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钢筋混凝土水池裂缝的原因和预防措施【摘要】钢筋混凝土水池的渗漏多由裂缝引起，裂缝的预防和控制是钢筋混凝土水池设计、施工中的要点。
如何有效地减少和预防水池出现裂缝，确保水池正常的使用功能，需要在工程实践中不断总结研究，进而从设计和施工上采取必要的措施加以解决。
文中介绍了裂缝的成因及控制裂缝的方法，并结合工程实例从设计、施工方面提出了控制、预防水池裂缝的技术措施。
【关键词】水池裂缝；原因；裂缝控制；预防措施近年来，钢筋混凝土水池裂缝问题是石油化工企业一个普遍存在而又很难处理的质量问题，水池裂缝的出现影响结构的整体性和刚度，引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力；进而会影响业主的正常使用，又会因泄漏造成环境污染，并可能引发安全事故。
水池产生裂缝的原因多种多样，与设计、施工中的诸多因素均有关联，文章主要探讨在水池结构设计、施工中如何有针对性地避免破坏性裂缝的产生，并结合工程实例阐述对相关问题的认识与及预防措施。
1．钢筋混凝土水池裂缝成因分析钢筋混凝土结构在受力时，只有产生一定量的形变，才能发挥钢筋的作用。
混凝土的受拉形变往往伴随着裂缝的产生，当裂缝宽度控制在不影响结构件的受力性能、使用性和耐久性时，这些裂缝是正常的结构裂缝，无须处理；而过大宽度的裂缝，就会影响到结构的安全、适用和耐久性，这种裂缝可称为破坏性裂缝[1]裂缝的种类根据其产生的主要原因大致可分为以下几种：1.1荷载作用引起的裂缝当结构在外部荷载（各种恒、活载；水、土压力；地基反力等）作用下，因受力性能不足，产生了过大变形，使裂缝发生并发展为破坏性裂缝，这种由荷载作用造成的裂缝的产生，主要是由于设计时采用的基础资料有误或是设计中考虑不周、计算疏忽等失误造成。
1.2温度变化引起的裂缝混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。
后期在降温过程中，由于受到基础或原有混凝土的约束，又会在混凝土内部形成拉应力。
钢筋混凝土水池的裂缝分析钢筋混凝土结构一般是由钢筋和混凝土构成的复合结构体系，具有强度高、耐久性好等特点，广泛应用于大型水池的建造。
然而，在建造钢筋混凝土水池时，难免会遇到一些问题，其中最常见的就是裂缝问题。
一、裂缝产生原因1. 混凝土的水分含量不合适或掺合了外来物质，导致混凝土的强度不足，从而出现裂缝。
2. 温度变化也是裂缝产生的原因之一。
当混凝土水池在施工过程中受到高温或低温环境的影响时，会发生局部变形和收缩，从而引起裂缝。
3. 钢筋腐蚀也是导致裂缝产生的重要原因。
钢筋在遇到水分时容易发生腐蚀，导致钢筋的体积膨胀，从而引起混凝土的裂缝。
二、裂缝的分类1. 水平裂缝：这种裂缝一般是由于混凝土收缩过度导致的。
2. 竖直裂缝：这种裂缝一般是由于混凝土强度不足、温度变化或钢筋腐蚀等原因导致的。
3. 斜裂缝：这种裂缝一般是因为混凝土在承受载荷时发生变形导致的。
三、裂缝处理方案一旦发现钢筋混凝土水池出现裂缝，就需要及时采取有效措施，避免裂缝的扩大和加剧，同时也要保证水池的使用寿命和安全性。
1. 在施工时加强混凝土的质量控制，采用优质的混凝土和控制好混凝土的水分含量，从根本上解决裂缝产生的原因。
2. 加强水池维护管理工作。
定期对水池进行检查，如发现裂缝及时处理。
同时，对水池内的水进行管理和过滤，避免水池内的腐蚀性物质对混凝土结构的损害。
3. 在施工时加强温度控制。
尽量避免混凝土在高温或低温环境下施工，避免混凝土的收缩和变形。
