一、水閘混凝土裂縫及產(chǎn)生裂縫的原因
1.1設(shè)計原因產(chǎn)生的裂縫
(1)構(gòu)件斷面突變過多,產(chǎn)生應(yīng)力集中,若不采取措施,斷面縮小處以及陰角部位容易出現(xiàn)裂縫;
(2)閘底板或閘墩太長,容易出現(xiàn)伸縮變形引起的裂縫;
(3)承重梁板尺寸太小,剛度不足,受拉部位易產(chǎn)生裂縫。
1.2混凝土材料原因產(chǎn)生的裂縫
(1)使用導(dǎo)致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥,以及水泥標(biāo)號過低或水灰比過大均易產(chǎn)生裂縫。此外,將不同廠家的水泥混用,也是產(chǎn)生裂縫的重要因素。
(2)混凝土中粗骨料的用量大,針片狀石子含量高,會造成混凝土內(nèi)部孔隙增多,細(xì)骨料的粒徑及含泥量超標(biāo)等會造成混凝土強度下降,易引起裂縫。
(3)選用堿活性骨料,使水泥中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性氧化硅等起反應(yīng),生成膠狀物,因體積膨脹而產(chǎn)生裂縫。
(4)有些水泥拌制的混凝土出現(xiàn)離析、泌水等不良現(xiàn)象,造成混凝土各種組份分布不均勻,水化反應(yīng)差異性大,容易產(chǎn)生裂縫。另外,混凝土中大量加入粉煤灰等摻合料以減少水泥用量,此時混凝土早期強度不足以抵抗早期的內(nèi)部拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。
(5)外加劑(如膨脹劑)選擇不當(dāng),或誤用假冒產(chǎn)品,也會產(chǎn)生裂縫。
1.3施工原因產(chǎn)生的裂縫
(1)混凝土鋼筋保護(hù)層偏小、混凝土坍落度偏大、混凝土表面收漿不好,易產(chǎn)生因沉淀而產(chǎn)生的裂縫,裂縫沿鋼筋縱向出現(xiàn),或以預(yù)埋件為中心出現(xiàn)輻射狀裂縫,出現(xiàn)裂縫部位一般會高于周圍混凝土表面。
(2)混凝土澆筑完畢后抹面及養(yǎng)護(hù)不及時會造成塑性裂縫,塑性裂縫一般不長,深度也淺,往往表現(xiàn)為中間寬兩頭細(xì)。
(3)在混凝土水化反應(yīng)初期若表面失水會產(chǎn)生干縮裂縫,在干縮過程中,混凝土遇到如鋼筋或其他預(yù)埋件的約束,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生裂縫。在配筋率較大(超過3%)的構(gòu)件中,鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂。另外,骨料的大小和級配對干縮也有影響,如使用偏細(xì)砂(或硅粉等比表面積大的材料)時,會使混凝土收縮值增大。一般來說,膠凝材料用量越多、構(gòu)件尺寸越小或越薄、空氣濕度越小,干縮量則越大。干縮裂縫的特征是表面開裂,走向為縱橫交錯,沒有規(guī)律性,裂縫寬度和長度都較小。
(4)新老混凝土間隔時間過長易產(chǎn)生因約束而引起的裂縫,下層混凝土齡期超過一個月,再澆筑上層混凝土,會因為新老混凝土之間彈性模量差異過大,老混凝土對新澆混凝土產(chǎn)生較強的約束,使新混凝土產(chǎn)生裂縫。
(5)夏天澆筑混凝土,由于入倉溫度過高,水泥水化產(chǎn)生的熱量還將使混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)一步升高,導(dǎo)致混凝土體積的變化,當(dāng)體積變化引起的拉伸應(yīng)變超過混凝土的極限應(yīng)變時,混凝土將會開裂。
(6)低溫季節(jié)澆筑混凝土,遇寒潮來襲,產(chǎn)生內(nèi)外溫差過大,未采取保溫措施,也容易使混凝土產(chǎn)生裂縫。
(7)底?;蚧A(chǔ)產(chǎn)生沉降,會使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)內(nèi)力(彎矩、剪力)。
二、水閘混凝土的主要防裂措施
(1)設(shè)計時應(yīng)通過計算確定構(gòu)件尺寸,斷面突變處采用增加配筋等措施,超長構(gòu)件采用設(shè)后澆帶等方法,閘墩的構(gòu)造鋼筋應(yīng)不小于規(guī)范要求的配筋量,以減少裂縫出現(xiàn)的可能性。
