同心東部綜合供水工程小西溝調(diào)蓄水池現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析

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1、同心東部綜合供水工程小西溝調(diào)蓄水池現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析同心東部綜合供水工程小西溝調(diào)蓄水池現(xiàn)澆混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析摘要：筆者從設(shè)計(jì)、材料、施工等幾個(gè)方面分析裂縫產(chǎn)生的原因，并對(duì)此進(jìn)行了分析，混凝土施工過(guò)程中要以預(yù)防裂縫的發(fā)生為主，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展。以期減少因裂縫整治帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)?！　￡P(guān)鍵詞：產(chǎn)生原因；防治措施；溫度裂縫；溫度應(yīng)力；溫度裂縫；原因分析　　1工程概況　　在原同心東部供水工程1#蓄水池以西小西溝設(shè)調(diào)蓄水池，水池調(diào)節(jié)庫(kù)容102.5萬(wàn)m3，考慮25年淤積庫(kù)容60萬(wàn)m3，汛期蓄水位均大

2、大低于正常蓄水位，故不考慮防洪庫(kù)容?？紤]冬季停水期間的蒸發(fā)、滲漏損失，總庫(kù)容按180萬(wàn)m3設(shè)計(jì)?！　?水工混凝土產(chǎn)生裂縫概述　　現(xiàn)澆混凝土在施工中混凝土常常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。當(dāng)混凝土（或局部界面）由于荷載超限、溫濕干縮等原因產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度、混凝土拉伸變形大于其極限拉伸變形時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。按裂縫產(chǎn)生的原因不同，可以分為溫度裂縫、干縮裂縫、結(jié)構(gòu)裂縫（結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中處發(fā)生）、不均勻沉陷（包括基礎(chǔ)不均勻沉陷）裂縫、荷載（超載）裂縫、

3、約束（老混凝土及基礎(chǔ)約束）裂縫、原材料裂縫（堿骨料反應(yīng)及水泥不合格等），以及鋼筋銹蝕所引發(fā)的保護(hù)層順筋裂縫等。在以上諸多產(chǎn)生裂縫的因素中，溫度應(yīng)力、周邊約束和干縮拉應(yīng)力是其中最為主要，也是最常見(jiàn)的原因。　　3混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析　　3.1混凝土產(chǎn)生裂縫的綜述　　混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等?！　』炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又

4、會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。　　3.2混凝土溫度應(yīng)力的分析　　3.2.1中期混凝土溫度應(yīng)力　　自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大?！　?.2.2晚期混凝土溫度應(yīng)力　　混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫

5、變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。當(dāng)外界氣溫變化較大時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫差梯度將進(jìn)一步增加，溫差梯度達(dá)到一定值時(shí)，混凝土的溫度應(yīng)力將造成沿較小斷面的開(kāi)裂。　　3.3混凝土溫度應(yīng)力分析　　根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類(lèi)：　　3.3.1自生應(yīng)力　　邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線(xiàn)性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。　　3.3.2約束應(yīng)力　　結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而

6、引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土?！　∵@兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。要想根據(jù)已知的溫度準(zhǔn)確分析出溫度應(yīng)力的分布、大小是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。在大多數(shù)情況下，需要依靠模型試驗(yàn)或數(shù)值計(jì)算。混凝土的徐變使溫度應(yīng)力有相當(dāng)大的松馳，計(jì)算溫度應(yīng)力時(shí)，必須考慮徐變的影響?！　?混凝土裂縫的控制技術(shù)　　4.1控制溫度技術(shù)　　為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。采用改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混

7、凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；　　4.2分層分塊　　控制溫度技術(shù)手段是改善約束條件：（1）合理地分縫分塊；（2）避免基礎(chǔ)過(guò)大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露；此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后

8、要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主?！　?.3表面養(yǎng)護(hù)　　在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間，以免引起混