力也是不均匀的,混凝土浇筑后因地基受力不均,产生不均匀下沉,造成结构应力集中,导致出现裂缝;④当边墩外填土接近设计高程时底板中部顶面顺水流方向的就会有裂缝产生,这完全是由于边荷载影响形成的;⑤冬季旌工,模板支架支承在冻土层上,上部结构未达到规定强度时,冻土化冻下沉,使结构下垂产生裂缝;⑥水工涵闸如果发生渗漏,带走土体的颗粒,也会使结构产生不均匀沉降。

四、结论本文分折了水工涵闸混凝土结构裂缝的成因,墩墙的裂缝主要是温度裂缝和塑性收缩裂缝,而底板则主要为温度裂缝和地基的不均匀沉陷所产生.不同的原因导致的裂缝的危害程度也不相同,其中贯穿性裂缝的危害最大.参考文献:[1]邓进标、邹志军、韩伯鲤等,水工混凝土建筑物裂缝分析及其处理[哪,武汉:武汉水利电力大学出版社,1998.[2]沈兴华、林秋英、王新赋,观音寺闸裂缝处理及效果评价,人民长江,2002(5).[3]朱岳明、黎军、刘勇军,石粱河新建泄洪水闸闸墩裂缝成因分析.红水河.Z002(2).[4]郭念春、马殿君、徐艳军,沙颖河郑埠口枢纽工程节制闸闸墩裂缝成因分析,水运工程,2000(8).[5]王敬莲、贵秋明,新河大闸铺盖裂缝成因及防渗处理措施。

湖南水利,1998.5.P P.25—26.三、对未来数字图书馆网络存储技术的展望数字图书馆是将包括多媒体在内的各种信息的数据化、存储管理、查询和发布集成在一起,使这些信息得以在网络上传播,从而最大限度地利用这些信息。

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