美术资料网分享绘画、雕塑、工艺美术、建筑艺术、书法、篆刻、摄影等行业资料!

建筑理论 | 水利工程中混凝土裂缝的成因与防治

时间 : 07-07 投稿人 : 绮儿 点击 :

1引言

水利工程中混凝土裂缝的成因与防治 | 建筑理论

  在许多的重力坝、水闸、渡槽、涵洞水利工程中,由于混凝土的施工和本身变形、约束等一系列因素,均产生大量的表面裂缝和贯穿性裂缝。因为裂缝的存在和发展,破坏了水工建筑物结构的整体性,影响了水工建筑物的结构受力状况与稳定,给水工建筑物结构的运行事带来不确定性,而且易导致水工建筑物内部与钢筋锈蚀,降低水工建筑物结构的耐久性,甚至会引起渗透变形,Σ及水工建筑物的结构的稳定性。由此可见,分析裂缝的成因,探讨防治措施,对水利工程建筑物的应用有着极其重要的意义。

  当然,引起水工建筑物混凝土结构产生裂缝的原因是多方面的。但是,归纳起来可分为荷载作用引起的裂缝和非荷载引起的裂缝两类。本文对这两类因素进行了分析,并根据实践经验对在施工中进行预防的措施,供参考。

  2荷载作用引起的裂缝

  2.1水工建筑物混凝土结构在使用荷载作用下,由于截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的,所以构件在使用时总是带缝工作的。这类裂缝总是与主拉应力方向大致垂直,且最先在荷载效应最大处产生。如果荷载效应相同,裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生。

  2.2预防荷载作用引起的裂缝的措施是合理的配筋。在施工过程中,选用混凝土粘结较好的变形钢筋,控制钢筋的应力不过高,钢筋的直径不过粗,并用钢筋不在混凝土中分布比较均匀。这样就能较好地控制正常使用条件下裂缝宽度,不致过宽。

  3非荷载引起的裂缝

  在水工建筑物混凝土物件中,大部份缝是由非荷载因素引起的,如温度变化、混凝土收缩、基础不匀沉降、塑性坍落、钢筋锈蚀、碱—骨科化学反应等等。

  3.1温度变化引起的裂缝

  3.1.1水工建筑结构件随着温度的变化而产生变形,即通常所说的热胀冷缩。当变形受到约束时,便产生了裂缝,约束的程度越大,裂缝就越宽。

  预防热胀冷缩的措施:一是撤去约束,允许自由的产生变形;二是设置伸缩缝。

  3.1.2水泥和水所引起化学反应引起裂缝。大体积混凝土开列的主要原因之一,是由于混凝土在硬化过程中,水泥和水起化学反应,产生大量的水化热引起混凝土的温度上升,如果热量不能很快散失,内部和外部温差过大,就将产生温度应力,使结构内部受压,外部受拉。混凝土在硬化初期,只有很低的抗拉强度,如果由内外温度差引起的拉应力超过混凝土早期抗拉强度时,混凝土就要产生裂缝。

  防止这类裂缝产生的措施是:①尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉ú灰水泥;②减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m2以下;③降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;④改善骨科级配,掺加粉ú灰或高效减少水剂等来减少水泥用量,降低水化热;⑤改善混凝土的搅拌工艺,采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度;⑥在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水热化,推迟热峰出现的时间;⑦合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;⑧在大体积混凝土内部设置冷却管道,通过冷水或冷气冷却,减小混凝土的内部温差;⑨加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施;⑩加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表现缓慢冷却,在寒冷季节,混凝土两面必须采取保温措施,以防寒潮袭击。

  3.1.3构件硬化成型后,在使用中,如果温度较大,构件内部温度梯度就极大,也会引起构件开裂。

  3.1.4预防产生比类裂缝的措施是:采用隔热(或保温)措施,尽量减少构件内部温度梯度,在配筋时应考虑温度力的影响。

  3.2混凝土收缩引起的裂缝

  3.2.1混凝土在空气中结硬时,体积要缩小,产生收缩变形,当受到约束时,就可能导致裂缝的产生。

  3.2.2在配筋率较高的构件中,由于钢筋对周Χ混凝土的约束作用增强,混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力,引起构件局部裂缝。3.2.3新老混凝土界面容易产生收缩裂缝。

