对水库大坝混凝土开裂因素的探讨
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长沙某水库大坝大体积混凝土裂缝原因分析及处理措施发布时间:2021-06-28T11:38:59.863Z 来源:《工程管理前沿》2021年7卷5期作者:徐伟[导读] 某水库大坝大体积混凝土在施工过程中,出现较多裂缝,徐伟身份证号:42092219831213****摘要:某水库大坝大体积混凝土在施工过程中,出现较多裂缝,裂缝形态多样,有表面裂缝、浅层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝,结合现场施工实际情况,对产生裂缝进行分析,并提出具体措施建议,为后续类似工程提供参考。
关键字:大体积混凝土;重力坝;混凝土裂缝一、工程概况水库位于长沙市境内,是一座以灌溉为主,兼作县城备用水源的综合性水利工程。
本工程为Ⅲ等中型工程,水库正常蓄水位139.0m,相应库容3115万m3;校核洪水位139.27m,总库容3160万m3。
工程主坝为埋石混凝土重力坝,最大坝高60.5m,大坝边坡最大开挖高度75.0m,坝顶高程140.5m,宽8.5m。
左、右岸非溢流坝长分别为182.75m、135.6m,中间溢流坝段长20.0m,溢流堰堰顶高程136.0m,共设2孔4.5m×3.0m(宽×高)表孔泄流,通过工作闸门控制泄洪,采用底流消能方式。
二、大体积混凝土重力坝的设计施工方案1、大坝混凝土设计分区本工程拦河主坝坝轴线为折线布置,由溢流坝、右岸非溢流坝、左岸非溢流坝等建筑物组成,大体积混凝土重力坝坝轴线长338.35m,共分为16个坝段,其中1~9#坝段、11~16#坝段为非溢流坝段,10#坝段为溢流坝段并接消力池与下游河道。
坝体材料采用标号R90150埋石混凝土,埋石率20%,坝体上游面、基础建基面以上2.0m厚混凝土采用标号R28200混凝土,溢流坝、消力池表面采用标号R28300混凝土,消力池除面层R28300混凝土外其余部位采用标号R28200混凝土,闸墩及导墙采用标号R28250混凝土。
2、混凝土配合比坝体埋石混凝土,标号C15W4F100,水泥(PO42.5)221kg,砂566kg,碎石1386kg,水145kg,粉煤灰74 kg,减水剂5.9 kg,引气剂2.07 kg。
水利工程混凝土裂缝产生的原因及防治措施摘要:水利工程是一项重要的民生工程,人们生产、生活和工作的开展都与水利工程息息相关。
在水利工程建设中,一旦其中任何一个环节出现问题,都将影响整个工程项目的建设质量。
混凝土裂缝作为水利工程施工环节的常见质量问题,为尽可能避免裂缝问题的出现,就需要明确导致裂缝产生的原因,以此来制定针对性的防控措施。
鉴于此,本文立足于混凝土裂缝带来的危害,围绕问题成因以及防治策略展开如下探讨。
关键词:水利工程;混凝土;裂缝;原因;防治措施1.混凝土裂缝带来的危害一旦在水利工程结构中出现裂缝,在很大程度上都会引起渗漏问题,致使水渗入到混凝土结构内部,导致裂缝进一步扩大,严重威胁整个水利工程的安全性。
如果混凝土结构表面出现裂缝,就会使空气中的二氧化碳渗入其中,当二氧化碳和水化物发生反应后,最终将形成碳酸钙。
由于水利工程处在潮湿的环境中,因此,在这种环境下产生碳化作用的几率更高,最终将会影响整个混凝土结构的质量。
无论是从当前还是长远角度来看,混凝土结构裂缝都将对水利工程结构稳定性和强度造成不良影响,不利于水利项目的发展运营[1]。
对此,应该加强日常巡检工作,以便能够及时发现问题,解决问题,同时,还需要做好裂缝问题的防范工作,以便能够尽可能减少这类问题的出现。
2.混凝土裂缝的类型2.1塑性收缩裂缝混凝土结构的塑性变形会聚集裂缝,主要是因为在结束混凝土浇筑工作之后,没有对其进行科学养护,导致混凝土结构中的水分快速蒸发,最终使混凝土体积缩小。
或者选用了收缩率较大的水泥,又或者水泥使用量超出了标准要求,这些都会使混凝土结构出现塑性收缩。
2.2沉降裂缝这类裂缝问题的出现,主要是因为结构地基压实不达标、没有进行相应的加固处理或者回填不当而引起了地基不均匀沉降问题。
从外观上来看,沉降裂缝主要表现为深进或者贯穿型,通常和地面呈垂直状态。
基础的沉降裂缝对结构的承载力影响较大,对此,必须通过对裂缝进行评估,结合评估结果制定针对性的处理方案。
农村水库中混凝土裂缝的成因及处理措施一、水库工程中较为常见的裂缝形式及分析1. 温度裂缝。
在大体积混凝土表面或温差变化较大的地区的混凝土结构中常出现温度裂缝[2]。
温度裂缝的表现形式没有一定的规律,一般是走向通常没有规律,混凝土建筑结构中间部分出现较密,多发生在施工期间或工程竣工一段时间后。
裂缝的宽度大小不一,受温度变化的影响较为明显,冬季出现的裂缝较宽,夏季较窄。
高温度膨胀所导致的混凝土温度裂缝通常中间部分粗,两端较细,而冷缩裂缝的粗细区别不明显。
温度裂缝的出现会引起钢筋材料的腐蚀,混凝土容易发生碳化,从而降低混凝土的抗冻融、抗疲劳以及抗渗力度等功能。
2. 干缩裂缝。
干缩裂缝多出现在混凝土结构施工和养护之后的阶段形成。
由于水泥砂浆中的水分蒸发会产生干缩现象,并且这种收缩是直向不可逆的,因此,由于水分蒸发所导致的收缩裂缝程度也是不一的。
干缩裂缝的形式表现为:表面性的平行线状或网状浅细裂缝。
大体积施工的混凝土结构干缩裂缝较为常见,较薄的梁板中多是短向分布。
