在水利工程 中,混凝土是使用最广泛 、用量最多的一 种}昆合材料 。但混凝土均匀性差 、离散性大 ,特别是容易 产生裂缝 ,是长期困扰工程技术人员的难题 。了解混凝土 这些病害的破坏机理和检测技术方法 ,选择合适的修补 材料 ,对存在潜在危险的混凝土表面进行有效保护以及 对造成损坏的混凝土结构进行修补 ,具有十分重要的经 济效益和社会效益。 1 混凝 土裂缝破 坏机 理 裂缝 是常见 的混凝土缺陷之一 。裂缝的种类很 多 , 按成 因分类可分 为温度 裂缝 、干缩裂缝 、结构裂 缝 、沉 陷裂缝 、超载裂缝 、约束裂缝 、材料裂缝等 。按裂缝 特性 和所在部位可分为表 面裂缝 、浅层 裂缝 、深 层裂缝 和贯 穿 裂缝 。 混凝土裂缝的成因十分复杂 ,从内因上讲 ,有原材料 不佳 ,均匀性不好 ,配合比不优 ,水化热温升 ,自身体积变 形及其热学 、力学性能达不到抗裂能力的要求 ;有结构形 式不合理 ,容易造成过大的应力集 中;有分缝分块不恰 当,难 以承受外界条件和荷载等。从外因上 ,有气温 、湿度 等环境变化。水工混凝土体积庞大,受 自身和周围介质的 影响,在温度 、湿度变化的周边 、基础约束的作用下 ,会产 生很大的约束应力 ,容易产生裂缝。但是引起裂缝的原因 是非常复杂的 ,客观诱发 因素很多 ,尽管多年来世界各 国 都很重视对裂缝成因的研究 ,已掌握 了裂缝发生的一些 规律 ,但至今还有许多问题没有摸透和解决。 2 水利 工程混凝 土裂 缝危 害 混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害 ,裂缝对混凝 土建筑物的危 害很大 ,严重的会恶化结构的应力状态 ,破 坏其整体性和抗渗性 ,危及建筑物的安全运行 ,轻微 的也 会影响建筑物的耐久性和美观 ,有 的还会发展成为严 重 裂缝 。裂缝 的危害性主要有 以下几个 : a.影响结构整体性 。水利工程混 凝土裂缝是混凝 土结构 的严重病害 ,贯 穿裂缝和深层 裂缝 会破坏结构 的整体性 ,改变混凝 土的受力条件 ,从 而使 局部甚至整 体结构 有发生 破坏 的可能,严重影 响建筑物 的质量。剪 切 裂缝 多发生在支座或者较 大集 中荷载 附近 ,早期 温 度 裂缝 直接影 响钢筋混凝 土构件的完整性 。当结构 出 现贯穿性裂缝时 ,要恢复结构 的整体性就非常困难 。混 凝土早期表 面裂缝 在以后气温骤 降形成的温度应力 和 外力作用下 ,表观裂 缝可发展成具 有破坏性 的贯穿 裂 缝和深层裂缝 。 b.缩短结构耐久性 。混凝土耐久性主要指抗渗性 、 抗冻性 、抗侵蚀性及碳化性 能。当结构处于冰点 以下环 境时 ,混凝土发生冻融 破坏的最显 著的特征是 表面剥 落 ,严重时可露出石子。混凝土的碱一集料反应可引起 混凝土的膨胀 、开裂 ,甚 至破坏。当混凝土结构处在有侵 蚀性介质作用 的环境时 ,会 引起 水泥石发生一 系列 化 学 、物理与物化变化 ,而逐步受到侵蚀 ,严重的使水泥石 强度降低 ,以至破坏 。钢筋的锈蚀表现为钢筋在外 部介 质作用下发 生电化反应 ,逐步生成氢氧化铁 ,即铁锈 ,造 成混凝土顺筋裂缝 ,从 而成为腐蚀介 质渗入钢筋 的通 道 ,加快结构的损坏 。 c.致使结构使用功能失常。对堆石坝混凝土面板 ,由 于外部环境产生的早期温度裂缝通常贯穿于整个截 面厚 度 ,从而造成渗漏 。对挡水建筑物而言说 ,裂缝渗漏水会 严重影响建筑物的使用功能 ,虽然水量的损失本身并不 严重 ,但裂缝 的存在往往会限制蓄水位。
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