水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治

◎劉瑞英

水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治

◎劉瑞英

裂縫產(chǎn)生的原因

塑性收縮裂縫。混凝土在凝結時逐漸釋放出氣體并蒸發(fā)，成為混凝土體積變小的最重要的原因，尤其是形狀比較大的混凝土。如果在收縮的時候，混凝土容易受到外界環(huán)境的影響，因此會順理成章的發(fā)生收縮效應。但是當混凝土的受限能力超過的了它的承受范圍時，量變積累到一定程度就會引起質(zhì)變，就會產(chǎn)生混凝土的裂縫。大多數(shù)裂縫出現(xiàn)于施工期間，還有一些則出現(xiàn)在施工后，還有一些出現(xiàn)在施工以后五至十年范圍之內(nèi)，而這些現(xiàn)象并不是因為工程老化現(xiàn)象所致，而事實上是工程施工剛開始時就發(fā)生，因為初期出現(xiàn)裂縫，因此會導致混凝土抵抗能力變低，使混凝土內(nèi)部結構造成破壞。例如水庫灌溉和蓄水情況來說，擋水混凝土結構發(fā)生裂縫，很容易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，可是，如果是混凝土重力壩的話，裂縫的寬度和深度達到了一定的程度，則會導致內(nèi)部的壓力變高，抗滑能力弱化，并且還十分不利于抗震，有些地方還會嚴重影響水壩的滑動能力，也給水壩壩體造成很多不安全隱患，從而帶來一些不必要的威脅。

溫差裂縫。造成溫差裂縫的主要是混凝土從外到內(nèi)之間的溫差所致。因為水泥的溫度升高使混凝土表面與內(nèi)部溫差增大。在溫差出現(xiàn)的時候，混凝土中的水會變成過冷水或者結成冰，但是，因為混凝土發(fā)生膨脹形成膨脹壓力，并且因為較冷的水常常產(chǎn)生滲透壓力，如果超過混凝土所能承受的抗拉強度時，就發(fā)生損害。導致溫差裂縫一般有三種情況：在對混凝土拆模時，混凝土表面溫度變化速度加快，也會馬上發(fā)生裂縫;施工開始的時候，經(jīng)常有水化熱現(xiàn)象發(fā)生;如果混凝土溫度到達一定的程度，而散發(fā)的熱量還相對比較遲緩，導致溫差裂縫發(fā)生。在水利工程施工階段，一些較大的混凝土發(fā)生裂縫的原因主要是溫差變化，如水工堤壩、大型的攔河壩、分洪閘等，非常容易發(fā)生裂縫。

安定性裂縫。水利工程施工過程中經(jīng)常看到的安定性裂縫龜裂，發(fā)生龜裂的原因主要是因為質(zhì)量不合格的混凝土造成的。另外，外部自然環(huán)境對水利工程中鋼筋的腐蝕等，也能夠使混凝土發(fā)生裂縫。

水工混凝土裂縫的防治手段

加大混凝土養(yǎng)護力度。在水利工程施工完成以后，需要把模板拆下來，為保證工程質(zhì)量，也為了更好地養(yǎng)護和保持水分，保證濕度，必須要掛上草簾子，或者鋪上草并進行澆水。剛剛實行澆注的混凝土好像新生的嬰孩，要進行百般呵護和關心，但是對混凝土的細心保養(yǎng)能夠很好的避免混凝土裂縫出現(xiàn)，所以，必須特別重視初級階段混凝土的養(yǎng)護，從而保證后期混凝土保持良好的穩(wěn)定狀態(tài)、較強的韌度和較好的承載壓力的能力打好基礎。在當前水利工程施工過程中，對混凝土的養(yǎng)護已經(jīng)引起足夠的重視。由于水等自然因素的影響，鋼筋經(jīng)常發(fā)生氧化反應而發(fā)生侵蝕生銹，為了更好地避免此類現(xiàn)象的發(fā)生，必須加大混凝土的密實力度，盡量避免水等腐蝕物的浸入，并且，加強混凝土表面防護層的厚度，防止氧化現(xiàn)象發(fā)生。另方面，也可以在混凝土表面進行環(huán)氧樹脂、聚合水泥或者瀝青之類的防腐層，以保證混凝土表層的抗腐蝕能力。當然，在使用防腐能力較好的混凝土材料和鋼筋等材料，不能使用堿骨料，以防止混凝土裂縫再次出現(xiàn)。因為堿骨料給水利工程結構的長久性、承受能力有較大影響，所以，要很好的控制好骨料和水泥等含堿性的量，以保證混凝土的密實程度。

