淺談混凝土的裂縫成因及防治措施

王志強 戴 蕾

（浙江省圍海建設(shè)集團股份有限公司，浙江 寧波 315040）

1 裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 溫度。通過實踐中的一些總結(jié)，在大壩的建設(shè)過程中無論是溫度還是混凝土在出機口以及入倉的溫度都是很理想的，但是仍舊出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象。這種現(xiàn)象其實不僅僅是由于外部的作用，還有一種原因是因為外部溫度變化和內(nèi)部溫度共同作用下造成的，這就內(nèi)外溫差引起的，例如，在外部溫度驟變的時候內(nèi)部溫度基本恒定，就會在內(nèi)外產(chǎn)生溫差，這種溫差就會使得內(nèi)部混凝土對外部的產(chǎn)生約束，從而導(dǎo)致了溫度裂縫。并且混凝土本身就具有水化作用，在水化作用下也會造成內(nèi)外的溫度差而產(chǎn)生拉應(yīng)力，出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

1.2 粉煤灰?；炷林械姆勖夯遗浔刃枰M行現(xiàn)場試驗，在對大壩進行澆筑的時候，對粉煤灰的配比做了不同的實驗。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，摻了粉煤灰的混凝土幾天后再底部出現(xiàn)了裂縫，而沒有摻入粉煤灰的在中上部也出現(xiàn)了裂縫，因此，裂縫出現(xiàn)的主要原因和粉煤灰并無太大的關(guān)系。并且混凝土中加入的粉煤灰對于水泥水化熱現(xiàn)象的出現(xiàn)還有一定的降低作用，對于水泥用量的節(jié)約作用效果顯著。

1.3 水泥。Mgo在水泥的熟料當中可以對水化進行膨脹作用下的減緩作用，同時對于混凝土在后期的降溫階段產(chǎn)生的體積收縮作用起到補償。在對混凝土的結(jié)構(gòu)進行保證的同時，對裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)進行降低。大壩的工程中采用的是國際標準下的高Mgo的水泥，通過Mgo的微膨脹作用，對混凝土的裂縫產(chǎn)生起到了較好的防治作用。

1.4 養(yǎng)護。養(yǎng)護是對混凝土的強度保證的重要措施，不但可以發(fā)展強度性能，同時對于干縮裂縫的出現(xiàn)也是具有防治作用的，通過在澆筑完成后的灑水養(yǎng)護對混凝土的表面的濕潤性進行保證，通常在澆筑后的十二到十八個小時就需要開始進行養(yǎng)護工作了，并且養(yǎng)護的時間應(yīng)當在十四天以上。本工程的混凝土養(yǎng)護采用的是鋼管式鉆孔噴水的長流水養(yǎng)護方式，養(yǎng)護期限達到了二十八天。

1.5 保溫。養(yǎng)護的過程中需要對混凝土進行保溫，因為混凝土的裂縫現(xiàn)象的楚翔往往是由于內(nèi)外的溫度差所造成的拉應(yīng)力形成的，而混凝土的主要原料就是水泥，水泥在水化的過程中會形成水化熱。大壩地處溫帶大陸性氣候，因此氣候變化較為明顯，且晝夜溫差大，混凝土結(jié)構(gòu)的表面散熱性能較好，但是內(nèi)部的溫度變化不會受到外界的太多影響，水化熱對于結(jié)構(gòu)越大的混凝土影響越大，這是由于大量的熱量狙擊在內(nèi)部散發(fā)不出，因此，內(nèi)外的溫差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在膨脹和收縮的程度上不同，因而產(chǎn)生了拉應(yīng)力，這種拉應(yīng)力作用在混凝土的表層，就是出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的主要原因。因而，在進行養(yǎng)護工作的時候需要對混凝土進行保溫處理，以減少混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差的產(chǎn)生。

1.6 早期的拆模。由于粉煤灰的摻入，使得混凝土的強度在早期的增長速度緩慢，因此在早期混凝土的抗拉強度不強，而滑模施工又是變相的過早拆模，所以溫度沖擊的現(xiàn)象就是因為澆筑后過早的拆模在表面引起了拉應(yīng)力的結(jié)果。水化散熱在初期較為明顯，并且由于過早的拆板，使得脫模后的混凝土未硬化完全，過早的暴露于空氣，就會令溫度內(nèi)外的產(chǎn)生梯度。從而在表面附加一拉應(yīng)力，與水化熱應(yīng)力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應(yīng)力達到很大的數(shù)值，就有導(dǎo)致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。