  3.2.4防止和减少收缩裂缝的措施:①合理设置收缩缝;②改善水泥土性能,降低水灰比,减少水泥用量;③配筋率不宜过高,设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀,避免发生集中的大裂缝;④加强混凝土的时期养护,并适应当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。

  3.3混凝土塑性坍落引起的裂缝

  3.3.1混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的头几个小时内,这时混凝土还处于塑性状态,如果混凝土出现泌水现象,在重力作用下混合料中的固体颗粒有向下沉移而水向上浮动的倾向。这种移动当受到钢筋骨架或者模板约束时,在上部就容易形成沿钢筋长度方向的裂缝。

  3.3.2预防措施是:①要仔细选择集料的配级,做好混凝土的配合比设计,特别是要控制水灰比,采用适量的减水剂;②施工时混凝土既不能©振也不能过振,避免混凝土泌水现象的发生,防止模板沉陷;③如果发生这类裂缝,可在混凝土终凝以前重新抹面压光,使裂缝闭合。

  3.4基础不均匀沉降引起的裂缝

  3.4.1基础不均匀沉降,使超静结构受迫,从而导致裂缝。

  3.4.2防止基础不均匀引起裂缝的措施是:根据地基条件及上部结构形式,采用合理的构造措施及设置沉降缝。

  3.5冰冻引起的裂缝

  3.5.1水在结冰过程中,荷重要增加,因此,水在设灌浆或灌浆不饱满的预应力构件孔道中结冰,就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。

  3.5.2预防冰冻裂缝的措施:在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料(¯渣)。

  3.6钢筋锈蚀引起的裂缝

  3.6.1原因:钢筋的生锈过程实际上是电化学反应过程,这种效应可在钢筋周Χ的混凝土中产生胀拉应力,如果混凝土的保护层比较薄,不是以抵抗这种拉应力时,就会沿着钢筋形成一条顺筋裂缝。顺筋裂缝一旦产生,又进一步促进钢筋锈蚀程度的增加,形成恶性循环,最后导致混凝土保护层剥落,甚至钢筋锈断。这种顺筋裂缝对结构的耐久性影响最大。

  3.6.2预防措施:防止顺筋裂缝的措施是提高混凝土的密实度和抗渗性,适当加大保护层的厚度。

  3.7碱——骨科化学反应引起的裂缝

  3.7.1原因和分析:碱——骨科反应是指混凝土孔隙中水泥的碱性溶液与活性骨科(含活性Si02)化学反应,生成碱——硅酸凝胶,碱硅胶温水后可产生膨胀,使混凝土胀裂,开始时在混凝土表面形成不规则的细小裂缝,然后由表及里地发展,裂缝中充满了白色深沉。

  3.7.2预防措施:碱——骨科化学反应对结构件的耐久性影响极大,为了控制碱——骨科的化学反应速度应选择优质骨科和低含碱量水泥,并提高混凝土的密实度和采用较低的水灰比。

相关文章

  • 建筑课堂 | 变电站电气工程施工工艺探索
    建筑课堂 | 变电站电气工程施工工艺探索

    众所周知,在变电站的建设中,电气施工具有施工工期短、电气设备多以及施工任务大的特点,其施工质量的好坏直接影响着整个变电站建设的整体质量。在建设过程中往往会受到各种因素的干扰,容易使得电气施工的质量留下隐患,不仅影响了变电站的整体功能,同时还可能造成安全事故。因此,为确保变电站电气施工的整体效果,在电气建设过程中,我们要通过结合变电站电气施工实际情况,有效地降...

    503 工程施工 施工工艺 施工技术 浇筑 公路
  • 建筑百科 | 人工运土注意的事项
    建筑百科 | 人工运土注意的事项

    人工运土的注意事项有哪些?在深基坑内往上运土时,应设置牢固的上下斜道,斜道坡度不得大于1:3,并应设防滑条,两侧设防护栏杆。两人抬运时,要采取同肩同步,同起同落的方法,抬运中不得跳动,防止跳断跳板。使用人力手推车运土时,运输道路要平坦,禁止推跑车,前后车应保持不少于3m的安全距离。深井运土使用辘轳吊运时,辘轳支架要安装牢固,绳索要坚固,并经常检查设施和工具是...