實行混凝土的設計配合比優(yōu)化。對混凝土的材料要達到最優(yōu)化，進一步降低水泥使用的方量，同時，要加大粉煤灰的量，在規(guī)定的范圍內(nèi)，增加水膠的比重，并采用二級品粗骨料，然后把一定量的粉煤灰加入，這樣，混凝土就非常容易混合，收縮能力、抵抗侵蝕的能力、溫度上升的范圍等都發(fā)生了變化。同時，在經(jīng)常有裂縫出現(xiàn)的地方設置斜筋，用鋼筋代替混凝土，使其抗拉伸能力增強，避免工程裂縫出現(xiàn)或者加大，以保證工程的質(zhì)量。另外，在水利工程的設計施工中，要充分利用低強度水泥，使混凝土最后的強度變大，有效地防止裂縫發(fā)生。然后再增加壩體表面保護層的厚度，使混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率顯著降低。所以，要高度重視水利工程的結構形式，對混凝土的選擇要采用厚度比較小的鋼筋保護層。

強化管理，加強技術指導，提高技術管理水平。在水利工程施工過程中，加強施工技術水平非常重要，尤其是澆筑混凝土工程施工中，對整個水利工程施工的質(zhì)量和安全運行，提高質(zhì)量，都有很大的影響。因此，在水利工程施工過程中，加強技術管理，加大對施工過程中的檢查和監(jiān)管力度，進一步提高工程質(zhì)量，都顯得非常重要。同時，在檢查和監(jiān)督過程中，要嚴格按照施工技術標準要求，建立起非常完備的水利工程施工技術質(zhì)量監(jiān)督機構，嚴把質(zhì)量關，全方位的進行監(jiān)督檢查，以保證水利工程質(zhì)量。并且，要制定周密的施工管理目標，使水利工程的監(jiān)管和工程質(zhì)量目標緊密結合起來，切實做到有效預防，分級管理，責任到人，把施工人員的利益和水利工程施工質(zhì)量結合起來，保證水利工程施工質(zhì)量的萬無一失。

避免混凝土基礎不均勻沉降發(fā)生。為了充分避免混凝土基礎不均勻沉降發(fā)生，應該恰當調(diào)整施工工序，對混凝土的配比進行調(diào)整，要因地制宜，根據(jù)實際情況進行施工。如果只是通過降低工程結構重量，來加大對混凝土沉降的控制能力，結果恰恰相反，工程整體結構的重量增加，很明顯工程的穩(wěn)定性變?nèi)酰两捣葧哟螅裕瑧撛诠こ淌┕み^程中，對不均勻沉降進行加大氣力實施抵抗。

水利工程施工過程中，由于混凝土出現(xiàn)的裂縫有很多，如地基沒有充分夯實而出現(xiàn)的沉降裂縫，由于重量過大，承載能力不夠而出現(xiàn)的應力裂縫，后期養(yǎng)護不到位而出現(xiàn)的收縮裂縫，因天氣等自然條件變化而出現(xiàn)的溫差裂縫等，為了更好的避免這些裂縫發(fā)生，必須嚴格控制施工質(zhì)量，加強施工管理和養(yǎng)護，合理配置混凝土比例，使水利工程施工質(zhì)量有更大提高。

（作者單位：山東省沂水縣水利局）