混凝土干缩主要和混凝土的材料比例有关,如水灰比、水泥的成分、水及水泥的用量以及材料的质量和性质等原因形成的。
干缩裂缝是不容忽视的,由于是存在于大面积的混凝土结构当中,对水库各个建筑的牢固性能影响甚大。
3. 沉陷裂缝。
由于建筑结构地基土质不匀、松软,地基填土不实或浸水而形成的不均匀沉陷常造成沉陷裂缝。
沉陷裂缝在冬季施工中容易出现,冬季地基存在大量的冻土,模板支撑在冻土上,冻土化冻后地表产生不同程度的沉降,致使覆盖其上的混凝土结构产生裂缝。
这种裂缝多为深进或贯穿性裂缝,走向于地基的沉降有关,往往存在一定的错位,裂缝的宽度与沉降量成正比。
地基变形的大小与时间直接影响混凝土的沉降面积,大小和时间。
待地基变形趋于稳定后,混凝土也便会趋于稳定,因此,混凝土的沉降跟地基的变形沉降是同步的。
4. 塑性收缩裂缝。
塑性收缩裂缝是在混凝土凝结之前,混凝土表面失水较快产生的结构收缩。
理论研究Li Lun Yan Jiu摘要:文章在对混凝土大坝施工和使用中常见的裂缝类型和原因进行分析之后,针对性地提出了相应的裂缝防治措施,同时对其表面保护方法进行介绍,以供参考。
关键词:混凝土大坝;裂缝;防治1引言混凝土大坝不仅体积比较庞大,而且还具有较为复杂的结构和施工工艺,容易在设计和施工等环节中出现问题而导致出现大坝裂缝现象,而此问题不仅会对大坝整体强度和耐久性造成危害,而且还会早出现渗漏为题时影响其正常功能的发挥,同时也缩短其使用寿命。
这就需要结合引起大坝裂缝的原因采取相应的防治措施。
2混凝土大坝裂缝的种类及成因2.1水化热因素混凝土大坝施工中,由于混凝土浇筑完成之后,其中的水泥会遇水发生水化反应并释放大量的热量,但是由于混凝土具有较差的导热性能,导致这部分热量在混凝土内部急剧而导致其内部温度的不断升高。
然后由于混凝土表面的热量散失比较快,这就会导致出现较大的内外温差现象,因此就会在内部压应力和外部拉应力的影响下而在超出混凝土的抗拉强度或极限拉伸值时出现裂缝问题。
2.2环境温度因素混凝土浇筑完成之后,受到环境温度的影响以及混凝土自身的热胀冷缩性能,在出现昼夜温差较大或温度急剧变化时就会导致表层混凝土出现收缩现象,但是在下层混凝土的约束下而产生温度应力,如果此应力超过混凝土的抗拉强度则会导致裂缝问题。
2.3混凝土干缩因素混凝土浇筑完成之后的养护阶段是一直保持其表面湿润的,但是在强度达到要求并拆模之后,会增加混凝土表面水分的散失速度,但是由于其内部水分散失较慢,其内部不均匀的湿度变化就会引起干缩应力,同时也可能会导致干缩裂缝的出现。
2.4荷载因素混凝土浇筑之后如果在承受各种不同类型的荷载时产生内力弯矩并导致此弯矩所形成的拉应力超过混凝土的抗拉强度,这就会导致垂直于构件纵轴的裂缝的出现。
此外,在荷载作用下出现剪应力时,也容易在与纵轴成45°夹角的方向上产生较大的主拉应力,如果超出其承受极限,则可能会导致斜向裂缝的出现以及发展和延伸。
水利工程混凝土裂缝产生的原因及防治措施摘要:作为水利工程中必不可少的材料,混凝土发挥着巨大的作用,其施工技术也相对完善。
但由于混凝土材料本身的特征,使其容易出现裂缝问题,这不仅影响混凝土自身结构,还关乎水利工程的结构完整性与稳定性,甚至威胁周围居民的人身安全。
因此,加强水利工程混凝土裂缝防治十分重要。
关键词:水利工程;混凝土裂缝;原因;防治1水利施工中混凝土裂缝产生的原因1.1施工材料质量和配比问题在水利工程实际施工过程中,会应用到大量的水泥、砂石来进行配比成一定比例的混凝土,原来的质量以及配比直接决定了混凝土的质量。
如果采用了不符合国家以及设计要求的原材料,那么就无法保障混凝土的强度符合水利工程的实际要求,但是如果原材料的质量符合要求,但是不合理的原材料配比,同样也会影响混凝土的质量,如果水泥量过大会导致强度以及骨料的种类不合理,原材料的质量以及配比都会导致混凝土裂缝的产生。
在实际工程中一定要严格保守材料的质量关,然后经过严格的配比,科学合理地确定原材料的比例,为水利工程的质量提供保障。
1.2施工技术问题水利施工中混凝土裂缝产生的原因有很多种,施工技术是其中非常重要的原因之一。
目前很多施工单位忽视了专业人才的重要性,而且在实际施工过程中没有及时对施工人员进行专业培训,很多施工员工的专业技术较差。
施工技术在实际施工过程中的混凝土搅拌、振捣操作的技术以及方法有问题,会影响混凝土的整体质量,导致混凝土裂缝的产生。
因此,施工单位一定要加强对于施工人员施工技术的培训以及专业人才的招聘,不断提升施工人员的专业素养。
1.3忽视了后期的防护目前很多施工企业为了更好地避免混凝土裂缝的产生,把重点都放在了前期原材料的筛选以及技术的升级,但是忽视了对于工程后期的养护,缺乏科学合理的后期防护以及修缮方案,在一定程度上导致混凝土裂缝进一步扩大,导致出现漏水、渗水现象。
为了更好地延长水利工程的寿命,减少裂缝问题对于工程质量的影响,必须要加强对于后期养护的重视程度,加强对于水利工程的观察以及维护,根据工程的实际情况制定出科学合理的后期维护方案。
浅析水利施工中的混凝土裂缝产生的原因和防治措施水利工程是我国的基础性建设工程,它的施工质量是保障工程的顺利实施和人们生命财产安全的重要方面,重要性可见一斑。
在实际的工程建设中,不可避免的会出现这样或那样的安全问题,混凝土裂缝就是其中之一。
文章分析了水利工程施工中混凝土裂缝出现的原因,并提出了相应的防治措施,希望为水利施工工程质量的有效提高献计献策。
