探讨某钢筋混凝土水池裂缝的原因及对策

探讨某钢筋混凝土水池裂缝的原因及对策
摘要：随着建筑业的发展，钢筋混凝土结构的应用越来越广泛，近年来，一些水池构筑物也多采用钢筋混凝土结构，但是混凝土结构裂缝又是一直困扰施工企业的难题之一。

本文结合工程实例，对混凝土结构裂缝产生的原因、裂缝形式及防治方法进行了探讨，希望能减少混凝土裂缝的产生。

关键词：混凝土裂缝；水池；原因；措施
中图分类号：tu973+.254文献标识码： a 文章编号：
混凝土结构是现代建筑工程应用最为广泛的结构形式，如何有效解决混凝土结构裂缝，一直都是建筑施工企业重点关注的问题，但却始终得不到有效的解决。

一、概述
薄壁水池结构物的抗渗要求相当高, 不仅其主体结构应采用抗
渗混凝土, 还要结合柔性防水层来确保水池的抗渗性能。

由于水池壁厚相对较小, 故施工难度较大, 如在材料选择和施工工艺上控
制不严, 就容易导致裂缝的出现，如果出现裂缝通常都是贯穿的，对使用功能造成很大的影响。

如何才能有效得控制薄壁水池裂缝的产生呢，本文结合一个工程实例，说明施工中常用的一些防裂措施。

工程是延庆县张山营镇污水处理站工程，该处理站日处理量
400m³，为一座半地下式处理站，水池长22.85m，宽13.6 m 底板厚600mm，边墙厚250mm~400mm，墙高5.5 m。

具体形式参见图1-1、1-2。

池体混凝土分二次浇筑。

第一次浇筑至底板上150mm处，
第二次浇筑池壁至顶。

采用组合钢模板，泵送c30w4混凝土。

池壁混凝土浇筑完成，拆模后第二天发现池壁产生6、7条贯穿性裂缝，裂缝宽0.1～0.3㎜。

图1-1污水处理站平面图
图1-2 污水处理站1-1剖面图
二、裂缝产生的原因
混凝土裂缝很多种，如温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉降裂缝等。

该污水站水池地基为砂卵石，基坑开挖后进行钎探试验，地基承载力均满足设计要求。

因此，不均沉降产生裂缝的可能性不大，从裂缝产生情况看，应属于温度收缩应力和混凝土干缩变形应力引起。

1、底板对池壁冷缩和干缩的约束本工程施工中，受到结构复杂、施工面狭小等因素影响，浇筑完底板混凝土15天才进行池壁混凝土施工。

此时，底板受地温影响，温差变化相对较小，而池壁混凝土刚浇筑，由于水化作用，温差变化相对较底板温差变化大，因而池壁的冷缩量大于底板的冷缩量，其大于部分受到底板的约束。

在池壁中产生拉应力，在底板中产生压应力。

2、混凝土干缩变形应力
池壁混凝土在硬化过程中，由于水化作用和水分蒸发以及胶凝原因，使混凝土的体积变小，产生收缩变形，而底板混凝土由于以上原因造成的收缩变形由于时间差的原因而相对较小或已趋于稳定，
必然对池壁混凝土的收缩变形产生约束，从而在池壁混凝土内部产生拉应力。

池壁基础越长，拉应力越大。

2.1 温度裂缝
混凝土浇筑后, 在凝结硬化过程中会产生大量的水化热, 使其内部温度升高, 与表面温度相比产生很大的内外温差, 由温差引起的拉应力一旦超过此时混凝土的抗拉极限强度, 便会使其内部产生裂缝。

2.2 收缩裂缝
水泥凝结硬化过程中, 放出的大量水化热,使得混凝土结构内部的温度不断上升,以致在结构表面引起拉应力；在其后期的降温收缩过程中,又由于受到支座及周边混凝土的约束而在混凝土结构中出现拉应力, 导致混凝土产生微细裂缝。

