浅议大坝混凝土裂缝产生原因研究和应对措施

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1、浅议大坝混凝土裂缝产生原因研究和应对措施摘要：近年来，在现代混凝土建筑物中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。本文分析大坝裂缝成因与相关处理措施，以供大家参考借鉴。关键词：大坝混凝土；裂缝；控制措施引言：水利工程混凝土大坝在众多影响因素中，坝体的开裂在实际工程中是一个较为普遍的现象。裂缝的存在，会影响其强度和耐久性，对结构产生有害的影响；有的甚至引起严重的渗漏，导致工程不能正常使用，影响工程寿命和经济效益。1大坝混凝土裂缝产生的可能原因1.1原材料质量不合格引

2、起的裂缝(1)水泥。水泥如果安定性不合格会引起裂缝，此类裂缝表现为龟裂。(2)砂石骨料。①砂石含泥量超标，会在混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。②砂石级配差，砂砾过细拌制的混凝土容易形成侧面裂缝。③碱骨料反应。骨料中含有酸性硅化物质与水泥中的碱性物质相遇，发生水硅反应生成膨胀的胶质，吸水后局部膨胀产生拉应力，混凝土就会出现爆裂状裂缝。(1)拌和水及外加剂。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量过高时引起钢筋锈蚀而造成混凝土裂缝。1.2收缩裂缝混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收缩就越大。选

3、用水泥品种的不同，干缩、收缩的量也不同。收缩量较小的水泥为中低热水泥和粉煤灰水泥。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩，会产生很大的收缩应力，如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。大坝混凝土的收缩现象中比较常见的有干燥收缩、温度收缩、自身(水化反应)收缩和塑性收缩。1.3温差裂缝混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。大坝混凝土因其体积大更易发生此类裂缝。大坝混凝土像进水口、挡墙、尾水墩等结构一般要求一次性整体浇筑，浇筑后，水泥因水化引起水化热，由于混凝

4、土体积大，聚集在内部的水泥水化热不容易散发，混凝土内部温度将显著升高，而混凝土表面土则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，此时，混凝龄期短，抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度，则会在混凝土的表面产生裂缝。大体积混凝土施工，由于混凝土内部与表面散热速率不一样，在其表面形成较大的温度梯度，从而引起较大的表面拉应力。当温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土表面产生表面裂缝。此种裂缝一般产生在混凝土浇筑后的第3天（升温阶段）。混凝土降温阶段,由于逐渐降温而产生收缩，再加上混凝土硬化过程中

5、，由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用，促使混凝土硬化时收缩。这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束，也会产生很大的拉应力，直至出现收缩裂缝。2大坝混凝土的裂缝预防控制措施2.1控制水泥品种与用量理论研究和工程实践证明大体积混凝土产生裂缝的主要原因就是水泥水化过程中释放了大量的热量。因此，在大体积混凝土施工过程中，我们要合理的选择水泥的品种，不同品种水泥的水化热是不同的。水泥水化热的大小及速度取决于水泥内矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的是铝酸三钙，其他成分依次为硅酸三钙、硅酸二钙和铁铝酸四钙。另外，水泥水化热的大小与水泥颗粒

6、的粗细程度有关，水泥越细发热速率越快，水化热对裂缝的影响也越大。因此我们在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥。水泥品种是一个方面，同时我们要尽量的减少混凝土中水泥的实际用量，这样能直接减少水化热产生的热量，但要在合理范围内，避免由于水泥用量过低,造成构件的设计强度减小，造成结构安全隐患。2.2优化大体积混凝土设计大体积混凝土一般用于建筑物或构筑物基础等，主要利用混凝土的抗压性能，因此大体积混凝土不布置钢筋或者布筋较少，为了增强混凝土的抗拉性能，减少裂缝的出现。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些钢筋，让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样会

7、使工程成本稍微加大，但是这样对工程的施工质量和构件的强度会有大大的提高，可以有效的控制裂缝的产生与发展。其次，结合大体积混凝土在整个工程的部位和起到的作用，在力学、结构安全能满足使用要求的前提下，合理安排和布置变形缝，这样可以非常有效的防止伸缩裂缝，减小大体积混凝土的个体体积，从总体上减小了个体的水泥水化热的热量。同时，减少混凝土保护层厚度等也可以在一定程度上减少裂缝的产生。2.3掺加外加料和外加剂众所周知，我们平常使用的商品混凝土中，生产厂家会掺加一定的粉煤灰，粉煤灰的掺加会对混凝土质量进行改善。在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后，不仅可以提高混凝土的和易性

8、，还可以增加混凝土的密实