探究水利施工中混凝土裂縫的防治

摘要 水利施工中混凝土裂縫是較難控制的一個(gè)問題，通過多年的水利施工經(jīng)驗(yàn)本論文中介紹了導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，然后根據(jù)不同產(chǎn)生原因提出了相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞 水利工程；混凝土；裂縫

中圖分類號(hào) TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）122-0131-01

混凝土取材較廣泛，抵抗壓力能力強(qiáng)，易成型，耐火性能好，不易腐蝕風(fēng)化，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低廉，由于混凝土具備這些優(yōu)良特點(diǎn)使得它成為了當(dāng)今水利工程結(jié)構(gòu)中使用最廣泛最受歡迎的用材之一。然而在混凝土廣泛使用的過程中容易遇到各種問題，混凝土裂縫就是一項(xiàng)亟待解決的問題。因?yàn)榛炷林形⒘芽p存在使得包裹在混凝土內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生一定程度腐蝕，鋼筋腐蝕后承載能力大大降低、抗?jié)B能力較弱、耐久性變差。因此，為了確保混凝土使用性能的發(fā)揮，在施工中必須從根源上做好混凝土施工期間有關(guān)預(yù)防工作，避免裂縫的出現(xiàn)，然而為了使混凝土裂縫保持在允許范圍內(nèi)，或者對(duì)某些特別重要的構(gòu)件必須保證不產(chǎn)生裂縫，就必須對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生原因、形成特點(diǎn)以及機(jī)理進(jìn)行研究，并對(duì)混凝土內(nèi)部的溫度以及應(yīng)力分布情況進(jìn)行分析，只有如此才能在設(shè)計(jì)、施工中采取有效防裂對(duì)策。本文主要對(duì)水工建筑類的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并針對(duì)性的提出了一些防治

技術(shù)。

1 混凝土裂縫的危害

在水工建筑物中常見的一類病害就是混凝土裂縫滲漏，裂縫滲漏的產(chǎn)生會(huì)使混凝土性能降低，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性能和正常使用能力的發(fā)揮。裂縫危害主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是在經(jīng)受溫度脹縮和壓力荷載反復(fù)作用下使得混凝土裂縫逐步擴(kuò)寬；另一方面當(dāng)水隨裂縫滲入混凝土的內(nèi)部以后，使得混凝土堿度降低，鋼筋的純化膜遭到破壞，一旦水和空氣同時(shí)滲入到裂縫時(shí)促使鋼筋銹蝕，并且由此可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)物破壞。據(jù)調(diào)查，由裂縫引起的各種不利后果中，裂縫滲漏水占到60%。

混凝土的碳化也會(huì)使混凝土開裂加劇，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。由于混凝土裂縫的存在，會(huì)導(dǎo)致存在于水泥水化物中的游離氫氧化鈣吸收軟土中存在的水以及土孔隙中存在的二氧化碳，三者相互作用形成碳酸鈣晶體，碳酸鈣的形成也就是混凝土碳化的過程，混凝土碳化使混凝土堿度降低，同時(shí)增加了混凝土孔溶液中的氫離子數(shù)量，從而減弱了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，一旦水與空氣同時(shí)滲入其中，鋼筋就會(huì)產(chǎn)生銹蝕。

因此，從以上分析中可以看出混凝土裂縫對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的發(fā)揮具有重大意義，一旦產(chǎn)生裂縫將會(huì)切斷結(jié)構(gòu)斷面，破壞結(jié)構(gòu)整體性以及穩(wěn)定性，危害性較大。

2 水利工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

水利工程施工過程中條件復(fù)雜，環(huán)境多變，對(duì)混凝土的澆筑極為不利，進(jìn)而導(dǎo)致了混凝土裂縫的產(chǎn)生。通過工程現(xiàn)場(chǎng)觀察及分析，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的原因主要有氣溫、材料、后期養(yǎng)護(hù)等三個(gè)方面。

2.1 氣溫

由于混凝土自身特性的原因，導(dǎo)致混凝土質(zhì)量受外界環(huán)境的溫度以及濕度影響較大。當(dāng)工程施工過程中施工的環(huán)境溫度較低時(shí)，在混凝土的表面就會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，進(jìn)而使混凝土產(chǎn)生收縮變形，如果收縮的應(yīng)力一旦大于混凝土自身的約束力，混凝土的外表面就會(huì)產(chǎn)生較大裂縫；當(dāng)外界的環(huán)境溫度出現(xiàn)變化時(shí)，在混凝土的內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生一定拉應(yīng)力，一旦這種內(nèi)部的拉應(yīng)力超過了混凝土自身極限抗壓能力，就會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。但是，在水利施工的過程中，操作人員可能會(huì)忽視外界的溫度變化，尤其在冬季施工過程中，沒有及時(shí)、有效的采取各項(xiàng)保溫措施，從而導(dǎo)致了混凝土裂縫的出現(xiàn)。

