水利施工中砼裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

李崇峰

摘要：水利工程中施工的問題會影響水利建設的質(zhì)量和安全，為了提高工程的質(zhì)量，需要對裂縫現(xiàn)象進行有效的控制和預防，采取適當?shù)氖┕し绞絹磉M行施工，控制好施工材料的質(zhì)量和注意要點，這樣才能使水利工程的質(zhì)量有所提高，減少裂縫的問題出現(xiàn)，進而提升水利工程的安全性和作用。

關鍵詞：水利施工工程；砼裂縫；原因；防治措施

一、導致混凝土產(chǎn)生裂縫的因素

（一）荷載因素

荷載作用引起的裂縫主要包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載引起的裂縫。一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在使用荷載的作用下，截面的混凝土拉應變大多是大于混凝土極限拉伸值的，因而作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力以及扭矩等這些正常荷載效應都可能引起鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。比如施工過程重點的制作、脫模、養(yǎng)護、堆放、運輸、吊裝等引起的裂縫均屬于荷載作用引起的混凝土裂縫。

（二）非荷載因素

1.溫度變化

一是混凝土在攪拌、運輸、澆筑、凝固、硬化過程中，由于水泥的水化將產(chǎn)生并釋放大量的水化熱，造成混凝土構(gòu)件內(nèi)外部溫差較大，從而導致混凝土膨脹不一致，混凝土表面產(chǎn)生拉應力，而內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，當這種拉應力超過了混凝土抗應力時便產(chǎn)生裂縫；二是若施工中過早拆模板或冬季施工，構(gòu)件表面溫度不均勻，就會產(chǎn)生溫度收縮，這種收縮會受內(nèi)部混凝土的約束，在混凝土表面就產(chǎn)生很大的拉應力。當這種拉應力發(fā)展到一定程度，超過混凝土拉應力時，混凝土表面就形成了裂縫。此外，在混凝土養(yǎng)護期間，若突然受到寒流的侵襲，也會在混凝土表面引起裂縫，但較淺，危害性也較小；三是在施工中人為因素引起的溫度變化如新舊混凝土分層分塊不合理、養(yǎng)護不及時或養(yǎng)護不到位等均會引起混凝土構(gòu)件的裂縫，這種裂縫危害性極大。

2.收縮變形

混凝土在空氣中凝結(jié)硬化時體積要縮小，產(chǎn)生一定的收縮變形，這種變形不同程度地受到邊界的約束作用。對于這些受到約束而不能自由伸縮的構(gòu)件，混凝土的干縮就可能導致裂縫的產(chǎn)生。另外在配筋較高的構(gòu)件中，即使邊界沒有約束，由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用增強，混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產(chǎn)生拉應力，有可能引起構(gòu)件產(chǎn)生局部裂縫。

3.堿骨料化學反應

堿骨料反應是指混凝土中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性成分發(fā)生化學反應，引起混凝土內(nèi)部膨脹而開裂的現(xiàn)象。發(fā)生堿骨料反應需要具有三個條件：首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加劑和水中含堿量高；第二是骨料中有相當數(shù)量的活性成分；第三是潮濕環(huán)境，有充分的水分或濕空氣供應。當混凝土中含有堿活性骨料和堿含量高的水泥，或受到含可溶性硫酸鹽的作用時，反應生成物遇水可產(chǎn)生膨脹，但由于各種組成體積變化特性的差異所造成混凝土產(chǎn)生不均勻應力，會破壞其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并影響水泥石與骨料顆粒之間的膠結(jié)，形成裂縫。另外某些介質(zhì)與水泥結(jié)合會形成一種可溶性較低的化合物，由于這種化合物的體積比生成這些化合物的水泥漿的體積大，而使混凝土產(chǎn)生裂縫。

二、水工砼裂縫的防治措施

（一）優(yōu)化混凝土的設計配合比。采集原材料進行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加I級粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，粗骨料采用二級配。水泥的選擇應優(yōu)先選擇水化熱較低的礦渣水泥，避免使用剛出廠未經(jīng)冷卻的高溫水泥。骨料選擇：砂子為Ⅱ區(qū)中砂，細度模數(shù)在2.4～2.6之間為最佳，含泥量不大于3.0%，泥塊含量不大于1.0%，石子為連續(xù)級配碎石，含泥量不大于1.0%，泥塊含量不大于0.5%，摻合料應選擇優(yōu)質(zhì)粉煤灰或礦渣粉，摻入一定數(shù)量的摻合料替代水泥能降低水化熱，保證混凝土的和易性，增加混凝土的密實度，選擇與水泥相適應的外加劑，增大混凝土的流動性。

（二）加強混凝土養(yǎng)護措施。在混凝土澆筑振搗完成后，應當在12小時內(nèi)，對澆筑完成的混凝土加以覆蓋，并澆水養(yǎng)護。常溫狀態(tài)下的混凝土，拆模強度應大于1.2MPa，在混凝土施工時摻入了防凍劑的情況下，必須在強度達到4MPa時方可拆模。拆模時，要注意混凝土不粘模、不掉角、不產(chǎn)生裂縫，如果出現(xiàn)缺損，要及時進行修整。拆模后，還需要對混凝土噴水養(yǎng)護，常溫時，混凝土養(yǎng)護期不能少于7天，澆水次數(shù)應根據(jù)混凝土溫潤狀態(tài)確定，以保持混凝土有足夠的濕潤狀態(tài)為準。止前對混凝土的養(yǎng)護常見的有浸水養(yǎng)護法、圍水養(yǎng)護法、覆蓋澆水養(yǎng)護法、塑料薄膜養(yǎng)護法、噴膜養(yǎng)護法等幾種。

（三）塑性收縮裂縫的預防措施。一般選用干縮值較小、強度好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。嚴格控制水灰比例，摻加高效減水劑來增加混凝土的強度，減少水和水泥的分量。在澆注混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。要及時在混凝土的表面覆蓋一層薄膜，保證混凝土的濕度。

（四）沉陷裂縫的預防措施。如果想要使混凝土材料構(gòu)筑的地基保持穩(wěn)定，需要加固原有的松軟土質(zhì)，同時對工程模板進行改進，著重增強其剛度與強度，使地基保持強打的支撐力，澆筑工作進行時，需要控制好用水量，拆除模板時間不宜過長。

（五）施工管理措施。加強施工管理的措施有：在質(zhì)量管理上，建立健全監(jiān)督機制，嚴格按照質(zhì)量標準進行監(jiān)管，無論從施工質(zhì)量還是材料質(zhì)量都要進行檢驗，實行全面質(zhì)量管理；其次在全面管理中將目標變成現(xiàn)實，從質(zhì)量預防開始，提高整個工程的質(zhì)量；在人員管理上，進行人員的全面教育，把之前的分散管理轉(zhuǎn)化為綜合管理，以系統(tǒng)的管理理念指導施工人員，強調(diào)質(zhì)量的重要，突出重點，圍繞質(zhì)量工作，將質(zhì)量提高。

三、總結(jié)語

水利工程的建設對我國的水資源管理以及水力發(fā)電等有著重要的作用，如果水利工程的質(zhì)量不能符合標準，會影響國家能源的供應，甚至是災害產(chǎn)生造成的嚴重后果。為了提高水利工程的質(zhì)量和作用，需要加強施工技術(shù)的質(zhì)量，避免水壩的裂縫問題，對施工環(huán)節(jié)進行細致的操作，注意施工要點，同時加強管理，嚴格控制工程的質(zhì)量，使工程的病害得到有效預防，促進我國的水利工程發(fā)展。

參考文獻：

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