水工混凝土裂缝的危害性

水工建筑物的基础贯穿裂缝或深层裂缝要是形成之后,它的危害是十分严重的。这一些裂缝破坏了结构的整体性,更改了设计安排的应力遍布图形,更改了混凝土建筑物的受力条件,从而有使局部乃至整体结构发生破坏的可能。即便是一般的表面裂缝对混凝土的耐久性也是有影响的,温度应力和结构应力叠加,对整个结构的应力状态,在运行阶段有着不容忽视的影响,所以温控设计与结构设计有着同等重要的意义。

水工混凝土通常为大体积混凝土,因为水泥水化产生大量的水化热,使混凝土内外产生温差,形成拉应力,当这样的温度应力超出混凝土的极限抗拉强度时,混凝土即会出现裂缝。因此,控制大体积混凝土裂缝,主要是控制内外温差。混凝土裂缝一旦形成,混凝土内的氧化钙便会随裂缝中的渗水析出,使混凝土强度明显降低,并加快表面风化;如果是钢筋混凝土,裂缝的产生会使钢筋很快锈蚀,断面减小直至断裂,从而破坏了结构的整体性,改变了设计安排的应力分布图形,改变了混凝土建筑物的受力条件,使结构发生破坏。

工程实践中,各类混凝土温度裂缝危害性各不相同,具体为:

(1)基础贯穿裂缝。基础贯穿裂缝危害性较大,影响结构的整体性与安全,防止基础贯穿裂缝是大体积混凝土温控设计的主要目标。结构一旦发生这类裂缝,必须查清原因,认真处理,消除影响并防止继续向上发展。

(2)深层裂缝。这些裂缝因工程中比较常见,需根据发生的部位及裂缝危害性,结构内温度状态及边界条件做妥善处理,以防继续发展为基础贯穿裂缝。

(3)表面裂缝。表面裂缝的危害性较小,但也视发生的部位及结构内温度状态而定。如果位于基础约束区等敏感部位,且块体内部温度较高,须做适当处理,以防止它继续发展和恶化,而成为基础贯穿裂缝或深层裂缝。

(4)网状裂缝。网状裂缝主要是由块体表面混凝土干缩引起的,因此混凝土浇筑后,必须及时洒水保湿养护。虽然网状裂缝本身危害性不大,但混凝土干缩会与结构降温收缩相叠加,共同产生危害性较大的裂缝。

国内外经验表明,在恰当而适度的温度控制条件下,水工大体积混凝土的裂缝是可以防止的。因为种种原因仍可能发生一些裂缝,但这些裂缝主要是表面裂缝,即使出现个别深层或贯穿裂缝,通常也是由表面裂缝发展形成的。因此,防止结构裂缝,应把防止表面裂缝和贯穿裂缝视为同样重要的两个方面,尤其是结构约束区。

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