标签:水利施工;混凝土裂缝;原因分析;防治措施引言在水利工程的施工过程中,混凝土裂缝是比较容易发生的,为了使得工程能够达到预期的效果,工程的关键点应放在及时的处理和解决上。
一项水利工程能否达到要求,与混凝土裂缝的出现有着千丝万缕的联系。
如果混凝土裂缝产生却并未得到应有的重视,导致问题一再的延误而得不到解决,除了水利工程建设的质量不能保证外,更为严重的会使人民群众的生命财产受到威胁。
在科学技术不断发展的背景下,有关部门逐渐对水利建设中的混凝土裂缝问题给予关注,可以说情况得到了明显的改观,很多问题得到了相应的解决。
但随着建设水平的不断深化,人们对施工质量要求的逐步加强,混凝土裂缝问题有了新的变化。
所以,还要不断针对水利施工中混凝土裂缝的原因进行深入的思考和研究,以便达到最佳的施工状态,最大限度的保障施工质量。
1 水利工程的主要施工特征对水资源进行合理调配、促进地区水资源的有效利用是水利施工工程主要的应用功能。
水利工程的工期和形式決定了其有别于其他的建筑工程。
应该说水利工程在促进地区水资源的有效合理利用上所发挥的作用是不容小觑的,但随之而来的问题也是不可忽视的。
从工程的工期和工程建筑特点的方面来看,建设规模较大、工期长、人力物力投入大、工程技术使用范围广而复杂是水利施工的重要特点。
而在这些特点中,规模大、工期长就会大大增加工程质量问题的发生几率,混凝土裂缝就是一个较为突出的问题。
正因为水利工程在施工安全要求上较为严格和施工环境具有一定的特殊性,工程施工中比较容易出现的问题是混凝土的使用和质量问题。
水利工程砼裂缝原因分析及预防研究水利工程中的混凝土结构是重要的结构体系之一,然而,长期使用后,发现混凝土表面产生了破裂现象,这是一个非常常见的问题。
这些裂缝的存在影响了混凝土的强度和稳定性,可能导致水利工程的破坏。
因此,了解混凝土破裂的原因并采取适当的措施是非常必要的。
一、混凝土结构破裂的原因1、内部应力超载在混凝土中,应力的分布并不是均匀的,某些区域的应力会比其他区域高,因此,这些地方会更容易产生破裂。
例如:缩短、伸长等。
有时,混凝土本身的强度也会是引起这种超载的原因。
2、变形不充分混凝土在硬化过程中会发生收缩,有时候,混凝土在初始阶段就产生了一些微小的裂缝。
但这并不代表着混凝土不够坚实,因为这些裂缝很快就会被自身的强度自我修复。
如果混凝土中的变形不充分,或施工不规范,会导致混凝土内部出现过多的裂缝。
3、材料质量问题混凝土的原材料、添加剂等质量差异都可能导致破裂现象。
在砼浇筑时,如果掺入了过多的水,混凝土的强度会大大降低,大量裂缝也会随之出现。
二、预防混凝土破裂的措施1、施工前期准备工作如选择合适的材料和施工技术,保证混凝土浇筑过程中的均匀性和稳定性。
此外,水利工程施工时也应注意避免在混凝土中添加过多的水分。
2、浇筑时注意细节施工中应注意浇筑过程,保证混凝土内部充分均匀,避免出现任何的过程浇注中断。
如果出现破裂现象,应通过签单、铁丝网、编织袋、龙骨等成型材料来避免破裂现象的产生。
3、保养混凝土对于已经建成的混凝土构件,需要注意保养。
水储藏工程中大体积混凝土的保养过程也应该充分。
总之,在设计、施工及保养中,都应该注意混凝土破裂的问题,尽可能的避免其产生,以保证水利工程的安全和稳定。
水利工程混凝土施工裂缝的产生原因及对策分析摘要:裂缝是影响水利工程施工质量和使用功能的重要因素,研究其形成原因并制定合理防止对策对保证水利工程使用效果具有重要意义,文章从多个角度分析了水利工程混凝土裂缝的形成原因,并针对性的提出了防治措施。
关键词:裂缝;锈蚀;收缩引言裂缝是水利工程中最严重的危害之一,裂缝的生成不仅影响构筑物的使用功能,并会引发质量安全事故而威胁人类的生命财产安全,导致裂缝形成的原因多种多样,因而对其成因进行深入分析并结合现场情况制定对策对保证水利工程施工质量,更大限度的发挥其经济和社会效益具有深远意义。
一、水利工程混凝土裂缝成因分析(一)温度因素温度因素是导致水利工程混凝土裂缝的主要因素,导致温度因素的原因是混凝土内水泥水化热,同时由于水利工程多属大体积混凝土,大量水化热聚集在混凝土内部若不能及时散发则会导致混凝土内外较高温差,继而导致混凝土内外热胀冷缩程度不同而在混凝土表面形成一定拉应力,当该拉应力超过混凝土的抗拉强度极限则会在其表面生成裂缝;同时若施工过程中环境温度发生突然降温等现象,则混凝土内部会出现温度的正负交替,在交替过程中混凝土微孔内水分则变为冷水甚至冰,过冷水在迁移过程中则会产生渗透压力,同时体积发生膨胀则会产生冻胀压力,当以上二者共同作用力超过混凝土的抗拉强度则会在其表面生成裂缝。
(二)混凝土收缩塑性收缩。
浇筑后的混凝土初期强度较低,表面在周围环境影响下而水分散失很快,该现象会导致混凝土体积急剧收缩,而该时段混凝土强度不足不能抵抗其自身的塑形收缩时则会生成裂缝;表面干缩。
浇筑后的混凝土在外部条件影响下而导致其内外水分蒸发不一致,表面水分散失较快而内部水分不易散发,则导致混凝土内外变形不一致,当较大的表面干缩在内部约束时则会产生较大拉应力,该应力超过其承受能力则会形成裂缝[1]。
(三)混凝土塑性坍落混凝土浇筑后几小时内其处于塑形状态,该阶段一旦出现混凝土渗透则混合料中的固体颗粒会在重力作用下而出现下沉,同时水分则向上浮动,当其受到钢筋骨架或混凝土模板等提供的外力束缚时则构件会生成裂缝。
水电厂大坝混凝土裂缝成因分析与处理技术研究水电厂大坝混凝土裂缝成因分析与处理技术研究1.引言水电厂大坝作为水利工程的重要组成部分,承担着调水、发电等重要功能。