    1360 基坑 坡度
  • 建筑教程 | 加强社会监督与监理单位的管理
    建筑教程 | 加强社会监督与监理单位的管理

    加强建筑工程质量监督措施:加强社会监督与监理单位的管理要进一步树立监理的权威,现在的工程监理有相当多是建设单位说什么,他们就干什么,权威性不够。当然,监理公司是受雇于建设单位,代表建设单位来管好工程,要听建设单位的。但监理公司必须按照国家的法律、法规、设计文件和合同规定,独立地行使自己的职责,对社会负责,对工程本身负责。因此,要强调监理公司对工程监理独立行使...

    1176 建筑 建设工程 工程监理 监理 监理公司
  • 建筑教程 | 电力工程经济全过程管理的实施方法
    建筑教程 | 电力工程经济全过程管理的实施方法

    在新时代背景下,电力市场的竞争愈发激烈,电力企业面临着提高竞争力、降低运营成本、提升经济效益的挑战。为了适应这一趋势,电力企业需要在工程建设中引入全经济过程管理方法,以控制工程造价,提升企业收益,增强竞争力。本文将探讨如何在电力工程中实施全经济过程管理。1.经济全过程管理的含义与特点经济全过程管理是指经济管理者为实现经济目标而采取的一系列措施。这一过程包括信...

    298 工程量 造价 工程造价 工程质量 施工现场
  • 建筑常识 | 水利工程渗水缘由分析及防水施工办法
    建筑常识 | 水利工程渗水缘由分析及防水施工办法

    一、水利工程渗水构成及缘由剖析1.大面积渗水。普通大面积渗水发作在底板,主要缘由是基面周围基坑降水应在垫层以下,达不到应有程度,形成排水不良,如遇雨天停电或呈现其它机械毛病,基坑水位上涨,吞没垫层,不具备灌注混凝土条件,为抢进度,带水施工。其次,在灌注混凝土过程中,由于拌合不均、振捣不密实等缘由,形成混凝土孔隙大强度低,呈现大面积渗水现象。2.施工缝。由于大...

    210 浇筑 工程质量 基坑 变形缝 防水工
  • 建筑百科 | 水电站堰面模板施工技术分析
    建筑百科 | 水电站堰面模板施工技术分析

    本文结合工程案例介绍水电站堰面模板设计要求,分析模板制作及安装工艺,阐述定型模板、定型桁架、拉模与人工抹面相结合的形式在堰面混凝土的应用。1.工程概况该工程以发电为主,兼顾防洪、灌溉、养殖等综合利用,枢纽由混凝土重力坝段、溢流坝段和河床式电站厂房等组成。坝长419.1 m,最大坝高30.2 m,最大库容1.33 ×108m3,电站装有两台装机容量为 50 M...

    1955 施工技术 土石坝 重力坝 厂房 木工
  • 建筑科普 | 水上抛填工程工艺和方式
    建筑科普 | 水上抛填工程工艺和方式

    水上抛填工程中有哪些工艺和方式?【解答】水上抛填工艺中,“方驳抛填”系指施工单位使用本单位方驳,并负责装船以及工地范围内的运输和抛填工作;“民船装运抛”系指材料发包给其他运输机构负责装船、运输和抛填,施工单位只需派人指挥抛填和进行水下检查工作,材料单价应包括装船运输和抛填费用;“外租船抛填”系指租用其他运输机构船只,施工单位负责装船以及工地范围内的运输和抛填...

    1059 施工单位
  • 建筑教程 | 装饰工程施工组织步骤
    建筑教程 | 装饰工程施工组织步骤

    一、内墙刷乳胶漆施工程序:基层修理枣刷乳胶漆1、基层处理基层先用1:3不泥砂浆打底15厚,再罩3厚纸筋石灰膏。基层要求坚固和无栈松、脱皮、起壳、粉化等现象。基层表面要求干净、平整而不应太光滑,做到无杂物脏迹,表面孔洞和沟槽提前用腻子刮平。基层要求含水率10%以下,PH值10以下,所以基层施工后至少干燥10d以上,避免出现粉化或色泽不匀等现象。2、刷乳胶漆在刷...

    1750 施工技术 内墙 砂浆 水泥砂浆
  • 建筑课堂 | 解决桥梁设计存在的隐患
    建筑课堂 | 解决桥梁设计存在的隐患

    1桥梁设计上存在的隐患设计的首要任务是选择经济合理的结构方案,其次是结构分析与构件和连接的设计,并取用规范规定的安全系数或可靠性指标以保证结构的安全性。许多设计人员往往只满足于规范对结构强度计算上的安全度需要,而忽视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程中经常出现的人为错误等方面去加强和保证结构的安全性。不少桥梁,虽...

