水工混凝土常见裂缝与控制措施_secret.pdfVIP

水利工程混凝土裂缝控制

甘肃省引洮公司

梁丽霞

摘要：本文通过水利工程混凝土裂缝控制一文，分析了裂缝控制的必要性及分析了混凝土裂

缝的原因，裂缝产生的类型，并提出如何预防处理。

关键词：裂缝控制必要性；类型；原因；预防

随着社会的发展，在利工程建设和使用中混凝土的质量问题越来越多，尤其

是混凝土裂缝问题，对于混凝土裂缝，应以预防为主。

1裂缝控制的必要性

水利工程对混凝土结构的外观和耐久性提出了更高的要求，裂缝大小直接

影响着结构的外观和耐久性，国家规范对砼表面裂缝做出了规定：①无侵蚀介

质无防渗要求0.3～0.4mm；②轻微介质侵蚀无防渗要求0.2～0.3mm；③严重侵

蚀有防渗要求0.1～0.2mm。《水闸施工规范》对砼的表面裂缝也做出了规定，允

许值是：水上区0.2mm；水下区0.3mm。

混凝土产生裂缝的原因是多方面的，有荷载引起的应力裂缝；有地基沉降

不均引起的沉降裂；温差或温度变化引起的温度裂缝；养护不善引起的收缩裂

缝。因温度、湿度、收缩引起的裂缝，都是因变形发生的应力超过混凝土的抗

拉强度形成的。水闸墩、墙结构下部出现的裂缝多为地基或基础约束引起的温

度裂缝。

为防止混凝土产生裂缝，必须从结构设计、原材料选择、配合比设计、施

工安排、施工质量、混凝土温度控制、混凝土养护和表面保护等方面采取综合

措施。

2裂缝及裂缝产生

2.1塑性收缩裂缝

裂缝呈断断续续、似连不连，有时像龟壳状一块块，裂缝粗而短，缝裂至

钢筋为止。多发生在高温多风的天气浇筑的混凝土，或者混凝土浇筑完毕表面

未及时覆盖，水的蒸发深入表层引起表面猛烈脱水而致。

2.2沉缩裂缝

混凝土硬化前没有沉实或沉实不均匀，会产生沉缩裂缝。这种裂缝上口张

得大,分布规则，裂得不深，一般在混凝土浇筑后1～3小时发生。

2.3约束裂缝

水泥在水化时放出大量的热，内部温度高，若表面温度小，表层受内部的

约束产生拉应力，当温度差过大超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土表面便开

裂，这种裂缝一般发生在厚大的结构中，即大体积混凝土的裂缝问题。我国普

通混凝土配合比设计规范规定：混凝土结构物中实体最小尺寸不小于1m的部

位所用的混凝土即为大体积混凝土；美国则规定为：任何现浇混凝土，只要有

可能产生温度影响的混凝土均称为大体积混凝土。

大体积混凝土结构通常具有以下特点：混凝土是脆性材料，抗拉强度只有

抗压强度的1／10左右。大体积混凝土的断面尺寸较大，由于水泥的水化热会

使混凝土内部温度急剧上升；以及在以后的降温过程中，在一定的约束条件下

会产生相当大的拉应力。大体积混凝土结构中通常只在表面配臵少量钢筋，或

者不配钢筋。因此，拉应力要由混凝土本身来承担。

水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的7d左右，一般每

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克水泥可以放出500J左右的热量，如果以水泥用量350Kg/m～550Kg/m来计算，

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每m混凝土将放出17500KJ～27500KJ的热量，从而使混凝土内部温度升高。（可

达70℃左右，甚至更高）。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。因

为混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形

成温度梯度，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝

土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

2.4混凝土的干缩裂缝

混凝土中会有空隙、粗孔及毛细孔，这些孔隙中存在水分，水分的活动产

生“湿度变形”，表现为干缩湿胀，主要有“毛细收缩和吸附收缩”。如果胀缩

受到外界或内部的约束，混凝土内将产生拉应力，当拉应力超过限度时便产生

裂缝，水泥用量越大，水灰比越大，则变形越大。

2.5基岩或老砼对其上薄块产生的约束裂缝

厚大的闸底板对间隔时间较长后浇筑的闸墩，约束变形产生的约束裂缝。

3裂缝控制措施

3.1混凝土配合比的优化设计

采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加Ⅰ级粉煤灰，将水胶

比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善