然而,在长期的使用和自然环境的作用下,大坝混凝土结构往往会出现裂缝问题,严重影响大坝的使用寿命和安全性。
因此,研究大坝混凝土裂缝的成因并探讨有效的处理技术,对于确保水电厂安全运行具有重要意义。
2.混凝土裂缝成因分析2.1 温度变化大坝混凝土结构由于受到日夜温度的变化,会引起结构的热胀冷缩,从而导致混凝土产生裂缝。
尤其在气温急剧变化的季节,裂缝问题更加严重。
2.2 湿润环境大坝矗立在水流中,长期与水接触,湿度较高。
此时,由于水的渗透及蒸发,会导致混凝土含水量的变化,引起结构松弛和收缩,从而产生裂缝。
2.3 施工技术问题混凝土施工过程中,如配料不当、振捣不均匀以及养护不到位等问题,都可能导致混凝土内部存在质量缺陷,从而在使用过程中逐渐形成裂缝。
3.混凝土裂缝处理技术3.1 裂缝处理前的检测与评估在进行裂缝处理之前,需要对裂缝进行全面的检测与评估。
通过使用高精度仪器和检测技术,对裂缝的宽度、深度以及发展情况进行测量和分析,从而确定裂缝的严重程度和处理措施。
3.2 预防措施针对混凝土裂缝成因分析中提到的问题,可以采取一些预防措施,如设置伸缩缝、加强温度控制、合理排水等技术手段,以减少混凝土裂缝的形成。
3.3 裂缝修复与加固技术在裂缝处理中,可以采用不同的修复与加固技术,如填充充实材料、注浆、粘结剂填充等,目的是修复裂缝并提升混凝土结构的抗裂性能。
3.4 养护措施处理完混凝土裂缝后,合理的养护措施也是确保大坝结构安全性的重要环节。
通过保持适宜的湿度和温度,加强维护工作,可以提高混凝土的强度和耐久性,并有效预防裂缝的再次出现。
4.结论水电厂大坝混凝土裂缝是一个复杂的问题,其成因与处理技术的研究对于确保大坝结构的安全和可靠运行具有重要意义。
通过深入分析裂缝的成因,采取科学合理的处理措施,可以延长大坝的使用寿命,提高抗裂能力,并保障水电厂的正常运行。
混凝土坝裂缝产生原因和防治措施探讨介绍了混凝土坝裂缝产生的原因、裂缝对混凝土大坝运行的危害、防治大坝裂缝采取的措施。
标签:混凝土坝;裂缝;防治;措施1 引言各种混凝土坝以及其他大体积混凝土建筑物的裂缝,主要是温度变化引起的。
这种裂缝,特别是其中的深层裂缝和贯穿裂缝,对混凝土坝的整体性、耐久性和防渗能力具有严重的危害。
为了确保混凝土大坝的安全和长期正常运行,必须对混凝土坝裂缝产生的原因有一个正确的认识,并在施工期有计划地控制混凝土温度,防止产生裂缝。
2 裂缝对混凝土坝的危害平行于坝轴线的贯穿裂缝,会削弱坝体承受水压荷载的刚度,影响大坝的整体性,恶化其受力状态,严重影响坝体的安全运行。
迎水面的深层裂缝与水相通,在运行中使坝基大扬压力分布大为恶化,有压水进入缝内,又会将裂缝进一步被“撕开”,继续向下游发展,同样有很大的危害。
混凝土坝表面裂缝容易形成应力集中,成为深层裂缝扩展的诱发因素。
与大气、库水和河水相接触的坝面上的表面裂缝,将影响混凝土的抗风化能力和坝体的耐久性。
3 常见质量通病原因分析3.1 裂缝(1)塑性收缩裂缝。
发生塑性收缩裂缝的因素是多方面的,如混凝土早期养护不好,混凝土浇筑后表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水蒸发过快,产生急剧的体积收缩,此时混凝土强度很低,不能抵抗变形应力而导致开裂。
(2)干燥收缩裂缝。
发生干燥收缩裂缝的因素是多方面的,如受到风吹日晒,表面水分散失过快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,构件表面产生较大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,即产生干缩裂缝。
3.2 蜂窝混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。
蜂窝往往出现在钢筋最密集处或混凝土难以捣实的部位。
3.3 麻面混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点,形成粗糙面,但无钢筋外露现象。
麻面一般由下列原因造成:模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理干净,拆模时混凝土表面被粘坏;模板未浇水湿润或湿润不够,构件表面混凝土的水分被吸去,使混凝土失水过多出现麻面;模板拼缝不严,出现局部漏浆;混凝土振捣不实,气泡未排出,停在模板表面形成麻点。
水库工程混凝土裂缝处理方法论混凝土的裂缝问题在水库工程建设中是一个经常容易出现且又难于实施解决的难题。
因此,为了保障水库的安全可靠运行,必须对混凝土坝浇筑后出现的裂缝进行有效处理。
这就需要相关的施工人员对裂缝原因进行系统分析,并针对不同的裂缝原因采取相应措施做好处理。
基于此,本文主要就水库工程混凝土的裂缝原因及处理措施展开了研究分析,相信对类似的裂缝处理能提供一定的帮助。
1工程概况某水库工程是综合利用效益水利枢纽工程,是以发电为主,防洪、灌溉、养殖等的功能,可是水库不完全具有多年的调节能力。
2裂缝特点及产生原因分析2.1坝体裂缝特点(1)裂缝的位置发生在大坝内部。
(2)缝面的面积较大,极为少见。
2.2裂缝原因分析产生裂缝的主要原因有以下几个:(1)大坝采用的混凝土温度控制措施不合理,使二冷过程中未在高程方向上形成相对均匀的温度梯度,使二冷区与未二冷区交界处温度梯度过大;同高程范围内左右岸大坝混凝土二期冷却不同步,在左右岸分界处形成明显温度梯度;二期冷却沿上下游方向划分的不同封拱温度分区冷却开始时间不同步。
