水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理研究.doc

水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理研究 【摘要】随着社会经济的不断进步与发展，我国的水利工程建设规模也在不断扩大。混凝土因其不易风化，具有较强的抗压度，且耐火性能良好，已广泛应用于水工结构的建筑中。水利工程建设的首要任务是要保证其质量，而混凝土作为水工结构建设中的主要材料，其质量对整个水工结构具有直接影响的作用。但是，混凝土在使用过程中，常常会发生裂缝问题，如不及时采取措施进行处理，就会降低水工结构的耐久性和安全性，因此，要对水工结构大体积混凝土裂缝问题给予重视。本文结合混凝土裂缝的类型，分析了其产生裂缝的原因，并提出了几点控制处理措施，望与业内人士进行交流。 【关键词】水工结构、大体积混凝土裂缝、成因、控制处理 前言 由于水电工程的迅速发展，加上国民经济的发展和生活水平的不断提高，对水电工程的质量要求也越来越高。水工结构的形体巨大且结构复杂，混凝土是其主要建筑材料，大体积混凝土因为受到多种因素的影响，极易遭到破坏，从而影响整个水工结构的质量。裂缝是水工结构中最明显的问题，不但破坏了建筑物的外观，还对人们的生命财产安全构成威胁。要使水利工程的平稳度和质量得到保障，就必须对混凝土产生裂缝的原因进行研究，并制定出具有针对性的控制措施。有效的控制措施不仅能够提高企业的经济效益和社会效益，还能在实际施工中产生指导作用。 水工结构混凝土裂缝类型 只有正确地判断出水工结构混凝土裂缝的类型，才能全面地对裂缝成因进行分析，从而制定出合理的控制措施。 根据裂缝发生的时间可分为早期、中期和后期裂缝。混凝土还未达到所设计的强度而产生的裂缝为早期裂缝，通常发生在施工后一个月左右的时间；若混凝土已达到标准强度，但是由于因为施工或者设计等因素而造成的裂缝为中期裂缝；由于受到外界因素的影响而使混凝土遭到侵蚀所形成的裂缝称后期裂缝。 根据裂缝的性质可将其分为不稳定缝、稳定缝和死缝。稳定缝会随着季节的转变而发生周期性变化；不稳定缝的长度和宽度的变化是随着外界的变化而发生的；死缝不具发展性，具有稳定的宽度和长度[1]。 根据裂缝的原因可将其分为不同类型，例如：因施工而形成的裂缝、因温度而形成的裂缝、因承载受力而形成的裂缝、因预应力而形成的裂缝、因强迫移位而形成的裂缝等。 根据裂缝的危害程度可分为轻度、重度和危害性裂缝。轻度裂缝不会对水工结构的强度与稳定造成严重影响；重度裂缝会使水工结构的强度和稳定性降低；危害性裂缝会严重破坏水工结构，大大降低了结构的强度与耐久度。 水工结构大体积混凝土裂缝成因 外界气温变化 大体积混凝土发生裂缝问题的主要原因之一就是外界温度突然降低。如果外界温度较高，则混凝土浇筑的温度也比较高，当温度突然降低，混凝土的表面就会随着外界温度的下降而降低，但是其内部温度依然保持不变或者降低速度较为缓慢，从而导致大体积混凝土形成内外温差，极易发生裂缝情况[2]。 混凝土浇筑的施工不当 在混凝土浇筑的施工过程中，如果不能严格按照要求进行施工，就会导致裂缝的产生。例如，在进行浇筑前，混凝土的原材料配比不合理、水灰的比例分配不当；在进行浇筑的过程中，如果天气温度较高就会使浇筑温度也较高；在浇筑完成后，如果不能及时对混凝土采取潮湿养护措施，将其暴露于环境中，表面的水分蒸发速度就会加快，这些都是由于施工不当而使大体积混凝土产生裂缝的因素。 混凝土收缩变形 由于混凝收缩而形成的裂缝主要表现在两个方面：（1）在混凝土浇筑后，但尚未凝固前，其强度未达到标准，由于大体积混凝土的面积较大，所以与外界的接触面也相对较大，如果遇到高温或者风度较强的天气，其表面水分的蒸发速度就会加快，可是内部水分蒸发较为缓慢，混凝土强度不够，难以承受其表面的急剧收缩，从而产生裂纹；（2）混凝土在浇筑后的很长一段时间里，水分会慢慢蒸发，但是由于体积较大，所以其内部与表面的水分蒸发情况会存在差异，干缩程度也会有所不同，内外变形的不一致就会产生裂缝。 4.混凝土水化热 由于温度的变化，使大部分混凝土在浇筑的时候产生了大量热能，小体积混凝土的散热速度较快，而水工结构中的混凝土体积较大，加上其材料是热能的不良导体，因此水热化所产生的热能不易散去，一直聚集在混凝土内部，使其内部温度不断升高[3]。混凝土在高温时弹性变量小，形变较小，其内部变形应力也较小，未超过应力极限，不会产生裂缝。但是，随着内部散热的进行，其温度会逐渐下降，使弹性变量增加，内部应力也会变大，超过应力极限就会使混凝土发生裂缝。 水工结构大体积混凝土裂缝发的控制处理措施 控制混凝土的浇筑温度 温度是导致水工结构大体积混凝体发生裂缝的主要因素，因此，为减少裂缝情况的发生，应对混凝土的浇筑温度进行控制。按照相关的温度标准，在浇筑前，应根据浇筑的实际体积等参数对浇筑温度进行计算，减少温