四、结语钢筋混凝土水池是供应工业生产和居民生活用水的重要设施，为了保障其正常使用和生产，在施工中必须加强质量控制和维护管理工作，在出现裂缝等问题时一定要及时处理，保证水池的安全性和使用寿命。
钢筋混凝土水池池壁裂缝原因分析及预防措施摘要：近年来，城市建设进程不断加快，水处理项目构筑物工程增多，涉及到钢筋混凝土水池修建工作，水池类型包括沉淀池、絮凝池和反应池等，出于节能环保角度考虑，水池功能涉及过程中，严禁发生渗漏水现象，但施工工艺方面，没有强制性要求，水池外防水存在问题，单纯依靠混凝土自身严密性，或通过外加剂实现水池防水功能不现实，在水池完成建设或投入使用后，受到外部因素影响，容易产生裂缝，引发渗漏，进而对地下水、周边环境造成污染，如果建设中发生水池渗漏，要想找到漏点也是比较困难的。
因此，应从根源上预防问题的发生，本文将具体分析钢筋混凝土水池池壁裂缝原因和预防对策。
关键词：钢筋混凝土；水池；池壁裂缝；原因；预防措施钢筋混凝土池形态多为圆形和矩形，以工程施工条件、设计要求为依据，可以将水池划分为现浇整体式和预制装配式两种。
建设过程中，钢筋混凝土水池，池体变形、沉降，天气变化引起的混凝土收缩问题屡见不鲜，在这样的前提下，池体受到弯、拉、剪应力作用影响，表面结构如池壁、底板、顶板等部位会发生裂缝。
工程规范允许钢筋混凝土水池产生一定裂缝，但必须严格控制在相关标准内，如果裂缝宽度大于0·2mm，则被视为不合格。
本文我们将以A工程为例，对工程实施期间存在的池壁裂缝产生原因和防范措施进行探究。
1钢筋混凝土水池池壁裂缝产生原因1.1原材料问题水池建设过程中，受到诸多因素的影响，如塑性收缩、温差收缩、徐变、膨胀等，都是引起水池池壁裂缝的根本原因，这是由原材料性质决定的。
在水化反应下，水泥释放大量热量，混凝土温度急速升高，与外部温度形成明显差异，致使温度应力产生；砂石是钢筋混凝土水池建设主要材料，砂、石颗粒过小，不利于建设成本控制，砂、石颗粒过大，则整体密度降低，池壁容易开裂；温差与尺寸也在必然联系，对混凝土结构开裂及裂缝宽度具有直接影响，完成混凝土浇筑工作后，发生强烈的水化反应，材料中水分不断蒸发，加上表面泌水，混凝土结构收缩；配置水灰比期间，比例过大、水泥用量过多，或者掺和料使用不当，会导致水池池壁塑性收缩开裂[1]。
论述钢筋混凝土水池施工缝与池体裂缝的产生原因及预防对策摘要：以目前的施工技术条件，较大的现浇钢筋砼水池是不可能一次浇筑完成的，必须设置水平施工缝，分阶段进行浇筑施工。
施工缝处理得好不好，直接关系到水池渗漏及其功能的使用。
同样水池产生裂缝也是常见的工程弊病，许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的，因此必须十分重视裂缝的原因、预防和处理。
本文以作者曾参与的一个项目来进行论述工程概况为：工程名称：阜宁县城东水厂及输配水管网一期项目，工程地点：阜宁县阜城镇东郊，工程内容：一期项目中所有生产性构筑物的土建工程、设备安装工程、办公用房等建筑工程以及厂区的配套工程.关键词：钢筋混凝土，水池，施工缝，裂缝Abstract: in the present construction technical conditions, larger cast-in-situ reinforced concrete pool is not a casting of complete may, must set level construction joints, stage construction construction. Construction seam processing are good, relates directly to the pond and its