这些是导致大坝混凝土开裂的一个重要因素。
(2)大坝按照设计要求进行15~21d的一冷,但通水过程中还存在一定的缺陷,降温不均匀,并且在二冷开始前,坝体温度平均回升4℃左右,以致二冷降温幅度过大(按观测到的坝内最高温度计算,最大降幅为18℃~19℃),这是产生裂缝的重要原因。
(3)已进行封拱灌浆的下部拱坝对上部各坝段混凝土产生的约束是导致大坝混凝土开裂的重要因素。
3裂缝处理方案及处理原则3.1裂缝处理方案由于拱坝本身受力特性,裂缝处理目的以补强加固为主,经过前期钻孔电视观测,裂缝宽度一般在1mm以内,处理方法应以化学灌浆为主。
化学灌浆材料虽然较昂贵,但属于真溶液,比水泥具有更好的可灌性,而且可按工程需要调节浆液的凝固时间,有的化学灌浆材料还具有较高的粘结强度,用于结构补强可获得较好的效果。
国内较多工程裂缝化灌证明,化学灌浆对提高工程质量、加快工程进度和提高经济性都有极大的作用。
水利工程混凝土裂缝产生的原因及防治措施2身份证号:******************,陕西省3身份证号:******************,陕西省摘要:混凝土浇筑中出现裂缝是建筑工程中普遍存在的问题,作为施工人员如何解决这个问题是非常重要的。
结合施工管理工作中的经验和存在的问题,对混凝土龟裂的原因进行简单分析,对今后施工过程中如何预防龟裂采取相应措施。
关键词:混凝土裂缝;出现原因;解决方法1.水利工程混凝土施工裂缝的危害1.1影响路基承载力现代水利工程施工中,以路基为代表的工程结构中,混凝土结构十分常见。
尤其是路基部分施工中,混凝土工艺结合其他工艺,可以有效保证路基强度、整体性,进而提升其承载力[1]。
但是,如果混凝土结构存在裂缝,将影响其整体性和强度,导致路基承载力不足,影响工程的稳定性和可靠性,甚至留下安全隐患。
1.2破坏地基结构变形当前,在混凝土在施工过程中将会受到很多因素的影响,面对此现象应当进一步提高警惕,尤其是当混凝土出现裂缝之后,要着重关注水利水电工程的基础性施工。
如果在施工过程中存在地质条件不符合预期的情况,那么应当在混凝土正式开始浇筑之前,做好相关的处理工作。
否则混凝土在浇筑过程中可能在时间的推移下出现很大的裂缝,甚至会让基础结构出现不同程度上的变形。
如果混凝土的裂缝越来越大,而不及时进行处理,不利于我国当前水利工程的有效推进,并且还会导致出现质量问题。
1.3影响工程使用寿命和运维成本水利工程的建设,对地区经济的发展尤为重要,其使用寿命直接影响工程价值。
如果混凝土施工存在裂缝,会导致水利工程使用寿命缩短,同时导致其维修管理成本升高[2]。
尤其是为了保证公路稳定、安全运行,后期运维将投入大量资金,造成工程效益降低。
2.混凝土裂缝的原因2.1混凝土材料本身的原因注入混凝土后,建筑结构的硬化是一个渐进的过程。
在混凝土硬化的过程中,水泥会产生大量的热量,从而影响内外温度导致温差较大,这些热量将会积聚,从而导致内部温度迅速上升,一般都会有很大的热量,在自然冷却条件下,建筑物的混凝土表面迅速散热,从而导致内外温度差距大,这类断裂通常发生在混凝土施工的中后期。
探析水利工程施工混凝土产生裂缝的原因及防治措施水利工程在社会经济的发展中有着重要的促进作用,近些年随着根底建设投入力度加大,水泥施工迅速的发展,但是在日常的水利工程中常常看到混凝土发生裂缝,这种情况会影响水利建筑的正常使用,严重的甚至可能损坏整体的构造。
1水利工程施工混凝土产生裂缝的原因1.1受外界的环境影响由于受混凝土自身特性的影响,施工时容易随着外界的温度和湿度的变化而影响整体的质量。
倘若施工的整体环境温度较低,会在混凝土的表面产生拉应力,从而促使混凝土收缩,收缩的应力比较大,在表面就容易出现很大的裂缝。
在温度发生比较大的变化时,混凝土的内部同样也会产生拉应力,这个拉应力超过了自身的抗压能力也会产生裂缝。
在水利工程的施工中,施工人员没有充分的了解到外界温度变化对于混凝土的影响,未能及时采取相应的保温措施,容易出现裂缝。
1.2材料的原因在制作混凝土时的过程中,材料的质量以及料各比例的配合都是非常关键的,这些因素也直接影响着混凝土的质量。
1.2.1水泥的质量混凝土的主要材料是水泥,要想保证混凝土的高质量,就要选择质量符合要求的水泥。
在采购时除了看水泥的质量,还要看水泥的来源。
同时在使用时也要按照相应的规定开展操作,施工中一些施工人员对于水泥的特性不了解。
操作不够规范,通常属于早期的强度比较高,抗裂性比较差。
导致混凝土内外温差差异变大,产生压应力和拉应力,一旦其抗应力超过混凝土的抗拉强度,就容易产生裂缝。
1.2.2材料的配合比例原材料在配比的过程中,混凝土的水泥和水的用量必须严格按照相应的标准。
但是个别的操作人员在施工时,未严格的按照制作标准来制作混凝土,对于配比中含砂率以及水灰比都未开展综合的考虑,难以保证混凝土的质量。
另外在制作混凝土时还需要返回一定的外加剂,外加剂的各类较多,特性也各不一样,倘若把握不好这个尺度,也容易导致混凝土产生裂缝。
1.2.3养护工作不到位在水利施工中,当混凝土浇筑完成后就需要开展相应的养护工作,保证混凝土到达施工所需要的性能。
浅谈混凝土大坝裂缝的成因及防治摘要:当大坝发生裂缝时,就需要监测裂缝的发展情况,分析产生的原因和对大坝安全的影响,以便进行处理。
本文结合某混凝土大坝裂缝观测资料,分析大坝裂缝成因与相关处理措施。
