水池池壁裂缝控制措施

[摘要]：本文介绍了湖南创元铝厂加压泵站贮水池池壁裂缝控制措施，提出了普通砼以降低总温差和提高砼极限拉伸值来控制超长水池壁出现裂缝的方法。同时根据现场的施工条件，从优化混凝土配合比，原材料的质量控制，混凝土的浇筑，养护，碱含量的控制等方面采取有效措施控制混凝土裂缝的出现。

[关键词]：池壁，裂缝，温差，极限拉伸，抗裂性能，碱含量，碱－硅酸反应。

[abstract] : this paper introduces the hunan gen yuan aluminum plant pump station storage pool wall crack control measures, and put forward the concrete to reduce total average temperature difference and improve the ultimate tensile strain of concrete to control long pool wall cracks method. And according to the construction condition, the optimization of concrete proportion, the quality control of raw materials, concrete casting, maintenance, alkali control and adopt effective measures to control the generation of crack in concrete.

[keywords] : the wall, cracks, temperature difference, limiting tensile stress, crack resistance, alkali content, alkali-sour reaction.

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

概述

工程实践表明，对一些薄壁结构的水处理构筑物中、长池壁出现裂缝的事例屡见不鲜，如香港某污水处理池、宝钢中央水处理池、珠海电厂生水池和消防池[1]等，一些水池露天或半地下结构长期暴露在大气中，承受反复的温差及干湿作用，所以此类构筑物的裂缝控制技术难度较大，现以湖南创元铝厂加压泵站贮水池池壁为例，介绍池壁裂缝的控制措施。

工程概况

加压泵站由泵房、泵站地坑、贮水池组成，其中贮水池长56m×48m，深度4.5m～5m，底板厚350mm，池壁厚为300mm，内设200mm钢筋混凝土导流墙，混凝土采用C25，抗渗等级为S8，保护层底板为30mm，壁板为25mm，顶板为C20混凝土。池壁中部横向设一条变形缝，即L=24m处（纵向L=56m方向有导流墙，间距不超过规范要求20米），池壁水平钢筋间距为Ф16＠180mm，配筋率0.34%～0.51%，施工采用胶合模板，泵送砼施工。。

理论计算可能出现裂缝的间距

在施工前，结合文献①提供的计算公式及数据，理论计算池壁由于温度变化，混凝土收缩等多种原因引起的裂缝的最大间距，按不掺粉煤灰和减水剂计算裂缝的最大间距。

3.1混凝土的水化热温差T1

工程使用普通硅酸盐水泥，C25水泥用量按常规（不掺粉煤灰等）取W=360kg/m3，散热量Q＝334×103J/kg，比热C＝0.96×103J/kg℃，重度γ=2400kg/m3，散热系数K＝0.5

T1＝KTmax=K=0.5×=26.1℃

3.2气温差T2

气候温度从高温至低温（冬季平均最低温度）时温差将在混凝土池壁受到外部约束时产生温度应力，根据气象资料在湖南常德地区的气温温差：T2=19℃

3.3收缩当量温差T3

T3＝

εy(t)=εy·（1－e-bt）M1·M2…M10

εy混凝土标准状态下的最终收缩量，取3.24×10－4

b－经验系数，取0.01

修正系数Mi各值为

M1＝1.0，M2＝1.13，M3＝1.0，M4＝1.15，M5＝1.00，M6＝0.93，M7＝0.88，M8＝0.6，M9＝1.0，M10＝1.0

按6个月的收缩量考虑时，

εy(t)＝3.24×10-4×（1-e-0.01×180）×1.0×1.13×1.0×1.15×1.00×0.93×0.88×0.6×1.0×1.0×1.0=1.72×10-4

则当量温差T3＝＝＝17.2℃≈17℃

3.4池壁混凝土总温差

T＝T1+T2+T3＝26+19+17＝62℃

3.5池壁裂缝的最大间距

E＝2.8×10-4Mpa，α＝1.0×10-5，Cx＝1.0N/mm2

H=5000mm，L=56000mm，当施工条件（材质、养护、降温等）为中间状况时，取，εp＝1.3×10－4

β＝＝＝8.45×10－5

最大裂缝间距：

［Lmax］＝arcch

＝arcch

＝23668.6×arcch1.265

＝16871.5mm

＝16.8m

当施工条件好（材质优选，养护优良，缓慢降温）时，取εp＝2×10-4则：

最大裂缝间距：

［Lmax］＝arcch

＝arcch

＝22.2m

当施工条件差（材质不佳，养护不良）时，取εp＝0.5×10-4，则最大裂缝间距

［Lmax］＝arcch

＝arcch

＝10.0m

由于以上理论计算可知，当施工条件差时，最大裂缝间距为10.0m，当施工条件为中间状况时，最大裂缝间距为16.8m，当施工条件好时，最大裂缝间距为22.2m，本工程设计伸缩缝间距为24m，在以上三种条件下，池壁都将出现裂缝。

池壁裂缝控制的思路

根据文献[2]，长墙及地基板的温度收缩应力一节，池壁最大伸缩缝间距以[Lmax]表示（亦是不留伸缩缝的裂缝间距）：

[Lmax]=2arcch

其中εp—极限拉伸，根据砼材质、养护情况取（0.5～2）×10-4，T—砼总温差，T=T1+T2+T3，T1—水化热温差；T2—气温差，

T3=—收缩当量温度（εY—收缩变形、α—砼的线膨胀系数取1×10-5）。

上式表明总温差T引起的变形∣αT∣与极限拉伸|εp|之间的重要关系，如

果使|εp|≥|αT|，则完全不需设伸缩缝，工程实践中,减少|αT|与|εp|的差值，会

将使伸缩缝间距增大。本例长池壁的伸缩缝间距已超出规范20m的规定，（实际长24m）因此必须从减少综合温差T和提高砼的极限拉伸值εp入手。

池壁裂缝的控制措施

4.1减少水化热温差T1

减少水化热温差，必须降低砼单方水泥用量，由于泵送砼属于大流动性砼，具有坍落度大、砂率大、水泥用量多等三个显著特点，C25等级砼的水泥用量达360kg，为降低水化热必须将水泥用量降下来，根据以往的经验确定以下原则：

4.1.1通常工程泵送砼坍落度160mm～180mm而本工程采用120mm左右，坍落度每减少20mm用水量减少5kg，在水灰比不变时，则减少了相应水泥用量20kg以上。

4.1.2采用EY—I型高效减水剂，减少率达25%，在保持坍落度不变的情况下节约水泥10%左右。