水工混凝土裂缝的预防与处理

1、安全技术水工混凝土裂缝的预防与处理 1、概述 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质的多项复合脆性材料。由于混凝土施工和本身变形和约束等一系列问题，使混凝土产生裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土结构的承重、防渗及其他功能不产生危害。但是受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，这些裂缝已成为水利工程中常见的工程病害，轻者使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性、使用价值等。严峻的将直接威逼到人民的生命、财产平安。因此对混凝土裂缝的掌握已成为水利工程建设引起高度重视的问题之一。 近代科学讨论和大

2、量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不行避开的，在肯定的范围内也是可以接受的，只是要实行有效的措施将其危害程度掌握在肯定的范围之内，对水工建筑物平安是不会产生不良影响的。钢筋混凝土规范也明确规定1：有些结构在所处的不同条件下，允许存在肯定宽度的裂缝。但在施工中应尽量实行有效措施掌握裂缝产生，使结构尽可能不消失裂缝或尽量削减裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避开有害裂缝的消失，从而确保工程质量。 迄今为止，在设计时几乎全部的混凝土都允许肯定范围内开裂，从结构设计的平安性方面讲，这是没有问题的。但问题的关键在于一旦消失裂缝，在各种外力的作用下，尤其是水下结构，在高水头的水压力以及侵蚀性媒介对

3、裂缝的破坏性作用，可能会造成结构设计允许开裂的裂缝进一步扩张和扩散。比如：前苏联修建的克拉斯诺雅尔期克大坝，靠底孔边墙原来发觉220条表面缝，但在外界环境作用下，短短5年时间后，10%的表面缝进展成为贯穿性裂缝。这样的例子并不少见，因此，今后的设计除考虑结构外，还应当充分考虑环境因素的长期长久作用。 2水工混凝土裂缝产生的因素 按裂缝产生的缘由划分有：由外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;由变形(包括温度、湿度变形、不匀称沉降等)引起的裂缝;由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。 按裂缝的方向、外形划分有：水平裂缝，垂直裂缝，横向裂缝，纵向裂缝，斜

4、向裂缝以及放射状裂缝等。 按裂缝深度划分有：贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。 水工建筑物产生裂缝因素有以下几种： a、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。 b、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。 c、在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。 d、当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，由于受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，简单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

5、。 e、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四周介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。 f、在酷热的大风天气，混凝土表面蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。 g、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，消失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、下延长。 h、当结构的基础消失不匀称沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步进展，裂缝会进一步扩大。 i、当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土爱护层

6、厚度有限，特殊是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对四周混凝土挤压，使混凝土胀裂。 3、水工混凝土裂缝的防止措施 a、设计单位应当提出混凝土施工温度掌握的详细要求和混凝土养护的基本要求，掌握外加剂的品种和掺量，确保混凝土收缩与膨胀相抵消;按规范要求设置必要的变形缝。 b、混凝土协作比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的状况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采纳"三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)'的设计准则，生产出&q

7、uot;高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值'的抗裂混凝土。施工时要严格掌握混凝土协作比，计量要精确，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式。 c、混凝土振捣要密实，拆模后要挂草帘或铺草浇水养护保湿。新浇筑的混凝土就象刚刚诞生的婴儿，需要爱护关怀和爱惜。混凝土的养护不仅对防止早期表面裂缝显得重要，它对混凝土后期强度的进展、混凝土的进一步成熟和耐久性等也同样重要，在过去很多工程的施工和管理中对养护的重要性没有充分的熟悉。 d、施工过程中应常常观看模板的位移和混凝土浇捣的密实状况，不能漏振，过振，且在第一次振捣后要进行其次次振捣。 e、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥，如硅酸盐水泥或一般硅酸水

8、泥、矿渣水泥，此外可掺加膨涨剂、适量的粉煤灰等，掺粉煤灰是一项既能削减由温度应力而使大坝开裂的危急，又能提高混凝土某些性能的经济有效的措施;同时要采纳塑料薄膜和草袋掩盖，以确保混凝土内外温差小于25。依据构造要求状况配置必要的钢筋起到限裂的作用。 f、规范中要求采纳新技术、新工艺、新材料和新设备。许多方面要通过原材料的选用和掌握来达到设计要求。在设计时要选用碱活性小的砂石骨料，同时留意选用低碱或无碱外加剂以及选用合适的掺和料抑制碱性骨料反应。 g、对泵送混凝土，则要在满意其可泵性、和易性的前提下，尽量减小出机时的坍落度、降低砂率、并严格掌握骨料的含泥量。 4、水工混凝土工程的常见缺陷修补 a、

9、开槽法修补裂缝 采纳环氧树脂：10，聚硫橡胶：3，水泥：12.5，砂：28。 首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌匀称后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工连续搅拌。最终用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。准时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的砼凿槽内进行嵌入。从砂浆开头拌和到嵌入砼缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。 嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内准时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行掩盖，待完全初凝后，开头用水养护。 b.低压注浆法修补裂缝 低压注浆法

10、适用于宽度为0.2mm0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理试漏配制注浆液压力注浆二次注浆清理表面。 当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必需反复用浆补上，以避开注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的其次天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液布满，在注浆后约

11、半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。 C、表面掩盖法修补裂缝 这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深化到裂缝内部，对延长裂缝难以追踪其变化。 表面掩盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采纳弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗洁净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。 除以上三种常用混凝土裂缝修补法外，还有结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等修补方法，要依据工程详细状况选用合适的混凝土裂缝修补方法。 5、结论 裂