关键词:混凝土大坝;裂缝成因;防治在现代混凝土建筑物种大体积混凝土结构占有重要地位,由于温度、外荷载等的作用下,大体积混凝土结构的裂缝较多,缝宽也较大。
混凝土坝是最有代表性的大体积混凝土建筑物。
本文结合某混凝土大坝裂缝观测资料,分析大坝裂缝成因与相关处理措施。
1 工程概况某水库大坝最大坝高119.14 m,坝顶高程660.14 m,正常蓄水位658 m,总库容5.72亿m,装机容量150MW。
2010年04月,双曲拱坝和重力墩出现裂缝,随后对该大坝进行了全面的检测,为大坝加固处理提供资料。
2 裂缝检测,确定处理方案测点的布置主要集中在164m与184m高程坝后桥、下游面坝底等区域的十二条裂缝十五个测点的探测任务。
通过现场检测和数据处理分析,共得到了十二条裂缝十五个测点的裂缝深度和宽度值。
2.1从已检测的十二条裂缝结果来看,裂缝的深度范围在467.8~1386.4mm 之间,裂缝宽度在0.05~0.95mm之间,混凝土的波速值在3170~3759m/s 之间。
其中裂缝宽度0.05-0.20mm之间4处,0.20-0.50mm之间6处,0.50-0.95mm之间5处。
2.2混凝土的声速值与混凝土的密实性、孔隙率、弹模、强度等密切相关,从现场测得的混凝土波速值可看到,各个部位存在一定的差异,说明其混凝土的均匀性有一定的差异。
通过裂缝检测,鉴于该大坝工程裂缝的实际情况,经分析决定该大坝所有裂缝采用化学灌浆方案,并选用PSI-CW环氧浆材。
3 关键施工工艺灌浆施工步骤:搭设施工平台→探缝深→钻灌浆孔→清缝及通气试验→凿槽→PSI→130封缝、固定灌浆嘴→压力水清洗→高压风驱水→环氧灌浆→表面处理→质量检查→现场清理。
水利工程大体积混凝土施工裂缝防治随着社会经济的发展和水利工程的不断改造,大体积混凝土在水利工程中的应用也越来越广泛。
大体积混凝土结构具有强度高、耐久性好、施工便利等优点,因此在大坝、水闸、船闸、堤防等水利工程中得到了广泛应用。
在大体积混凝土施工过程中,裂缝的产生成为了一个需要解决的难题。
裂缝不仅影响了混凝土结构的美观和使用寿命,而且可能导致结构的损坏,进而影响水利工程的安全运行。
加强大体积混凝土施工裂缝防治工作,对于确保水利工程的安全性和稳定性具有重要意义。
一、大体积混凝土施工裂缝的主要原因在水利工程中,大体积混凝土的施工裂缝主要是由以下几个方面的原因引起的。
1. 材料因素:大体积混凝土的材料可能存在砂浆含水率不稳定、配料不均匀、粒径分布不合理等问题,这些问题都会导致混凝土内部的应力积聚,从而引起裂缝的产生。
2. 温度因素:大体积混凝土在施工中由于自身的温度与外界环境的温度差异较大,会导致混凝土的收缩变形,从而产生裂缝。
3. 环境因素:水利工程的建设环境可能会遭受自然灾害、地震、风暴等影响,这些外部环境的影响也会导致大体积混凝土的裂缝产生。
4. 设计施工因素:施工过程中的设计不合理、施工操作不当、监理不力等因素也可能成为大体积混凝土施工裂缝产生的原因。
大体积混凝土施工裂缝的产生是一个多方面的综合问题,必须采取有效措施进行防治。
为了防止大体积混凝土施工裂缝的产生,需要采取多种有效的防治措施,包括从混凝土材料的选取、配合比的设计、施工工艺的控制等多个方面进行综合考虑。
1. 合理选材:首先需要从源头把控,选择符合标准的优质混凝土原材料,并严格按照规定的检验标准进行检测,杜绝使用劣质材料。
2. 优化配合比:合理设计混凝土的配合比,根据实际工程需求和材料特性进行科学的搭配,以确保混凝土的均匀性和稳定性。
3. 控制温度:在混凝土施工过程中,对温度进行合理控制,可以采取降温剂、冷却水等方式来减少混凝土的温度差异,降低混凝土的收缩变形。
水利工程混凝土裂缝原因分析及对策探讨摘要:本文首先总结了混凝土渗透裂缝类型,然后分析了混凝土产生裂缝的原因,最后提出了控制和防止裂缝的对策,具有较强的意义和价值。
关键词:水利工程;混凝土裂缝;原因;对策混凝土在凝结硬化过程中都有微裂缝存在。
这是因为混凝土中的水泥石和骨料在不同的温湿条件变化下会出现不均匀的体积变形,而它们又粘结在一起不能自由变形,于是形成相互间的约束应力。
一旦此约束应力大于水泥石和骨料间的黏结强度以及水泥石自身的抗拉强度,就会出现微裂缝。
一、混凝土渗透裂缝类型混凝土是多相复合脆性材料,当混凝土的拉应力大于其抗拉强度,或拉伸变形大于其极限变形时,混凝土就会产生裂缝。
按位置不同,裂缝可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。
按其开度变化可分为死缝、活缝、增长缝。
按其产生原因可分为沉陷缝、干缩缝、温度缝、应力缝和施工缝。
二、混凝土产生裂缝的原因分析混凝土中产生裂缝有多种原因,就其本身而言,一般是因混凝土材料变形约束所引起的内应力大于材料抗拉强度的缘故。
(一)材料选配不当使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。
(二)违反施工操作规程塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝,易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发,引起混凝土浇筑时坍落度过低,使得混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥,混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;拆模过早,混凝土尚未形成足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。