function of the use of leakage. The same pool cracks are also common engineering problems, many of the reinforced concrete structure of the destruction from the start of the cracks, so we must attach great importance to the cause of the tear, prevention and treatment. In this paper the author participated in a project to project survey discusses for: engineering name: no water and ShuPeiShui pipe near the phase of the project, the project site: no town was eastern suburb, project content: in the first stage project of all productive structures of the civil engineering, equipment installation, office for construction projects and the related projects.Keywords: reinforced concrete, pool, the construction seam, the crack一、施工缝1、施工缝的确定根据工程施工规范规定，施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。
钢筋混凝土水池设计中裂缝控制措施分析发布时间：2023-02-06T02:17:39.685Z 来源：《工程建设标准化》2022年9月第18期作者：洪枭[导读] 对于钢筋混凝土水池来讲，其裂缝控制工作属于设计以及施工过程中的一大难点，较为严重的裂缝问题能够对水池的正常使用产生极为不利的影响。
洪枭中煤科工集团南京设计研究院有限公司南京 210000摘要：对于钢筋混凝土水池来讲，其裂缝控制工作属于设计以及施工过程中的一大难点，较为严重的裂缝问题能够对水池的正常使用产生极为不利的影响。
由于水池裂缝出现的原因有着较强的复杂性以及多样性，所以想要做好裂缝的控制工作，便需要对其产生的原因做出深入分析，然后采取针对性的措施进行防治。
基于此，文章便针对钢筋混凝土水池设计中裂缝控制措施做出分析和探讨。
关键词：钢筋混凝土；水池设计；裂缝控制；控制措施在开展给排水或者是环境工程等项目的施工建设作业时，钢筋混凝土水池属于一个重点设计内容。
由于水池自身的抗裂防渗能力可以对其正常功能的发挥产生直接影响，所以在设计水池结构的过程中，必须要对裂缝的控制工作做出充分考虑。
因此，有必要对钢筋混凝土设计中裂缝控制措施做出深入研究，以此确保钢筋混凝土水池能够充分发挥其应有价值和作用。
一、钢筋混凝土水池裂缝的成因分析(一)荷载作用对于水池结构（如图一）而言，其在受到外部荷载（包括水、土压力以及地基反力等）的有效作用下，会由于受力性能不足，而逐渐出现过大的变形问题，从而容易产生较为严重的破坏性裂缝。
通常情况下这种因为荷载作用而引发的裂缝问题，一般涉及到的主要因素包括以下几个方面：（图一：钢筋混凝土水池）1、水池在一系列工况下的实际水位变化、地质资料等相应环境参数方面的基础资料存在错误，或者是实际设计过程中遗漏了某种极端工况；2、水池结构建模方面存在缺陷，导致内力计算值以及具体受力情况两者之间存在明显偏差；3、在开展设计工作时，对部分内力、应力集中点等未能做出准确把控，或者是未能考虑到次要构件方面对内力分配造成的影响；4、实际计算过程中存在不细致或者是漏算等问题。