2.3 孔隙和裂缝
混凝土拌合物中有相当数量未起水化作用的游离水, 这些多余水分的蒸发会在混凝土中留下开放性毛细孔隙。

三、裂缝的防控
《混凝土结构设计规范》有严格的裂缝控制要求，w<0.2mm所以我们必须采取措施来控制裂缝的宽度。

1、加强对原材料的控制
首先，水灰比越大则混凝土中多余水分蒸发后形成的毛细孔也就越多，这些孔隙是造成混凝土开裂的主要原因。

砂石粒径不均匀、级配不良、粗骨料粒径过大且含量过高、含泥量过高，都会降低混
凝土的和易性和密实度，易使裂缝产生和发展。

在满足施工要求的情况下，尽量选用粒径较大、级配良好的石子，以减少用水量和水泥用量、混凝土的收缩和泌水性。

其次，浇筑混凝土不应使用过期水泥或由于受潮而结块的水泥，否则将由于水化不完全而降低混凝土的抗渗性和强度。

使用前经复试，合格后方能使用。

严禁使用安定性不合格的水泥。

另外，水池混凝土中采用的外加剂也应满足一定的要求，以免影响混凝土的抗裂性。

在混凝土中加入适量的外加剂，可以改善混凝土的特性，减少水泥用量，减少混凝土的温升。

同时可降低水化热释放的速度，延缓温度峰值出现的时间。

混凝土中掺入一定量的粉煤灰不仅能改善混凝土特性，而且能代替部分水泥，减少水化热。

但应注意掺加粉煤灰后混凝土早期强度有所降低。

采用uea补偿收缩混凝土：在混凝土内掺水泥用量10%~12%的u型混凝土膨胀剂，以实现超长结构的无缝施工。

2、混凝土中添加外加剂
目前外加剂的品种较多，大多都是减水剂，或增加混凝土的流动性，补偿混凝土的自收缩，提高混凝土的强度，及抗渗抗裂能力，由于外加剂的优点比较明显，近年来许多大中型钢筋混凝土水池中都普遍采用这种具有补偿性混凝土收缩的功能的外加剂，并取得了良好的效果。

当然选用外加剂时，应严格按施工中要求的来选用外加剂，如氯离子含量一定要小一于5%。

3、设置伸缩缝
伸缩缝主要是控制由于温差产生的温度应力。

设计人员在具体设计时应根据地基、气温等工程情况，考虑是否设缝及相应的施工方法，认真进行计算并采取适当措施。

规范规定，矩形构筑物最大伸缩缝间距一般30m。

近年来，一方面工艺所要求的水池长度已远远超过了规范间距;另一方而随着建筑材料、施工方法的改进，又为超长水池不设缝、少设缝提供了可能。

一般伸缩缝有以下几种形式:
图伸缩缝构造图
1.沥青胶
2.油浸木丝板（沥青麻丝）
3.金属止水片
4.水泥砂浆
5.橡胶止水带 6沥青麻丝7.沥青油毡 8.油麻绳（直径30mm二道） 9.五层麻布沥青10.扁钢340×6 11.镀锌螺栓
4、在设计中也可以采用预应力钢筋混凝土结构
对钢筋混凝土水池，可以通过对池壁施加水平预应力，在池壁内产生一定的预应压力，使混凝土先产生一部分预压变形，可以减少或消除池壁在侧面水压力作用下引起的一部拉应力，使棍凝土免于受裂，提高混凝土的抗裂性。

实际上，对于人型的混凝土水池，采用预应力结构，要比普通混凝土要经济一些。

5、浇筑混凝土时，严格控制浇筑流程。

合理安排施工工序，分层、分块浇筑。

对已浇筑的混凝土，在终凝前进行二次振动，提高粘结力和抗拉强度，并减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。

二次振动完成后，板面要找平，排除板面多余的水分。

若发现局部有漏振及过振情况时，及时返工进行处理。

混凝土浇灌过程中，要放专人
检查混凝土振捣方法是否正确、是否存在漏振或过振的情况，并随时观察模板及其支撑：看是否有变形、漏浆、下沿或扣件松动等异常情况，如发现有上述情况发生应立即采取措施进行处理，严重时应马上停止施工。

6、加强混凝土的养护。

混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。

保温能减少混凝土表面的热扩散，降低混凝土表层的温差，防止表面裂缝。

混凝土浇筑后，及时用湿润的草帘、麻袋等覆盖，并注意洒水养护，延长养护时间，保证混凝土表面缓慢冷却。

在高温季节泵送时，宜及时用湿草帘覆盖混凝土，尤其在中午阳光直射时，宜加强覆盖养护，以避免表面快速硬化后，产生混凝土表面温度和收缩裂缝。

在寒冷季节，混凝土表面应设草帘覆盖或通蒸汽等保温措施，以防止寒潮袭击。

三、结束语通过对该给水工程水池底板和池壁混凝土的施工以及抗渗措施的研究、探讨、实施，工程的整体质量取得了显著的效果，此水池经盛水实验检测均无漏，一次性通过验收，达到了较好的水平，减少了因修补带来的工期拖延和人力物力的浪费，并且积累了较丰富和全面的经验。

参考文献
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