(三)构件受力变形在素混凝土内或钢筋混凝土上的边缘部位,如果结构内部出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。
一般设计均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力,但在施工中,混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力,因而出现裂缝。
对水库大坝混凝土开裂因素的探讨摘要: 大坝混凝土开裂会使水库大坝的使用寿命降低及大坝安全运行受到威胁,本文主要是对引起大坝混凝土开裂的因素进行分析,并结合存在的问题作进一步的探讨。
关键词: 大坝混凝土混凝土开裂控制影响1引起大坝混凝土开裂的因素大坝混凝土裂缝是由多种因素引起的, 如: 荷载、温度、收缩、地基变形或冻胀、钢筋锈蚀、化学腐蚀、碱骨料反应、混凝土质量、水泥水化热温升等。
另外混凝土内部本身物理、化学反应、温度的变化常常引起体积变形, 也会造成混凝土的开裂。
如:浇筑初期的凝缩及硬化后的自身体积收缩, 湿涨(膨胀) ,干缩, 碳化收缩及温度变化而引起的体积变形等。
(1) 温度变化是引起大坝混凝土裂缝的主要因素, 危害也最大。
水泥石是多孔凝胶体, 当温度上升, 水泥石和内部的水就会产生膨胀, 水泥石的热线胀系数波动范围在(11 - 20)×10 - 6 /℃, 骨料的为(5 - 13)×10 - 6 /℃, 混凝土的热线胀系数介于两者之间, 而水的热线胀系数约为210 ×10 - 6 /℃, 远远大于混凝土的热线胀系数。
混凝土在水化初期, 温度上升而发生膨胀, 在降温期则发生收缩。
如果混凝土处于约束条件下, 温度收缩变形受到限制, 当温度变形大于混凝土极限拉伸变形时, 就有可能出现裂缝。
温度收缩变形与混凝土的配合比和组成材料的性能、周围环境条件、混凝土的结构、施工及养护条件等因素有关。
(2) 干燥收缩是因环境湿度变化、混凝土失水而引起的体积收缩。
对混凝土而言, 干缩值在( 200 - 1000)×10 - 6 /℃范围内, 约是混凝土自生体积收缩的13 倍左右,尽管大坝混凝土内部干缩问题不是主要的问题, 但其表面的干燥收缩是一个不可忽视的问题。
表面干燥收缩裂缝对以后裂缝的形成和扩展具有引导作用。
它与水泥品种及混合材料、混凝土配比、集料的种类和含量、外加剂的种类和掺量、环境相对湿度、构件尺寸及养护条件等因素有关。
(3) 塑性收缩基本上发生在混凝土搅拌后3h~12h以内, 产生的主要原因是由于水泥水化反应出现泌水而使体积缩小。
塑性收缩导致集料受压、水泥浆体受拉, 可以使水泥浆体与集料紧密结合, 同时使水泥石产生裂缝, 大小为水泥绝对体积的1%。
塑性收缩的大小与混凝土的原材料、成型方法及养护条件等因素有关。
水灰比降低, 收缩值降低; 塑性收缩可能导致混凝土表面开裂; 加强早期养护, 控制表面干燥, 一般不会造成表面开裂。
(4) 化学收缩(自收缩) 是由于胶凝材料的水化作用而引起的体积收缩, 与水泥品种、用量以及混合材种类、掺量等因素有关。
水泥用量少, 化学收缩小; 掺加粉煤灰可以降低收缩, 有利于提高混凝土的抗裂性能。
大坝混凝土化学收缩值的大小约为(20 - 100)×10 - 6 , 足以使大坝混凝土产生收缩开裂。
(5) 湿胀是由于水泥凝胶体吸水引起的体积增加。
吸水后一方面促使凝胶体颗粒进一步分离, 产生膨胀压力;另一方面会降低凝胶体的表面张力, 产生微小的膨胀。
水泥净浆的湿胀量100d可达1300×10 - 6 ; 而混凝土的湿胀量约为(100 - 150)×10 - 6 , 混凝土的湿胀变形比其在空气中的干燥收缩变形要小很多。
(6) 碳化收缩是由于大气中二氧化碳与水泥中的水化产物发生化学反应产生碳酸钙、硅胶和游离水等而引起的收缩。
与其他的收缩不同, 碳化收缩属于化学收缩, 其值的大小与水化产物的碱度、结晶水以及所含的水份等因素有关。
2温度应力计算的缺陷DL /T5057 - 96《水工混凝土结构设计规范》提出了根据混凝土材料组成及设计参数估算水工大体积混凝土绝热温升、导热系数、导温系数、徐变及应力松弛系数、弹性模量、极限拉应变等的计算公式都是早期提出的, 这些参数的选取大多数属于标准状态下, 没有考虑温度变化的影响。
现在混凝土组成材料的性能(水泥等) 发生了很大的改变, 用其计算温度应力、控制大坝混凝土开裂, 就存在一定的缺陷, 不能很好地反映现代水工混凝土的特性。
各个参数的选取存在很大的波动范围, 这些参数理应由试验确定, 但大多数工程都参考类似工程按常规取值,难以与实际情况相符, 计算的变形与实际有一定的误差。
此外, 这些理论计算与测定对温度变形有一定的准确性,但对于干燥收缩、化学减缩等所引起的应力就难以测定,结果是理论计算应力小于大坝混凝土的实际应力, 误差有时高达40% , 大坝混凝土开裂得不到有效的控制。
大坝混凝土的热学、力学参数与水泥、混合材、减水剂和膨胀剂的品种和用量、浇筑温度和时间、水胶比等因素有关, 水泥基材料的体积稳定性是确保正确分析与控制大坝混凝土裂缝形成与发展的基础。
