水利施工中混凝土裂縫防治技術(shù)探析

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摘要:隨著建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越普遍，在施工中出現(xiàn)了大量的混凝土裂縫，嚴重影響了建筑物的使用安全。盡管以當(dāng)前的技術(shù)手段還很難徹底地避免建筑工程施工中混凝土裂縫的出現(xiàn)，但是已經(jīng)有了很多辦法將混凝土裂縫出現(xiàn)的概率和混凝土裂縫的嚴重程度降到最低，從而保證了建筑工程的安全。

關(guān)鍵詞:水利施工；混凝土裂縫；原因；防治技術(shù)

在建筑施工中,混凝土裂縫的現(xiàn)象是經(jīng)常出現(xiàn)的,且裂縫的原因非常多,對混凝土裂縫的影響因素非常復(fù)雜。筆者總結(jié)出,混凝土裂縫有的是因為混凝土自身發(fā)生形變而導(dǎo)致裂縫;有的裂縫是由于混凝土材料的選擇上導(dǎo)致的,材料的性質(zhì)不能滿足施工的要求;混凝土裂縫的產(chǎn)生有些時候是由于水泥以及和砂子等的配比土出現(xiàn)問題;在施工后混凝土的負載超出了自身的承受能力造成的裂縫等。

1水利施工中混凝土裂縫的類型

混凝土裂縫有各種各樣的類型，不同類型都有不同的方法進行防治，防治混凝土裂縫最重要的就是要研究清楚不同類型的混凝土裂縫的形成原因和防治手段。

1.1干縮裂縫

在混凝土養(yǎng)護期結(jié)束后的兩個星期左右容易出現(xiàn)干縮裂縫。由于混凝土易受外部條件的影響，表面水分損失的多，變形則較大；內(nèi)部濕度變化小，變形則較小。較大混凝土的表面干縮變形受到內(nèi)部約束，則產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的網(wǎng)狀或平行線狀淺細裂縫，寬度多在0.05mm～0.2mm之間，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性，從而進一步引起鋼筋的腐蝕，嚴重影響混凝土的耐久性和承載力。混凝土干縮程度主要與混凝土的水灰比、水泥的成分和質(zhì)量、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等因素有關(guān)。

1.2塑性收縮裂縫

在混凝土凝結(jié)之前，其表面因失水較快容易產(chǎn)生的塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫經(jīng)常在干熱或風(fēng)力較大的天氣容易出現(xiàn)，該裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一或互不連貫的狀態(tài)。裂縫長度最短的一般為20cm～30cm，較長的裂縫可達2m～3m，寬度一般為1mm～5mm。塑性收縮裂縫產(chǎn)生的主要原因有：混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小時，受外界條件的影響，如高溫或較大風(fēng)力的天氣情況，導(dǎo)致混凝土表面失水過快，從而造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。混凝土塑性收縮開裂的主要因素還有混凝土的水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、外界環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等。

1.3沉陷裂縫

沉陷裂縫主要是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟或回填土不實和浸水而造成不均勻沉降而產(chǎn)生的，模板剛度不夠、模板支撐間距過大等因素也可導(dǎo)致沉陷裂縫，尤其是在冬季，由于天氣原因凍土層解凍后會產(chǎn)生不均勻沉降，從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多表現(xiàn)為深進或貫穿性裂縫，其裂縫走向多與沉陷情況有關(guān)，較小的裂縫一般與地面垂直或沿30°～45°角方向擴展，而較大的沉陷裂縫則有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。

1.4溫度裂縫

當(dāng)混凝土的體積較大時，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升，同時混凝土表面散熱較快，這樣就容易形成混凝土內(nèi)外較大的溫差，導(dǎo)致內(nèi)部與外部熱脹冷縮程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時，在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中就會產(chǎn)生裂縫。

2水利施工中混凝土裂縫形成的原因

2.1材料質(zhì)量問題

材料質(zhì)量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好。如果水泥的強度不夠，水泥受潮或超期，使混凝土強度達不到設(shè)計值，就可能導(dǎo)致混凝土開裂。只有把好材料的質(zhì)量關(guān)，工程質(zhì)量才能在根本上得到保證。

2.2混凝土配比問題

混凝土配合比設(shè)計不當(dāng)會直接影響混凝土的抗拉強度，是造成其開裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)指水泥用量過大，水灰比大，含砂率不適當(dāng)，骨料種類不佳，選用外加劑不當(dāng)?shù)?，這幾個因素是互相關(guān)聯(lián)的。

2.3施工中的問題

由于施工原因造成裂縫出現(xiàn)的因素很多。水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。模板構(gòu)造不當(dāng)，漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過拆模等都有可能造成混凝土開裂。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能使裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

3水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

3.1合理設(shè)計方案

確定各種混凝土的允許裂縫寬度后，根據(jù)其裂縫寬度要求進行設(shè)計，可以有效的控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。同時，適當(dāng)?shù)丶訌姌?gòu)造配筋，合理地選用鋼筋直徑和間距。選用直徑細而間距密的配筋方案，能較好的提高混凝土的抗裂性。

3.2原料質(zhì)量達標

根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇適宜的混凝土強度等級及水泥品種、等級和級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。盡量避免采用早強高的水泥，同時可以適當(dāng)減少水泥的用量，盡量控制在460kg/m3以下，以減少水化熱量。

3.3加強施工質(zhì)量

在水利施工中混凝土裂縫的防治工作尤為重要，主要體現(xiàn)在對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間為14～28天。對于較大體積混凝土，施工時應(yīng)充分考慮水泥的水化熱問題。除了采取必要的降溫措施外，還應(yīng)盡量避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。在混凝土澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，如表面覆蓋薄膜、彩條布、濕麻袋等進行養(yǎng)護，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。對于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

3.4混凝土裂縫表面修補

此方法既適用于對承載力沒有影響的表面裂縫和深進裂縫的處理，同時也適用于大面積細小裂縫的防滲和防漏處理。當(dāng)混凝土表面裂縫較多或分布面較廣時，通常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土面層的方法進行處理。首先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，然后沿深進裂縫鑿成深15mm～20mm、寬150mm～200mm的凹槽，再用鋼絲刷配以高壓水清洗并灑水濕潤，然后刷一層水泥砂漿，再用1∶2水泥砂漿分2～3層涂抹，總厚度控制在10mm～20mm左右，并用鐵抹壓密抹光。最后用水泥凈漿及1∶2.5的水泥砂漿交替抹壓4～5遍，即可形成剛性防水層，并進行覆蓋，同時灑水養(yǎng)護。

結(jié)束語

總之，水利施工中裂縫問題關(guān)系到企業(yè)利益問題，人民的生命財產(chǎn)。是我們水利工程建設(shè)與維護的重要課題，不過大壩的病變機理極其復(fù)雜，并隨各座水利工程的實際情況而不同，為此我們還需要在日常的工作和學(xué)習(xí)中進一步深入地了解和研究，為企業(yè)帶來更大的利益，進一步的保障人民的生命財產(chǎn)。

參考文獻

[1]郭衛(wèi)太:水工建筑物混凝土裂縫成因與預(yù)防處理[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2009,20.

[2]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進展[J].混凝土,2002，5.

作者:牛勇 單位:東寧市九佛溝水庫管理站