(2)水泥應(yīng)選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥與混凝土強度等級之間關(guān)系。一般情況下,水泥強度比所使用的混凝土強度大一個等級。如配置C30混凝土,使用強度等級為42.5的水泥比較合適,可以達(dá)到合理的水灰比,保證施工質(zhì)量。不能只為片面追求經(jīng)濟效益,使用高標(biāo)號水泥、大水灰比的配合比。嚴(yán)禁不同廠家的水泥混用。
(3)選用級配良好的粗、細(xì)骨料,嚴(yán)禁粗骨料中針片狀石子超標(biāo),盡量不使用細(xì)砂,含泥量嚴(yán)格控制在規(guī)范要求以內(nèi),氯離子含量不得超標(biāo)。盡量選用收縮率小的骨料,堿活性骨料不得使用。
(4)對于大體積混凝土,盡量使用水化熱低的水泥,可考慮外摻粉煤灰、磨細(xì)礦渣等材料,但應(yīng)通過配合比試驗論證確定。
(5)減水劑、膨脹劑等外加劑應(yīng)選用公認(rèn)的品牌,謹(jǐn)防假冒產(chǎn)品影響混凝土質(zhì)量,通過試驗驗證后再用。摻用聚丙烯纖維對防止混凝土出現(xiàn)表面裂縫非常有效。
(6)要嚴(yán)格控制鋼筋間距和模板尺寸,盡量采用小水灰比、小坍落度混凝土,保護(hù)層厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。新澆混凝土的抹面工作要及時,一般不少于兩遍。
(7)盡量避開在高溫天氣澆筑混凝土,入倉溫度應(yīng)控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),若在高溫季節(jié)澆筑混凝土,則應(yīng)采取降低骨料溫度、降低拌和水溫度、加冰屑、運輸罐保溫、新澆混凝土通水冷卻等措施,對澆筑完畢的混凝土要及時灑水養(yǎng)護(hù)或用塑料薄膜對混凝土進(jìn)行覆蓋。
(8)冬季澆筑混凝土應(yīng)做好新澆混凝土的保溫工作,應(yīng)適當(dāng)延長拆模時間,特別在寒潮侵襲時,一定要做好表面覆蓋,有必要時可采用搭棚升溫,對閘底板可采用蓄水養(yǎng)護(hù)等措施。
三、曹娥江大閘混凝土的主要防裂措施
3.1 工程概況
1.1設(shè)計原因產(chǎn)生的裂縫
(1)構(gòu)件斷面突變過多,產(chǎn)生應(yīng)力集中,若不采取措施,斷面縮小處以及陰角部位容易出現(xiàn)裂縫;
(2)閘底板或閘墩太長,容易出現(xiàn)伸縮變形引起的裂縫;
(3)承重梁板尺寸太小,剛度不足,受拉部位易產(chǎn)生裂縫。
1.2混凝土材料原因產(chǎn)生的裂縫
(1)使用導(dǎo)致混凝土收縮性較高的礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥,以及水泥標(biāo)號過低或水灰比過大均易產(chǎn)生裂縫。此外,將不同廠家的水泥混用,也是產(chǎn)生裂縫的重要因素。
(2)混凝土中粗骨料的用量大,針片狀石子含量高,會造成混凝土內(nèi)部孔隙增多,細(xì)骨料的粒徑及含泥量超標(biāo)等會造成混凝土強度下降,易引起裂縫。
(3)選用堿活性骨料,使水泥中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性氧化硅等起反應(yīng),生成膠狀物,因體積膨脹而產(chǎn)生裂縫。
(4)有些水泥拌制的混凝土出現(xiàn)離析、泌水等不良現(xiàn)象,造成混凝土各種組份分布不均勻,水化反應(yīng)差異性大,容易產(chǎn)生裂縫。另外,混凝土中大量加入粉煤灰等摻合料以減少水泥用量,此時混凝土早期強度不足以抵抗早期的內(nèi)部拉應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。
(5)外加劑(如膨脹劑)選擇不當(dāng),或誤用假冒產(chǎn)品,也會產(chǎn)生裂縫。
1.3施工原因產(chǎn)生的裂縫
(1)混凝土鋼筋保護(hù)層偏小、混凝土坍落度偏大、混凝土表面收漿不好,易產(chǎn)生因沉淀而產(chǎn)生的裂縫,裂縫沿鋼筋縱向出現(xiàn),或以預(yù)埋件為中心出現(xiàn)輻射狀裂縫,出現(xiàn)裂縫部位一般會高于周圍混凝土表面。
(2)混凝土澆筑完畢后抹面及養(yǎng)護(hù)不及時會造成塑性裂縫,塑性裂縫一般不長,深度也淺,往往表現(xiàn)為中間寬兩頭細(xì)。