钢筋混凝土水池设计中的裂缝控制1引言在给排水及环境工程等建设项目中，钢筋混凝土水池成为设计的主要内容。
考虑到水池的抗渗防裂性能对其正常使用及运转有着至关重要的作用，水池的结构设计必须重视裂缝的控制。
水池产生裂缝的原因多种多样，与设计、施工、使用过程中的诸多因素均有关联。
本文主要探讨在水池结构设计中如何有针对性地避免破坏性裂缝的产生，并结合工程实例阐述对相关问题的认识与可以采用的措施。
2水池裂缝的成因钢筋混凝土结构在受力状态下出现裂缝是一种普遍存在的现象，如混凝土因荷载作用下的拉应力、或是温度收缩引起的拉应力等而出现的裂缝等。
一般而言，在普通的钢筋混凝土结构中要求完全避免出现裂缝，是不现实也是完全没有必要的。
钢筋混凝土结构在受力时，只有产生一定量的形变，才能发挥钢筋的作用。
混凝土的受拉形变往往伴随着裂缝的产生，当裂缝宽度控制在不影响结构件的受力性能、使用性和耐久性时，这些裂缝是正常的结构裂缝，无须处理；而过大宽度的裂缝，就会影响到结构的安全、适用和耐久性，这种裂缝可称为破坏性裂缝。
破坏性裂缝一旦出现，必须进行相应的处理。
针对水池结构的防渗漏的功能要求，有关钢筋混凝土水池设计的规范、规程的对裂缝控制有具体的规定。
为了在水池结构设计中做好裂缝控制工作，有必要先对水池中易发生破坏性裂缝的各种情况作一了解。
2．1 荷载作用造成的裂缝当结构在外部荷载（各种恒、活载；水、土压力；地基反力等）作用下，因受力性能不足，产生了过大变形，使裂缝发生并发展为破坏性裂缝。
这种由荷载作用造成的裂缝的产生，主要是由于设计时采用的基础资料有误或是设计中考虑不周、计算疏忽等失误造成。
对水池结构来说，荷载偏差一般容易由下列因素造成：水池在各种工况下的水位变化、空满情况、地质资料、水温及气温等各种环境参数等的基础资料有误或设计中遗漏某种极端工况；结构建模有缺陷，造成内力计算值与实际受力状况有较大偏差；设计中对一些内力和变形控制点、应力集中点把握不准，或忽视次要构件对内力分配的影响；计算不细致或漏算等。
另外，除设计应考虑的工况外，其他由于施工不当、周边环境的突发因素或因擅自改变水池使用条件等原因造成的荷载变化，本文不作论述。
2．2混凝土收缩和温湿差变形造成裂缝混凝土在其硬化期间放出的大量水化热，使得混凝土结构内部的温度不断上升，以致在结构表面引起拉应力；在其后期的降温收缩过程中，又由于受到支座及周边混凝土的约束而在混凝土结构中出现拉应力。
因此，水池结构中的混凝土早期收缩裂缝主要出现在裸露表面，混凝土硬化后的收缩裂缝出现在结构件的中部附近较多。
由于环境温度的变化，会使混凝土构件产生热胀冷缩，这种由气候变化产生的温差，在水池结构设计中称为中面季节温差。
而混凝土结构温度分布不均，也会在结构内产生温度应力。
影响混凝土结构温度分布的外部因素包括接触媒介的温度温度、风速和结构方位朝向。
内部因素主要有混凝土的导热系数、水化热、结构形状、是否有铺装层、结构表面颜色等[1]。
此类造成混凝土结构温度应力的原因，在水池设计中一般表现为壁面温（湿）差。
中面季节温差产生的温度应力一般可通过设置伸缩变形缝或在混凝土中添加外加剂，以及采用设置加强带、后浇带等措施解决，此类方法一般还能同时消减水化热的影响。
壁面温（湿）差一般由于池壁两侧接触的介质具有不同的温度和湿度，从而形成的壁面温差和湿差，使得温（湿）度较低一侧的结构受拉，从而产生裂缝。
这种壁面温（湿）差应作为一种荷载作用，在结构设计中应进行相应的结构裂缝验算。