    761 建筑 桥梁设计 地震烈度 公路工程 工程设计
  • 建筑技术 | 建筑工程地下室底板后浇带的保护措施
    建筑技术 | 建筑工程地下室底板后浇带的保护措施

    地下室底板做后浇带的原因主要有以下几点:1. 解决沉降差:后浇带能有效地解决沉降差引起的附加应力,避免结构因沉降不均而产生的裂缝和破坏。2. 减小温度收缩:后浇带能够减小温度变化引起的收缩,防止裂缝的产生和发展。3. 解决温度应力:后浇带能够有效地解决温度应力对结构的影响,防止因温度应力过大而产生的裂缝和破坏。4. 提高结构整体性:后浇带能够提高结构的整体性...

    512 建筑 砂浆 施工缝 地下室 后浇带
  • 建筑常识 | 暖通空调工程施工管理和成本控制
    建筑常识 | 暖通空调工程施工管理和成本控制

    暖通空调工程施工因其施工工艺非常复杂,经常会出现一些问题,进而影响到整个建筑工程的施工质量和实用性。因此,在施工前要做好充分的准备,对施工过程各个环节真抓实干,加强施工管理,合理安排进度,进行成本管理,提高企业的竞争力。一、暖通空调施工管理存在的问题第一,材料问题。在采购过程中对材料的质量审查不严格,施工单位为了节约工程施工成本,在施工过程中采用价格低廉、质...

    727 施工管理 工程施工 施工技术 工程变更 造价
  • 建筑教学 | 钢结构住宅设计中的结构体系选择方案
    建筑教学 | 钢结构住宅设计中的结构体系选择方案

    钢结构住宅建筑具有较高的承载力和抗地震性能,同时建造速度快、节能环保、可回收利用等优点,因此在建筑行业也有着越来越广泛的应用。在不同的建筑要求下,结构体系选择完全不同,以下就是钢结构住宅的结构选择方案:1.1.5-6层以下的,可采用框架体系或框架-支撑体系,6层以上的可采用框架支撑体系或框架-混凝土剪力墙(核心筒)体系。多层房屋大多采用双重体系。2.框架柱有...

    1110 钢结构 钢结构住宅 住宅 剪力墙 混凝土
  • 建筑学堂 | 脚手架工程施工安全技术
    建筑学堂 | 脚手架工程施工安全技术

    l.脚手架搭设或拆除人员必须由符合劳动部颁发的《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》经考核合格,领取《特种作业人员操作证》的专业架子工进行。2.操作人员应持证上岗。操作时必须配戴安全帽、安全带,穿防滑鞋。3.大雾及雨、雪天气和6级以上大风时,不得进行脚手架上的高处作业。雨、雪天后作业,必须采取安全防滑措施。4.脚手架搭设作业时,应按形成基本构架单元的要求逐...

    1037 建筑技术 建筑科普
  • 建筑教学 | 现代建筑采暖节能的探讨
    建筑教学 | 现代建筑采暖节能的探讨

    18世纪中叶,产业革命使生产力发生了大的飞跃,煤、石油、天然气成了世界能源的支柱,此后被人们称为常规能源。人们无忧无虑地开采,就像天真的孩子从食品盒里取饼干一样随心所欲。到第一次出现石油危机的时候,人们才意识到常规能源正像食品盒里的饼干一样,总有一天会取空的,而这可怕的一天的到来,离我们已并不遥远。从美国国家科学院编写的《资源与人类》一书中对矿物燃料蕴藏量的...

    1966 建筑 节能建筑 建筑节能 建筑物 保温材料
  • 建筑科普 | 石方工程定额根据主要施工机械分类
    建筑科普 | 石方工程定额根据主要施工机械分类

    石方工程定额根据主要施工机械分为哪几种?【解答】根据主要施工机械类别,可分为:1、风钻钻孔。如:一般石方、基础石方开挖等2、潜孔钻钻孔。如:地下厂房石方开挖及预裂爆破等项定额。3、液压履带钻钻孔。如:预裂爆破、防震孔等。4、液压多臂钻钻孔。如:平洞及地下厂房石方开挖。5、爬罐开导井、反井钻机开导井定额。如:斜井6、挖掘机及装载机装石渣自卸汽车运输定额。7、小...

    831 建筑常识 建筑理论
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: