探討水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因和預(yù)防

摘 要：在水壩等水利工程建設(shè)之中，很容易出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，將會(huì)嚴(yán)重的影響大壩或水利工程的安全運(yùn)行。產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因有很多，對(duì)于大壩來(lái)言，裂縫產(chǎn)生的主要原因是壩基基礎(chǔ)土體濕陷變形，分析和探尋水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因并結(jié)合實(shí)際實(shí)施有效的預(yù)防措施，有助于維護(hù)水壩的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，發(fā)揮更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：水壩 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫 原因 預(yù)防

中圖分類(lèi)號(hào)：TV331 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）05（a）-0058-01

在水壩等水利工程建設(shè)之中，一旦出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，將會(huì)嚴(yán)重的影響大壩或水利工程的安全運(yùn)行，本文通過(guò)對(duì)水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫危害進(jìn)行分析，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行探討，提出一些合理的預(yù)付措施，希望對(duì)水壩的長(zhǎng)期安全運(yùn)行提供一些幫助。

1 水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的內(nèi)涵

水泥混凝土由于混凝土本身水泥的性質(zhì)及在硬化過(guò)程中或硬化過(guò)程后容易受到周?chē)h(huán)境的影響而產(chǎn)生裂縫。從裂縫產(chǎn)生的大小劃分的話，可以分為允許裂縫和不允許裂縫。允許裂縫為微裂，一般裂縫寬度在0.03 mm以下，肉眼看不到的細(xì)小裂縫，這種裂縫分布不規(guī)則，不連貫，屬于水凝混凝土收縮作用下難以避免的裂縫，一般來(lái)說(shuō)，允許裂縫不會(huì)對(duì)砼結(jié)構(gòu)造成較大影響。

2 水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫危害分析

分析水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的危害，可以有效的提高對(duì)裂縫產(chǎn)生的重視性，引導(dǎo)管理人員積極的檢查是否存在裂縫，將分析混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因和預(yù)防措施放在重要高度。

2.1 影響整體結(jié)構(gòu)

混凝土裂縫的產(chǎn)生會(huì)對(duì)混凝土整體的結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的破壞，如破壞混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，從而降低了混凝土的受力能力。受力能力的降低，影響著建筑整體的質(zhì)量。當(dāng)混凝土構(gòu)件出現(xiàn)貫穿性裂縫的時(shí)候，想要恢復(fù)整個(gè)結(jié)構(gòu)的整體性能就十分的困難，一旦出現(xiàn)較大裂縫的存在，可能發(fā)展成為破壞性極大的深層裂縫或貫穿裂縫，最終致使整體結(jié)構(gòu)崩潰。

2.2 降低結(jié)構(gòu)耐久性

混凝土的耐久性主要包括抗?jié)B性、抗侵蝕性、碳化性和抗凍性四種性能。如果混凝土結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下的環(huán)境，混凝土結(jié)構(gòu)容易發(fā)生凍融破壞情況，其表現(xiàn)為混凝土表面剝落，嚴(yán)重會(huì)露出混凝土中的石子，從而引發(fā)混凝土材料中堿的反應(yīng)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部發(fā)生膨脹、開(kāi)裂。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)在侵蝕性環(huán)境條件下，會(huì)隨著被侵蝕的過(guò)程發(fā)生水泥石化等物理、化學(xué)反應(yīng)，嚴(yán)重的降低混凝土強(qiáng)度及耐久性。

2.3 結(jié)構(gòu)功能降低

對(duì)于水壩工程來(lái)說(shuō)，裂縫的出現(xiàn)，將會(huì)嚴(yán)重的影響到整體的結(jié)構(gòu)功能，裂縫的產(chǎn)生致使抗?jié)B性能力下降，導(dǎo)致水量的浪費(fèi)，更為嚴(yán)重的是，抗?jié)B能力的下降，就限制了蓄水位的功能。對(duì)于水壩混凝土面板，由于外部環(huán)境作用，容易產(chǎn)生早期溫度裂縫，并出現(xiàn)裂縫分布在整個(gè)截面，降低了整體的結(jié)構(gòu)性功能。

3 水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

水壩混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫的危害十分的大，探索水壩混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫的種類(lèi)和裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)于采取有效的措施和方法維護(hù)水利工程的安全持久運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)意義。

3.1 水壩工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的種類(lèi)