2．3由于材料质量和构造不良造成的裂缝混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂所组成。
要避免水池结构产生破坏性裂缝, 混凝土用料是否适当及材料质量能否保证,起着重要的作用。
因用料不当或材料质量有问题而造成的裂缝，即便经修复后能满足正常使用，但往往仍留有隐患，所以一定要注重事前的防范。
有关水池结构的节点等细部构造要求在相应的规范、规程中有规定。
设计时应注意使水池结构的整体满足结构选型及布置的合理性外，同时还应保证所采用的水池结构的计算模型与水池的实际受力状态一致，这就需要通过构造措施来实现。
如果设计采用的构造措施不当或缺失，就会使结构实际受力情况与计算模型不符，从而难免在结构中形成薄弱部位以致产生破坏性裂缝。
3 水池设计中的裂缝控制根据《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069–2002)[2]要求，裂缝控制通过抗裂度验算、裂缝开展宽度验算和构造措施来实现。
对轴心受拉或小偏心受拉构件，应按不出现裂缝控制进行抗裂度验算。
此时，构件的抗裂性能主要由混凝土抗拉强度和构件受拉截面大小决定。
对受弯或大偏心受拉（压）构件，应按限制裂缝宽度控制，在水池设计中以此类工况最多。
规范[2,3]推荐的裂缝宽度验算公式如下：ωmax=1.8ψ(σsq/E s)(1.5c+0.11d/ρte) (1+α1)νψ=1.1－0.65f tk/(ρteσsqα2)式中ωmax——最大裂缝宽度(mm)；ψ——裂缝间受拉钢筋不均匀系数(0.4~1.0)；σsq——纵向受拉钢筋应力(N/mm2)；E s——钢筋弹性模量(N/ mm2)；c——混凝土保护层厚度(mm)；d——纵向受拉钢筋直径(mm)；ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；ν——纵向受拉钢筋表面系数；α1、α2——按受弯或大偏心受拉（压）情况所采用的系数；f tk——混凝土轴向抗拉强标准值(N/mm2)。
设计时一般先根据强度计算结果初步确定配筋，然后进行裂缝宽度验算。
在水池结构中，根据水池的盛水性质（清、污水）及其使用功能，最大裂缝宽度一般应控制在0.2mm或0.25mm。
运用上述公式进行验算时，可归纳出一些在相同配筋率下有利于裂缝控制的因素。
例如，采用直径较细的钢筋，或较高抗拉强度的混凝土等。
下面，根据分析裂缝成因来探讨如何在设计中采取恰当的措施以控制裂缝的发生和发展。
3．1荷载作用裂缝的控制荷载作用裂缝的控制，就是要求在设计时对池体各部位可能产生最大拉应力的截面进行计算分析，使之满足裂缝控制的要求。
要避免此类裂缝，首先应在水池结构设计的基础资料的收集使用中做到完整、准确。
这是因为：地下水位和土层情况的不同，会使埋地式水池的设计水土压力产生很大变化；基础持力层的不同可能直接影响基础结构形式和池体沉降变形情况；水池在试水、调试、运行、检修等各种状态下的荷载作用，则关系到内力计算的准确性；气象资料及池内水温情况，决定了温（湿）度应力计算的可靠性。
在掌握了全面可靠的荷载作用基础资料后，就需要对池体结构建立正确的计算模型和选择合理的荷载组合，以确保其内力及变形的计算值与水池的实际工作情况一致。
一般而言，此设计阶段的主要问题如下：（1）基础梁、板计算时采用的地基假定是否合理。
目前计算水池地基反力的三种假定[ 4]（地基反力直线分布假定、文克尔假定、半无限弹性体假定）的计算结果出入较大，所以应根据各假定的适用条件，采用与实际情况最为接近的理论进行计算。
（2）支座假定是否合理。