(3)在混凝土水化反應(yīng)初期若表面失水會產(chǎn)生干縮裂縫,在干縮過程中,混凝土遇到如鋼筋或其他預(yù)埋件的約束,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生裂縫。在配筋率較大(超過3%)的構(gòu)件中,鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面容易出現(xiàn)龜裂。另外,骨料的大小和級配對干縮也有影響,如使用偏細(xì)砂(或硅粉等比表面積大的材料)時,會使混凝土收縮值增大。一般來說,膠凝材料用量越多、構(gòu)件尺寸越小或越薄、空氣濕度越小,干縮量則越大。干縮裂縫的特征是表面開裂,走向為縱橫交錯,沒有規(guī)律性,裂縫寬度和長度都較小。
(4)新老混凝土間隔時間過長易產(chǎn)生因約束而引起的裂縫,下層混凝土齡期超過一個月,再澆筑上層混凝土,會因為新老混凝土之間彈性模量差異過大,老混凝土對新澆混凝土產(chǎn)生較強的約束,使新混凝土產(chǎn)生裂縫。
(5)夏天澆筑混凝土,由于入倉溫度過高,水泥水化產(chǎn)生的熱量還將使混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)一步升高,導(dǎo)致混凝土體積的變化,當(dāng)體積變化引起的拉伸應(yīng)變超過混凝土的極限應(yīng)變時,混凝土將會開裂。
(6)低溫季節(jié)澆筑混凝土,遇寒潮來襲,產(chǎn)生內(nèi)外溫差過大,未采取保溫措施,也容易使混凝土產(chǎn)生裂縫。
(7)底?;蚧A(chǔ)產(chǎn)生沉降,會使混凝土構(gòu)件產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)內(nèi)力(彎矩、剪力)。
二、水閘混凝土的主要防裂措施
(1)設(shè)計時應(yīng)通過計算確定構(gòu)件尺寸,斷面突變處采用增加配筋等措施,超長構(gòu)件采用設(shè)后澆帶等方法,閘墩的構(gòu)造鋼筋應(yīng)不小于規(guī)范要求的配筋量,以減少裂縫出現(xiàn)的可能性。
(2)水泥應(yīng)選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥與混凝土強度等級之間關(guān)系。一般情況下,水泥強度比所使用的混凝土強度大一個等級。如配置C30混凝土,使用強度等級為42.5的水泥比較合適,可以達(dá)到合理的水灰比,保證施工質(zhì)量。不能只為片面追求經(jīng)濟效益,使用高標(biāo)號水泥、大水灰比的配合比。嚴(yán)禁不同廠家的水泥混用。
(3)選用級配良好的粗、細(xì)骨料,嚴(yán)禁粗骨料中針片狀石子超標(biāo),盡量不使用細(xì)砂,含泥量嚴(yán)格控制在規(guī)范要求以內(nèi),氯離子含量不得超標(biāo)。盡量選用收縮率小的骨料,堿活性骨料不得使用。
(4)對于大體積混凝土,盡量使用水化熱低的水泥,可考慮外摻粉煤灰、磨細(xì)礦渣等材料,但應(yīng)通過配合比試驗論證確定。
(5)減水劑、膨脹劑等外加劑應(yīng)選用公認(rèn)的品牌,謹(jǐn)防假冒產(chǎn)品影響混凝土質(zhì)量,通過試驗驗證后再用。摻用聚丙烯纖維對防止混凝土出現(xiàn)表面裂縫非常有效。
(6)要嚴(yán)格控制鋼筋間距和模板尺寸,盡量采用小水灰比、小坍落度混凝土,保護(hù)層厚度應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。新澆混凝土的抹面工作要及時,一般不少于兩遍。
(7)盡量避開在高溫天氣澆筑混凝土,入倉溫度應(yīng)控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),若在高溫季節(jié)澆筑混凝土,則應(yīng)采取降低骨料溫度、降低拌和水溫度、加冰屑、運輸罐保溫、新澆混凝土通水冷卻等措施,對澆筑完畢的混凝土要及時灑水養(yǎng)護(hù)或用塑料薄膜對混凝土進(jìn)行覆蓋。
(8)冬季澆筑混凝土應(yīng)做好新澆混凝土的保溫工作,應(yīng)適當(dāng)延長拆模時間,特別在寒潮侵襲時,一定要做好表面覆蓋,有必要時可采用搭棚升溫,對閘底板可采用蓄水養(yǎng)護(hù)等措施。
三、曹娥江大閘混凝土的主要防裂措施
3.1 工程概況