1.7 壩體自身變形。大壩體自身變形方向是水平方向移動向下游，因此容易在下游壩面形成表面張力使混凝土形成裂縫。

通過以上幾點原因分析一是氣溫溫差大，混凝土表面沒能及時保溫覆蓋；二是混凝土澆筑溫度沒能得到較好控制；三是滑模與混凝土之間有較大的摩擦力。

2 裂縫防治措施

通過對本工程影響混凝土裂縫主要因素的分析和認識，混凝土澆筑開始，針對混凝土裂縫制定和實施了一系列的混凝土防裂措施。

2.1 養(yǎng)護保溫。在混凝土澆筑過程中，采取邊澆筑邊養(yǎng)護保溫的施工方法，混凝土表面繼續(xù)采用長流水養(yǎng)護，表面保溫采用Φ6.5鋼筋橫向固定于壩面兩側(cè)滑模軌道錨筋上，每3米高程一道，上掛塑料薄膜和3cm厚的保溫草簾，形成了塑料大棚形式。內(nèi)層的塑料薄膜起保水作用，外層的保溫草簾起保溫防曬作用。從而防止了混凝土因干縮變形和溫度驟降、晝夜溫差大而使混凝土裂縫的不利影響。澆筑的混凝土在越冬之前，用4～6cm厚新的保溫草簾再重新加以覆蓋，對于防止裂縫的進一步發(fā)展起到良好作用。

2.2 滑模改造和施工工藝

2.2.1 混凝土滑模改用不同直徑的輥輪：上部輥輪直徑大于下部輥輪直徑。以減少滑模與混凝土之間的摩擦力。

2.2.2 混凝土澆筑時，在滑模面板側(cè)鋪貼塑料薄膜，采用上鋪下撕的方法，滑模在爬升的過程中形成滑模與塑料薄膜之間的直接摩擦，從而使滑模與混凝土之間的摩擦力大大降低。見滑模施工示意圖。

2.3 混凝土澆筑溫度控制

2.3.1 原材料：為降低原材料溫度，料倉加防曬棚，骨料堆安噴霧裝置。拌和水采用水庫深部冷水（10℃左右），以降低混凝土的出機口溫度。

2.3.2 運輸：混凝土罐車穿保溫隔熱衣，混凝土下料溜桶采用塑料薄膜和塑料編織袋覆蓋，以防止混凝土在下料過程當中水份蒸發(fā)和陽光暴曬混凝土升溫。

2.3 措施實施效果

混凝土裂縫調(diào)查統(tǒng)計對比來看，混凝土裂縫大大減少，各壩段混凝土裂縫的平均條數(shù)由去年的23條減至13條,其中裂縫最少的一個壩段裂縫數(shù)僅有5條，且豎向裂縫也基本杜絕。實踐證明混凝土防裂措施行之有效，從而改善了混凝土的外觀質(zhì)量，受到業(yè)主和監(jiān)理的好評，取得了良好的社會效益。并為以后工程的混凝土施工積累了經(jīng)驗。

結(jié)語

裂縫影響了混凝土的外觀，破壞了混凝土的整體性，所以防止裂縫是混凝土施工中非常重要的工作，混凝土裂縫的產(chǎn)生是多方面原因共同作用的結(jié)果，實際施工中應(yīng)做具體的分析。同時，還要到實際中去了解現(xiàn)場情況，發(fā)現(xiàn)問題，及時認真仔細分析研究解決的措施和辦法，以保證工程質(zhì)量。

[1]龔召熊.水工混凝土的溫控與防裂[M].北京：中國水利出版社，1999.

[2]郭明亮.云峰大壩補強混凝土裂縫分析及預(yù)防措施[J].城市建設(shè)理論研究，2012.

[3]段連寶.混凝土裂縫原因分析與預(yù)防措施之初探[J].中國西部科技，2011.