小浪底泄洪工程高标号混凝土裂缝产生的原因及(2)

2 c70高标号硅粉混凝土裂缝的预防

　　(1)优化混凝土配合比。在满足强度等设计指标要求的情况下，掺加粉煤灰25%～40%尽量减少水泥用量，降低混凝土水化热温升，提高混凝土的后期强度及抗裂能力。(2)提高施工质量。加强混凝土浇筑过程中的振捣控制，保证混凝土内部组织密实，达到提高混凝土极限拉伸值的目的。(3)缩短混凝土分块长度。根据水工规范，隧洞及泄洪槽衬砌分块长度一般6～12m.据表3计算分析结果，c70高标号硅粉混凝土分块长度取规范的下限，以4～6m较合适。(4)加强混凝土温度控制。c70高标号硅粉混凝土温控比其他低强度混凝土更难以控制。高强度等级混凝土温控有其特殊性，与低强度混凝土相比，其龄期3～7d左右温度提高的幅度远大于其强度提高的幅度。因此需采取比一般低强度混凝土更强的温控措施。在混凝土施工时降低浇筑温度，也就是降低最高温升和初始温差，达到降低表面拉应力的目的。这对防止早期温度裂缝非常有效。降低浇筑温度要控制3个环节，控制骨料温度、控制水泥温度，充分利用制冷设施来降低出机温度；混凝土运输中采用搅拌车，减少运输途中的温度回升；减少入仓振捣时的温度回升。(5)混凝土养护。混凝土冬季拆模后，为防止混凝土表面洒水结冰造成内外温差过大出现裂缝，小浪底工程使用sika保水养护剂，拆模后刷在混凝土表面进行养护。该养护剂在90d后老化，自行剥落，不存在将来过水后有害物质污染黄河问题。同时覆盖泡沫塑料保温。

　　施工中采取以上措施后，有效地控制了裂缝的发生和发展。3号明流洞在施工后期裂缝明显减少。

3 c70高标号硅粉混凝土裂缝处理措施

　　根据技术规范要求凡是裂缝宽度大于0.5mm或是长度大于1.5m的裂缝均应进行处理。小浪底泄洪工程对c70高标号硅粉混凝土裂缝主要采用环氧树脂和特细水泥注浆进行处理。3.1 环氧注浆处理

3.1.1 注浆材料 sika 752环氧树脂浆材为双组分化灌材料按比例混合后，可在自然状态下或潮湿的混凝土表面无收缩固化。sika 752环氧树脂力学强度指标及适用条件见表4。

表4 龄期14d的强度指标及适用条件

　　3.1.2 裂缝处理步骤 (1)用冲击钻沿裂缝钻孔，孔径6mm、孔深10cm、孔距30cm左右。(2)用高压风水枪冲洗裂缝及周围混凝土表面，并用高压空气吹净缝内积水。(3)在钻孔处安放灌浆咀。同时用sika 731环氧砂浆封闭裂缝及灌浆咀底座。固化24h.(4)把分别包装的sika 752a、b两种材料按2∶1的比例在干净的容器内混合并搅拌3min.(5)用环氧注浆泵将拌合好的浆液注入裂缝内，竖向缝自下而上，水平缝自一端向另一端，逐孔灌注，灌注压力为0.4～0.6mpa.(6)自然状态下养护，达到一定强度后用砂轮机把表面打平磨光。

　　3.1.3 裂缝处理效果 孔板(导流)洞、排沙洞泄槽段均采用此方法进行处理，在处理过的裂缝中进行随机取芯检查，从芯样外观看，灌注材料充满裂缝空隙与混凝土结合很好。进行抗压实验时，满足混凝土设计强度要求。3.2 特细水泥注浆处理

表5 强度指标及适用条件

　　3.2.1 注浆材料 特细水泥(sika mikrodur r-u)因其细度(最大颗粒通过d95<9.5um，比表面积>16000cm2/g)有别于普通水泥。使用时特细水泥添加3%的外加剂(sika intraplast he50)和水混合。特细水泥的力学强度指标及适用条件见表5.

　　3.2.2 裂缝处理步骤 其施工方法及操作步骤与环氧树脂灌浆类似，不同的是环氧树脂灌浆沿逢面钻孔插入灌浆管，而特细水泥灌浆不需钻孔，只需沿逢面每隔30～50cm安装一只管座，管座上连接支管，竖直缝自下而上，水平缝从一端到另一端，逐孔灌注，灌浆压力约0.6～1.2mpa.

　　3.2.3 裂缝处理效果 3条明流洞泄槽段裂缝采用此方法处理，根据取芯检查结果，水泥变形与混凝土接近，进行抗压实验时，满足混凝土设计强度要求。如果有渗水的裂缝采用特细水泥方法效果要比sika环氧树脂好，但特细水泥方法价格?萐ika752方法高30%左右。因此，处理c70高标号硅粉混凝土裂缝时应根据实际情况选择不同的修补方法。

4 结束语

小浪底泄洪工程采用c70高标号硅粉混凝土的部位出现各种类型的裂缝的机率较c40以下混凝土的部位为高。从裂缝产生的时间上看，早期裂缝居多。从表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝类型上看，c70高标号硅粉混凝土中深层裂缝、贯穿裂缝较c40以下混凝土多。通过对早期裂缝和后期裂缝的原因分析，采取了有效的预防措施，这些措施的实施对防止裂缝形成取得了良好的效果。按照技术规范要求，凡是缝宽大于0.5mm或长度大于1.5m的裂缝均应进行处理。小浪底采用环氧树脂注浆法和特细水泥注浆法处理裂缝，这两种方法工艺成熟，处理后的抗压强度满足设计要求。为了避免和减少高强度混凝土的裂缝，优化配合比设计、研制“补偿收缩混凝土”是土木工程材料学科的新课题。

参 考 文 献：

[1] 黄河小浪底水利枢纽泄洪工程(ⅱ标)技术规范[s]。1994。

[2] 黄河小浪底水利枢纽温控观测及实施分析报告[r]。黄河水利委员会设计院，1999.

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