2.2 材料原因

水泥作為構(gòu)成混凝土材料的主要材料之一，水泥選擇和使用對(duì)混凝土質(zhì)量有直接影響。在施工過程中，制作人員由于對(duì)水泥特性了解不詳細(xì)，就會(huì)使混凝土在施工中產(chǎn)生大大小小的裂縫。水泥早期強(qiáng)度較高、抗裂性能較差，在水化過程中，會(huì)釋放出一定的熱量，當(dāng)釋放出的熱量聚集于混凝土內(nèi)部時(shí)，在混凝土內(nèi)溫度將逐漸升高，使得內(nèi)外溫差不斷的增加，增加到一定程度時(shí)就會(huì)在混凝土外部產(chǎn)生拉應(yīng)力，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，如果在混凝土表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過了混凝土極限抗拉強(qiáng)度，混凝土表面就會(huì)形成裂縫。

除了水泥的選用會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫外，原材料的配合比對(duì)混凝土裂縫的產(chǎn)生也有較大影響，因此在施工中也應(yīng)該對(duì)原材料的配合比引起充分重視，對(duì)于不同用途的混凝土配合比應(yīng)該有所區(qū)別。

2.3 后期養(yǎng)護(hù)

目前在水利施工中混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因之一為混凝土的養(yǎng)護(hù)工作不到位。由于后期的養(yǎng)護(hù)工作做得不恰當(dāng)，導(dǎo)致混凝土表面的失水過快，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生了塑性變形，使得裂縫發(fā)生，而且施工一般在露天環(huán)境中，風(fēng)吹日曬，使得混凝土表面的水分蒸發(fā)加快，加劇了混凝土的體積收縮，而且混凝土的早期抗拉能力比較弱，不能有效抵抗收縮從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。因此，水利施工中，在混凝土澆筑完成后的一段時(shí)間內(nèi)是混凝土進(jìn)行早期養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵所在，同時(shí)也是減少混凝土裂縫產(chǎn)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3 混凝土裂縫防治措施

3.1 氣溫因素產(chǎn)生的裂縫防治措施

在混凝土施工中，澆筑溫度要根據(jù)當(dāng)時(shí)工地氣溫的變化而變化，一定要根據(jù)溫度變化嚴(yán)格調(diào)整混凝土的施工條件，確?；炷临|(zhì)量。依據(jù)混凝土自身的特性，混凝土澆筑施工方案應(yīng)該嚴(yán)格依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定，而且在施工過程中必須充分考慮可能存在的各種特殊情況，以及實(shí)施過程改進(jìn)的施工方案等，例如在混凝土澆筑中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)模板變形情況，施工單位就應(yīng)該指派專人對(duì)看護(hù)模板，一旦發(fā)現(xiàn)模板變形、位移，應(yīng)當(dāng)立即停止對(duì)混凝土的澆筑，并及時(shí)修理恢復(fù)。在冬季施工時(shí)，要特別注意氣溫變化對(duì)施工材料產(chǎn)生的影響，在冬季施工中混凝土入模溫度應(yīng)不低于10℃，在夏季混凝土的入模溫度應(yīng)不高于25℃。通過控制混凝土的加工過程來確?；炷临|(zhì)量。

3.2 材料產(chǎn)生的裂縫防治措施

在混凝土制作之前，必須加強(qiáng)水泥以及摻合料的選擇以及管理工作，施工單位在選購(gòu)混凝土原材料時(shí)，采購(gòu)人員應(yīng)選擇水化

熱低的水泥，盡量降低單位水泥用量，使用的水泥強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與混凝土強(qiáng)度等級(jí)一致，盡量避免選擇硬性水泥，盡量選用細(xì)度較差水泥來作為原材料，進(jìn)而提高混凝土抗裂性能。另外，要重視骨料選擇，必須按照國(guó)家《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法》相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行選擇，加強(qiáng)混凝土振搗。

3.3 混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生的裂縫防治措施

混凝土早期養(yǎng)護(hù)，一是要保證混凝土在施工時(shí)具有適宜溫度及濕度，不會(huì)產(chǎn)生干縮變形；二是保證水泥的水化熱正常進(jìn)行，確?；炷翉?qiáng)度以及耐久性。此外，為避免內(nèi)外的溫差過大，使溫度應(yīng)力較同期的混凝土抗拉強(qiáng)度大，施工單位應(yīng)依據(jù)實(shí)際施工情況，適當(dāng)對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)，采取保溫和保濕養(yǎng)護(hù)辦法，混凝土表面及底層用薄膜澆水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，并且盡快覆蓋。

4 小結(jié)

本文主要對(duì)水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并在基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的防治措施，這些措施對(duì)于工程實(shí)際中出現(xiàn)的裂縫問題具有一定的防治效果，對(duì)實(shí)際工程有一定的參考價(jià)值。

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