Page 127 - 水库安全运行管理理论与模式研究
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第四章 水工建筑物维修加固
(四)混凝土坝的裂缝控制与处理:以碾压混凝土坝为例
1. 碾压混凝土坝防裂的特点
(1)水化热温升低、慢、匀
碾压混凝土水泥用量少,粉煤灰掺量高,它的绝热温升比常规混凝土少,
水化热温升通常为 10℃以下,并且最高温度常在数周乃至数月后,远较常规混
凝土晚。因此,其温度分布极为均匀,与常规混凝土在层面间常有锯齿形温度突
变不同,只有不明显的层间阶形分布。由于碾压混凝土的后期弹模和徐变较高,
其温度应力分布较温度分布更为均匀。由于水化热温升低、慢、匀,因此与常规
混凝土相比,同一温差所产生的温度应力分布有显著不同,可以采用简化的温控
措施。
(2)较高的徐变防裂能力
虽然碾压混凝土的抗拉强度与常规混凝土相似,但碾压混凝土徐变度大,由
于粉煤灰在一年以后还有一定的活性,能够继续形成水化物晶体,使晶体间由于
应力产生的微裂隙得以穿插交错,恢复为整体,也即其慢速极限拉伸变形远大于
常规混凝土,对基础约束的抗裂能力远大于常规混凝土。
(3)层面竖向抗拉能力低
碾压混凝土的层面比常规混凝土多,施工中常易产生主骨料分离,层面黏结
不良等缺陷。因此,温控防裂的主要对象是防止水平层面开裂,并且应将加强层
面粘结、上游防渗措施与温控防裂措施相结合。
(4)具有较高的抗溶蚀能力
碾压混凝土的粉煤灰掺量很高,具有足够的二氧化硅与水泥水化产物相结合,
对常见的泛酸性侵蚀、溶出性侵蚀和游离二氧化碳侵蚀有足够的抗侵蚀能力。因
此,即使漏水,也很少出现上游侧缝面被侵蚀,下游侧缝面析出钙质沉淀物现象,
不致造成严重溶蚀。在大坝耐久性与外观方面有很大优点,防裂要求较常规混凝
土可适当放宽。例如,大连市王家店、龙王塘、大西山三座圬工重力坝虽然坝体
均有裂缝,其中大西山坝的廊内裂缝较宽,漏水较多,由于砌筑水泥中有 20%
火山灰质掺合料,坝体外表很少见到析出的钙质沉淀物,三座大坝至今仍在运行,
这一经验可作为上述论点的依据。
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