水利工程中混凝土裂縫的成因及對(duì)策

摘要：水利工程中常常要用到混凝土。混凝土具有堅(jiān)固耐用及很強(qiáng)的可塑性，混凝土是水利工程建筑不可缺少的組成部分。但在施工及使用的過程中，常常會(huì)遇到混凝土的裂縫問題，嚴(yán)重影響到了工程的質(zhì)量及安全，如何克服裂縫的產(chǎn)生，保證順利施工及工程的穩(wěn)定運(yùn)行，是建筑工作者需要思考并努力解決的問題。本文對(duì)其進(jìn)行了分析和探討，并給出了相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；成因；預(yù)防

中圖分類號(hào)： TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1674-0432（2014）-12-48-1

1 混凝土裂縫的種類劃分

混凝土的裂縫有兩種，一種是無害裂縫，一種是有害裂縫。在施工過程中，由于材料的混合、天氣、施工、模板等原因常常會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，如果裂縫在0.05毫米以下，而且不連貫，而是在砼內(nèi)部產(chǎn)生的一種固有的裂縫，通過肉眼人們無法看到，一般寬度在0.05毫米以上，且小于0.2～0.3毫米，且不再擴(kuò)展，這樣的裂縫都可視為無害裂縫，但如果寬度高于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，且有擴(kuò)展趨勢(shì)的裂縫則都視為有害裂縫。

混凝土表面的裂縫按其形成可分為干縮裂縫和溫度裂縫兩種情況。干縮裂縫主要是因?yàn)橹糜诳諝庵械幕炷帘砻嫠稚⑹Э煊趦?nèi)部水分散失，表面水分散失后，體積變小而產(chǎn)生變形干縮，而內(nèi)部干縮較慢而產(chǎn)生約束，這樣表面產(chǎn)生拉應(yīng)力大于自身的抗拉強(qiáng)度，就產(chǎn)生了裂縫。一般澆筑后兩三天就會(huì)出現(xiàn)。溫度裂縫主要是由于環(huán)境溫度降溫幅度過大，表面急劇收縮，而內(nèi)部由于水泥的水化作用產(chǎn)生高溫，對(duì)表面的收縮產(chǎn)生限制，當(dāng)收縮的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫，一般在澆筑后一周內(nèi)到3周內(nèi)容易出現(xiàn)。

2 產(chǎn)生混凝土裂縫的原因

2.1 混凝土的收縮

在施工過程中，混凝土都采用支模澆筑的方式進(jìn)行，在混凝土模板中預(yù)先用鋼筋支架成籠狀網(wǎng)格，然后再將水泥沙漿澆筑在模板內(nèi)，使鋼筋和水泥沙漿凝結(jié)成一個(gè)整體，由于水泥水發(fā)熱使內(nèi)部高溫，而外部溫度低且水分散失快，這樣表面會(huì)產(chǎn)生收縮，內(nèi)外收縮比不一樣，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這樣的裂縫多為規(guī)則的條狀，交叉的不多，在結(jié)構(gòu)的變截面處多發(fā)，基本與受力的鋼筋平行，一般在大體積的砼中常發(fā)生收縮裂縫，較小的構(gòu)件一般不容易產(chǎn)生收縮裂縫。砼收縮裂縫危害較大，尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物，影響更大。如不加以防止，可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。

2.2 混凝土材料及配合比的原因

混凝土是由不規(guī)則的集料及骨料按一定的比例加上一定的水混合而成，這些材料之間的配比對(duì)于混凝土的強(qiáng)度及裂縫的產(chǎn)生都有會(huì)產(chǎn)生直接的影響。在實(shí)際施工過程中，因配比不當(dāng)而產(chǎn)生強(qiáng)度不足和裂縫的情況時(shí)有發(fā)生。水泥的用量、水灰的比例、砂的含量、骨料的種類、砂中的含泥量及外加劑的使用等都會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在實(shí)際施工中有時(shí)粗細(xì)集料含泥量過大，就會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮增大，有時(shí)骨料越細(xì)、針片含量大，而水泥量和水量增多也能增大收縮。另外水泥品種及水泥強(qiáng)度，外加劑使用不當(dāng)，都會(huì)增加收縮的程度，引起裂縫產(chǎn)生。

2.3 施工工藝及養(yǎng)護(hù)的原因

在施工中如果澆筑過程中振搗的不正確，漏振、過振或振搗棒抽撤過快，都會(huì)影響混凝土的密實(shí)和均勻，另外天氣原因，大風(fēng)天氣或是烈日高溫下澆筑，都會(huì)對(duì)混凝土的收縮產(chǎn)生直接的影響而產(chǎn)生裂縫。水利工程施工中，很多工程都需要大體積的混凝土澆筑，如果對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)，對(duì)混凝土和降溫和保溫估計(jì)不足，措施不得力就會(huì)引起大體積混凝土內(nèi)外溫度差過大產(chǎn)生收縮裂縫。在澆筑完成后，模板拆除過早或者現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位，混凝土早期脫水也會(huì)引起收縮裂縫產(chǎn)生。

2.4 外界條件的原因

如基礎(chǔ)的不均勻沉降，負(fù)荷過大，對(duì)混凝土進(jìn)行野蠻作業(yè)，酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕，地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害等都能引起混凝土構(gòu)件的裂縫產(chǎn)生。

3 混凝土裂縫預(yù)防對(duì)策

3.1 設(shè)計(jì)上要有預(yù)見

在施工設(shè)計(jì)時(shí)，就要預(yù)先考慮到混凝土的哪些部位容易出現(xiàn)裂縫，然后做出預(yù)案，在施工過程中采取措施進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)防，比如在實(shí)際施工中，對(duì)一些深基與淺基、高低跨處等，都要有預(yù)先的計(jì)算和估測(cè)，在設(shè)計(jì)階段就要打好提前量，對(duì)一些可能發(fā)生的情況有針對(duì)性的預(yù)防。

3.2 施工方案上進(jìn)行控制

做好施工方案，嚴(yán)控每個(gè)施工細(xì)節(jié)，比如澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等環(huán)節(jié)，都要有明確的規(guī)定，一次澆筑完成有預(yù)案，一次不能完成澆筑，分次澆筑采取什么的措施，都要有明確的操作規(guī)程，另外也要考慮不同季節(jié)的天氣情況不同，溫度差異，是保溫還是降溫都要有明確的施工指導(dǎo)。

3.3 施工質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)

首先要嚴(yán)格控制原材料，保證質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于粗骨料、細(xì)骨料、水混及材料之間的配比都要嚴(yán)格把關(guān)，按照科學(xué)的流程及正確的比例進(jìn)行配比，在施工中對(duì)于拌料、澆筑、振搗、控溫措施、抹壓等工序都要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行，且要由有經(jīng)驗(yàn)技術(shù)水平高的人員進(jìn)行操作。保證施工能嚴(yán)要求高質(zhì)量超水準(zhǔn)的完成，盡量減少裂縫的產(chǎn)生。

3.4 養(yǎng)護(hù)上要到位

養(yǎng)護(hù)的目的是使砼正常硬化，強(qiáng)度增長(zhǎng)，不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使砼溫度級(jí)慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差。以便減小溫度應(yīng)力，阻力裂縫的產(chǎn)生。常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法是噴水，對(duì)一般砼結(jié)構(gòu)，減小表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積砼要盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護(hù)期基本在7～28天，但最好能長(zhǎng)些。

作者簡(jiǎn)介：闞晶瑩，公主嶺市懷德鎮(zhèn)水利管理站，工程師，研究方向：水利工程。