3 水泥对大坝混凝土开裂的影响3.1水泥组成对大坝混凝土开裂的影响近几年来, 生产厂家通过提高C3 S和C3A含量、掺加早强剂和提高水泥的比表面积, 来达到新标准要求和满足混凝土搅拌站的早强、高强要求。
1930年前, 7 d早期强度为17.6MPa, 现在提高到34.5MPa, 几乎增加了1倍。
这导致了在施工中出现水泥凝结时间过快、水灰比无法降低以及水泥不易与减水剂相适应等问题; 再加上水泥用量的增加, 混凝土干缩开裂就可能增加, 造成很不好的影响。
Neville等人建议, 在标准中应有限制C3 S含量和细度的条款。
由于水泥中4个矿物组成的水化速率各不相同, 其含量的多少也决定了水泥水化的快慢和放热量的大小。
水化速率快, 混凝土散热慢, 温升一般就高, 产生的裂纹就可能多且大。
由于片面追求施工高速度, 力求发展早期强度高的水泥, 使近代大坝混凝土开裂破坏事例增多。
3.2体积稳定性对大坝混凝土开裂的影响水泥水化产物主要为C - S - H凝胶、钙矾石和氢氧化钙。
钙矾石是水泥水化硬化过程中所形成的主要产物, 为柱状晶体, 在混凝土中起骨架作用, 通常约占水泥水化产物的7% , 在膨胀水泥中可达25% , AFt含有大量结晶水,固相体积增加较大, 是一种相对不稳定的产物, 它的形成和稳定与水泥石中孔隙液相碱度、相关离子浓度以及所处的环境等条件密切相关, 在50 ℃~144 ℃就开始脱水, 在74 ℃下脱水相当强烈。
该温度范围恰好处于大坝混凝土温升范围之内, 在此范围内, AFt的形成比较困难, 钙矾石的膨胀作用很难发挥, 后期温度下降后会再形成AFt, 对于含有较多的AFt的混凝土, 后期有产生更大收缩而开裂或分解后的AFt重新结晶导致膨胀开裂的危险性。
Ca (OH) 2具有固定的化学组成, 为层状结构, 层内为离子键, 结合较强, 层与层之间是分子键, 层间联系较弱,是一种亚稳态化合物。
氢氧化钙在3d~4d就生成并立即趋于稳定, 固相体积增加97.9% , 弥补了混凝土早期体积收缩, 同时也略微提高了混凝土早期强度, 并产生一定的膨胀应力, 可以抵消水泥混凝土早期水化所产生的部分自收缩和干缩; 另一方面, 由于水泥中含有一定量的CaSO4和混合材, CaSO4与熟料及混合材中的铝酸盐相作用, 在Ca(OH) 2存在下,可生成具有膨胀组分的钙矾石,使水泥混凝土产生微量膨胀。
Ca (OH) 2溶于水,随水的流动而损失,在混凝土内部形成空洞,产生裂纹,降低混凝土的强度和耐久性能。
Ca (OH) 2能与空气中的CO2反应, 生成CaCO3和H2O, 水分蒸发, 导致混凝土的体积收缩开裂。
水泥由无水状态变成水化产物, 总的体积减少了5.31% , 这主要是由于水化前后反应物和生成物的平均密度不同, 一般硅酸盐水泥每100g水泥的减缩总量约为7mL~9mL, 占混凝土体积的2% , 如果1m3混凝土中水泥用量为100 kg, 则减缩量达(7~9)×103mL /m3左右。
4膨胀剂的作用在混凝土中添加不同剂量的膨胀剂, 可以配制补偿收缩混凝土和自应力混凝土, 由于可以利用限制膨胀抵消或部分抵消限制收缩, 从根本上消除混凝土的开裂问题, 达到解决混凝土开裂的目的; 同时, 由于其具有独特的抗裂、抗渗的优点, 也可用于地下防水、路面、屋面、楼板、墙板、高层建筑以及水利工程和海水工程等, 已逐步受到各国工程界的高度重视。
近几年的研究发现, AFt在70℃以上时已不再是稳定相, AFt与AFm 的相平衡关系将发生变化, AFt转化为AFm成为可能。
Taylor等人把DEF定义为在水泥基材料硬化以后, 钙矾石充分、完全的生成过程, 在该过程中没有来自水泥浆体以外的硫酸盐参与。
关于AFt的分解温度虽然尚有分歧, 但补偿收缩混凝土中延迟钙矾石的生成是一个普遍现象。
有人认为AFt在80℃湿热条件下是稳定的,也有人认为66℃是开始分解的温度。
欧洲已将混凝土制品的蒸养温度限制在60℃以下, 欧洲最新的混凝土规范ENV13670 - 1: 1999中规定, 混凝土结构中的最高温度一般不得超过65℃。
大坝混凝土内部温升有时达到70℃~80℃, AFt生成—分解—再生成的过程是客观存在的。
在混凝土硬化以后,AFt继续适量生成是产生膨胀应力、补偿混凝土内部温度下降期间体积收缩的必要条件。
钙矾石延迟生成的数量和形貌受多种因素的影响和制约, 延迟钙矾石生成的最重要的先决条件是需要充足的水分。
大体积混凝土结构内部常处于绝湿的状态, 在水分供应不充足的条件下, 钙矾石重新生成的量是有限的, 补偿收缩效果存在差异, 也就难以控制裂缝。
5结论(1) 引起大坝混凝土开裂的因素很多, 主要有温度应力, 但干缩、化学减缩等所引起的开裂也是不可忽视的。
(2) 采用预冷技术和表面保温可以抑制或部分减少温度应力和干缩所引起的表面裂缝、深层裂缝和贯穿性裂缝,但难以抵消因化学减缩而引起的收缩开裂, 完全消除大坝混凝土的裂缝尚有一定的难度。
(3) 水泥的组成和水化产物的稳定性对大坝混凝土的体积变形有一定的影响, 由于产物结构对温度的敏感性,使大坝混凝土产生膨胀开裂的危险性增加。
(4) 由于大坝混凝土所使用的减水剂可使最高温升出现时间延迟, 预冷技术效果受到质疑; 国标规定的掺减水剂后混凝土收缩率变化, 在实际工程中对大坝混凝土的收缩、开裂将产生巨大的影响。
参考文献[1] 朱伯芳. 大体积混凝土温度应力与温度控制[M ]. 北京:中国电力出版社[2] 吴中如,赵斌,顾冲时. 混凝土坝变形监控指标的理论及其应用[ J ]. 大坝观测与土工测试。