池体顶板、壁板、底板连接部位的支承条件决定了各构件的支座假定，采用合理的支座假定才能据此计算出正确的内力分布。
（3）荷载最不利组合是否选择正确。
一般比较容易疏漏的是施工、试水、检修阶段的荷载组合。
（4）极端温（湿）差出现的部位及取值是否有误等。
具体设计时，一般应首先根据结构方案进行初步的荷载和内力计算。
通过对计算结果的分析来进一步调整结构受力体系，尽量使池体结构的各部位都能做到结构合理、受力明确、经济可靠。
然后对整体结构所有结构件进行详细的力学计算，得到在各个起控制作用的工况下各控制断面的内力设计控制值。
在接下来的截面配筋设计中，应区分各构件是否需进行裂缝控制设计，若需进行裂缝控制设计，则应根据其受力性质分别进行抗裂度验算或裂缝开展宽度验算。
通过调整配筋率、钢筋规格、混凝土标号或构件截面尺寸，来达到裂缝控制。
另外，在设计中应包含温（湿）差应力的内容[3]。
壁面温（湿）差应力的计算较为简单，应在内力计算时将其加入可变荷载作用组合。
中面季节温差应力一般通过设伸缩缝等构造措施解决，在满足构造要求后不加入荷载组合。
在做到计算的全面、合理和准确后，还要注意一些次要构件对内力分配的影响。
如水池中常用的一些隔墙、导流墙，当采用砌体墙时，一般可作为荷载作用于池体结构上。
而一旦采用现浇混凝土壁板时，则应考虑其对池体结构的支点作用，因为这会改变主体结构内力的分配和传递。
还有，池体变形缝的设置位置和类型的不同往往会改变变形缝周边构件的受力情况。
因此，在设计和工程实施过程中，对一些看似次要部位的调整，一定要考虑到对主体结构的影响，以免因此产生破坏性裂缝。
3．2混凝土收缩和温湿差造成裂缝的控制此类裂缝的控制首先应根据规范规定，严格掌握混凝土配比及其用料的品种规格和级配，同时对混凝土灌筑和养护提出设计要求。
另外，对大型水池可采取设伸缩缝、掺添加剂和设加强带、后浇带等措施。
下面讨论大型水池的裂缝控制。
根据现行规范[2，3]要求，现浇钢筋混凝土水池在基底为土基时，应每隔20m(地面式)或30m（地下式或有保温措施）设一道伸缩缝，当为岩基时减为15m和20m，当为装配整体式时可加长5~10m。
按此构造，一般能解除中面季节温差产生的温度应力并消减混凝土收缩的影响。
伸缩缝的设置将水池结构完全切断，然而在具体设计中，有时会由于池形及池内分隔复杂而难以做到，从而采用完全或不完全收缩缝来替代。
这样做实现了伸缩缝的部分功能，在实际应用中一般也是有效的，但对于混凝土在温度作用下的伸展问题并未解决，而这有可能造成混凝土局部压碎的现象。
因此，采用收缩缝除了在构造上应将表面开槽嵌填密封胶外，更重要的是设缝位置应尽量避开构件的主要受压区和应力集中区。
由于变形缝的设置需要采取严密的构造措施来保证，对节点处理、施工及材料等都有相当高的要求，其中任何一个环节的问题，都会造成较严重的后果。
规范规定，当有经验时，可在混凝土中施加可靠的外加剂或设后浇带，减少其收缩变形，从而放宽伸缩缝的最大间距限制。
在一些大型水池的设计中，已开始越来越多地采用掺加添加剂、增设加强带、后浇带的方法，以减少或取消伸缩缝。
掺加添加剂主要是为了增强混凝土的均匀密实性能并消减混凝土自身结硬过程中的收缩变形。
当混凝土的均匀密实性提高后，一旦混凝土因受力变形而开裂时，出现的裂缝较为细密，由此起到控制裂缝宽度的目的。
目前被普遍采用的添加剂主要有两类：第一类是以膨胀剂和防水剂为主要成份的抗裂防水剂,它通过使混凝土膨胀，从而在钢筋内产生一定的预压应力，当混凝土收缩时起到补偿作用，同时其产生的晶体堵塞和切断毛细通道使混凝土密实。
第二类是在混凝土中添加高强合成纤维，制成纤维混凝土，使混凝土的收缩能量被分散至大量高强钎维上，增强了混凝土的韧性，抑制了裂缝的发生和发展。