對(duì)水利工程混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫的種類(lèi)進(jìn)行劃分，可以更好的選擇裂縫處理的措施。其種類(lèi)可以通過(guò)檢測(cè)進(jìn)行鑒定，確定出裂縫的寬度及深度，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)和受力情況進(jìn)行分析，進(jìn)而確定出處理措施。

根據(jù)不同的方法，對(duì)裂縫的分類(lèi)也有所不同。為了確定裂縫的種類(lèi)，需要采用專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)鑒定機(jī)器設(shè)備及專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)人員進(jìn)行檢測(cè)，其中主要的現(xiàn)代化檢測(cè)儀器裝備如下：裂縫測(cè)探儀、裂縫測(cè)寬儀、裂縫寬度變化檢測(cè)儀和超聲波探測(cè)儀等，通過(guò)實(shí)際的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行定量、定性分析，最終將裂縫分為應(yīng)力裂縫、溫度裂縫或收縮裂縫等。

3.2 水壩工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因

（1）在大體積混凝土進(jìn)行水化時(shí)，會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和外部的溫度落差，致使混凝土釋放內(nèi)部水化熱而出現(xiàn)極度變形導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)；（2）在混凝土硬化過(guò)程中，受到體積收縮的約束，導(dǎo)致混凝土部分或整體組件發(fā)生變形而引起裂縫出現(xiàn)；（3）混凝土的體積膨脹或收縮，加上受到約束力的限制，會(huì)在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力導(dǎo)致拉伸現(xiàn)象，致使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫；（4）在混凝土拌合過(guò)程中，水泥與其他物料進(jìn)行拌合的時(shí)候，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致吸水太多，體積增大，最終導(dǎo)致混凝土因脹裂而出現(xiàn)裂縫。

4 水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防措施

4.1 水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制原理

水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因有很多，合理設(shè)計(jì)混凝土配合比，提高施工技術(shù)水平可以最大限限度的減少裂縫的產(chǎn)生，有些裂縫的出現(xiàn)是不可以避免的，只能選擇預(yù)防措施。即使是在預(yù)防之后，也會(huì)出現(xiàn)裂縫，此時(shí)就需要查明裂縫產(chǎn)生的原因并采用合適的方法進(jìn)行處理，盡量的減少裂縫對(duì)整體的結(jié)構(gòu)影響。

對(duì)水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行控制的原理指出，從裂縫產(chǎn)生的原因著手，可以有效的將裂縫控制在一定允許范圍內(nèi)；降低混凝土的外部約束和內(nèi)部拉應(yīng)力，提高混凝土抗拉強(qiáng)度和極限值，可以有效的將少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)。根據(jù)水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制理論，可以將控制階段分為設(shè)計(jì)階段和施工階段兩個(gè)階段，在設(shè)計(jì)階段，需要由設(shè)計(jì)人員，針對(duì)混凝土的強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行充分的研究和設(shè)計(jì)，施工階段則需要最大限度的減少混凝土內(nèi)外溫差、結(jié)構(gòu)變形等現(xiàn)象。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工，可以有效的預(yù)防和控制裂縫產(chǎn)生的規(guī)模和影響。

在施工中采用最優(yōu)最合理的施工方案，可以有效的預(yù)防裂縫的產(chǎn)生，如今最常見(jiàn)最有效的施工方案當(dāng)屬充填式灌漿技術(shù)。

4.2 填充式灌漿技術(shù)

填充式灌漿技術(shù)一般分為人工造孔、選土制漿、灌漿、封孔四個(gè)步驟。人工造孔是是指為了避免裂縫進(jìn)一步惡化，可以在其周邊人工開(kāi)出梅花形孔，并根據(jù)不同的需要，將土與混凝土進(jìn)行一定比例的配合進(jìn)行灌漿，最終達(dá)到固定整體、防止裂縫惡化的目的。灌漿之后需要封孔，并向孔內(nèi)灌注稠漿或制漿土料保證封實(shí)。

5 結(jié)語(yǔ)

水壩混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，會(huì)降低水壩工程整體的抗?jié)B能力及承載能力，嚴(yán)重會(huì)威脅到水壩的安全運(yùn)行。嚴(yán)格的進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并規(guī)范施工方法，可以有效的避免混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)。一旦發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)，需要分析裂縫的種類(lèi)并采取相對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行處理，嚴(yán)格控制裂縫的惡化，保證水壩整體的安全有效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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