水池裂缝的产生原因及解决办法

　　摘要：本文具体分析了水池裂缝产生的原因，提出了控制裂缝的相应的设计及施工措施。
　　关键词：水池；裂缝；产生原因；解决办法
　　针对水池钢筋混凝土结构裂缝形成的特点，实践证明，其有害程度是可以控制的。只要设计与施工紧密配合，采取有效的控制措施，一般都可将裂缝控制在满足水池结构安全和人民生活、工作与生产需要的无害范围内。
　　近二、三十年来，钢筋混凝土水池结构施工技术和工艺得到很大提高，但一直存在一个相当普遍的质量问题，就是钢筋混凝土水池结构的裂缝问题，且有日趋增多的趋势，这已影响到水池结构的安全与正常使用，困扰着大批工程技术人员和管理人员，是一个迫切需要解决的技术难题，目前已成为相关科技工作者与工程技术人员研究的课题。
　　1裂缝产生的原因
　　1.1材料原因。
　　1.1.1细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土骨架不密实，收缩增大，诱导裂缝的产生。
　　1.1.2混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。
　　1.1.3品种原因，矿渣硅酸盐收缩比普通硅酸盐收缩大，粉煤灰及高铝收缩值较小，快硬收缩大。
　　1.1.4等级及混凝土强度等级原因：等级越高、细度越细、早期强度越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大，抗拉强度不足，越易开裂。
　　1.1.5单位立方混凝土中用量越大、用水量越高，表现为浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。
　　1.2施工及现场养护原因
　　1.2.1混凝土与外界环境温差过大，引起混凝土收缩产生裂缝：各种地下工程在施工阶段承受较大的温差和收缩作用，由于水池墙混凝土强度等级较高，如拆模过早，混凝土内部与环境温差大，降温过快，在强的约束条件下，常常引起开裂，一旦回填之后，土体对结构起到有益的保护，所以，地下工程后期开裂较少。
　　1.2.2水池底板与池壁在施工中变形不一致产生裂缝
　　水池的施工工艺为：底板、柱基→池壁、柱子→顶板，施工池壁时，底板混凝土已经达到了一定的强度，温差变化相对较小，而池壁混凝土温度在凝结硬化过程中，进行水化反应，温差变化较大，池壁在变形过程中受底板的约束，此时在池壁中产生拉应力，在底板中产生压应力，当产生的拉应力超过混凝土极限抗拉强度时，就会出
　　现裂缝。
　　1.2.3地基约束底板变形产生裂缝
　　当进行水化反应使混凝土内部温度达到最高值后，温度就开始下降，混凝土体积开始收缩，但其收缩又受到地基或混凝土垫层的约束，从而在混凝土体内产生拉应力。一旦拉应力超过混凝土极限抗拉强度，便在基础底部产生裂缝，若温度应力继续增大，裂缝向上延伸，直至贯穿底板，地板开裂水池出现漏水，若地基处理不好，会导致地基失稳，特别是我国西北地区大都是湿陷性黄土地基。湿陷性黄土在自重应力和附加应力共同作用下，受水浸湿后，土的结构迅速破坏而发生显著下沉，使建筑物出现不均匀沉降，这种破坏具有突发性，应避免发生。
　　2裂缝控制措施
　　2.1设计措施
　　2.1.1增配构造钢筋提高抗裂性能。增配构造钢筋，使构造钢筋起到温度筋的作用，能有效地提高抗裂性能，钢筋应尽可能采用小直径，（Φ6-Φ8）小间距（80mm～100mm）。
　　2.1.2缩短伸缩缝间距，设置宽度0.8m～1.0m后浇带，贯通整个池底、池壁和顶板。
　　2.1.3避免结构突变产生应力集中，当不能避免突变时，应作局部处理，如水池转角部位应做成逐渐变化的过渡形式，同时加配构造钢筋。控制应力集中裂缝。有孔洞时，孔洞四周应力集中产生裂缝，应用构造钢筋加强，实践证明效果显著。分析场地土的类型，制定合理的地
　　基处理方案，防止出现不均匀沉降。
　　2.2施工措施
　　2.2.1严格控制混凝土原材料的质量和技术标准。混凝土的收缩随粗细骨料的含泥量增加而增加，随粗细骨料的粒径加大而减少，石子含泥量必须少于1%，砂、用中粗砂、其含泥量应不大于2%，这是减少干缩应力，控制混凝土收缩裂缝的重要措施。
　　2.2.2严格控制水灰比，水是影响混凝土收缩主要因素，随着混凝土中水份大部分蒸发在混凝土内部形成很多毛细孔，降低混凝土抗拉强度、收缩变形也同时发生，因此采用减水剂、减少水灰比，改善混凝土和易性，从而提高混凝土的抗拉强度，减少内部约束应力，在混凝土中掺入10％（用量）的UEA膨胀剂以抵消混凝土后期由于干缩引起的裂缝。配制混凝土时加入适量缓凝剂、来延长初凝和终凝时间，使混凝土内部温度峰值推迟，充分发挥混凝土自身强度潜力和材料松驰的特征，使混凝土的抗拉强度大于温差应力，减少裂缝产生。延迟混凝土的拆模时间，应尽可能多养护一段时间，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。
　　2.2.3混凝土的浇灌振捣技术对混凝土的提高密实度是很重要的，应分层散热浇灌，保证混凝土的密实性。浇捣时，振捣捧要快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
　　采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性，也是裂缝控制的重要措施。当混凝土浇筑后即将凝固时，在适当的时间给予再振捣，它的作用是增加混凝土的密实度，减少内部微裂和提高混凝土的强度，提高抗渗性能。但必须掌握好两次振捣的时间间隔（2小时左右为宜），否则会破坏混凝土的内部结构，反而使强度性能降低。
　　2.2.4采用保温措施。水池外壁较薄，混凝土材料保温效果较差，因此水池外壁宜作240厚砖墙等保温层，以减小温差效应。对浇注的混凝土采用有效的保湿、保养措施、在混凝土表面用麻袋或草袋覆盖，并用清水浇湿，尽量减少混凝土表面热扩散快、温差大、降低外界环境与混凝土表面的温力差值，减少温差。
　　3结束语
　　钢筋混凝土的裂缝控制问题是工程中很重要的问题之一，特别是最近些年来，泵送商品混凝土获得广泛应用之后，混凝土水池等特种结构中会经常出现裂缝，本文是在大量建设实践和现场实验研究基础上，分析了裂缝产生的各项原因和问题，并提出了控制裂缝的相应的设计及施工技术措施。
　　参考文献:
　　［1］国家标准《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）中国计划出版社，1993.
　　［2］朱伯芳.《大体积混凝土温度应力与温度控制》.中国电力出版社，1999.
　　［3］徐荣年.《工程结构裂缝控制》.中国建筑工业出版社，2005.

《水池裂缝的产生原因及解决办法》

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