淺談水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及預(yù)防措施

崔 彩

（南京市水利建筑工程有限公司，江蘇南京 210001）

0 引言

水工混凝土是由多種脆性材料組成的非均勻材料，具有較高的抗壓性和良好的耐久性，同時也存在抗拉強度低、抗變形能力差、易開裂等顯著特征。由于混凝土施工和本身變形、外力約束等一系列原因，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微空隙、氣穴和微裂縫。筆者針對實際水利工程施工中裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施等方面進行闡述，旨在為水工混凝土施工管理提供借鑒。

1 表面干縮裂縫及預(yù)防措施

1.1 表面干縮裂縫產(chǎn)生原因

干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分的蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致的結(jié)果，混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小，變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，形成較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

1.2 主要預(yù)防措施

（1）選用干縮較小的水泥，如用中低熱水泥和粉煤灰水泥，在保證混凝土強度等級的前提下，降低水泥的用量。

（2）混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比大小，同時摻加合適的減水劑。

（3）嚴(yán)格控制混凝土攪拌時間和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量，將用水量誤差控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。

（4）混凝土平面收光要恰到好處，最后一道收光要用力反復(fù)揉搓，使混凝土表面既達到最密實的程度，又能收好光。

（5）加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護時間，保持混凝土表面經(jīng)常濕潤，做到既保濕又保溫。

（6）在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

2 溫度裂縫及預(yù)防措施

2.1 溫度裂縫產(chǎn)生原因

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大的中間位置。澆筑后的混凝土在硬化過程中，水泥水化作用會產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土體積較大，大量的水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，于是產(chǎn)生較大溫差，較大的溫差造成混凝土內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時，混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。

2.2 主要預(yù)防措施

（1）盡量選用低熱或中熱水泥，如：礦渣水泥、粉煤灰水泥等。

（2）減少水泥用量，在混凝土中摻加適量粉煤灰或減水劑。

（3）改善混凝土的澆筑溫度，寒冷天氣要盡快入倉，盡量提高入倉的溫度，保證入倉溫度在45℃以上；炎熱季節(jié)要降低入倉溫度，砂石骨料要堆高遮陽，取用地下水為拌合用水，混凝土盡快入倉，入倉溫度控制在30℃以下。

（4）在混凝土中摻加減水緩凝劑，改善混凝土拌合物的流動性和保水性，降低水化熱，延緩熱峰出現(xiàn)的時間。

（5）大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小溫度應(yīng)力約束。

（6）在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土內(nèi)外的溫差。

（7）加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后及時用濕潤的草簾、麻布等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當(dāng)延長養(yǎng)護時間，使混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防寒潮襲擊。

（8）在混凝土中配置表層毛細(xì)鋼筋或者摻入纖維材料，將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。

3 沉陷裂縫及預(yù)防措施

3.1 沉陷裂縫產(chǎn)生原因

沉陷裂縫的產(chǎn)生原因是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不均、松軟，回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致，也可能是因為模板剛度不足、模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降會致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，其走向與沉陷情況有關(guān)。

3.2 主要預(yù)防措施

（1）對松軟土地基填土，并在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行必要的夯實和加固。

（2）保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。

（3）防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡。

（4）模板拆除時間不能太早，且要注意拆換的先后順序。

（5）在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預(yù)防沉降措施。

4 結(jié)語

水工混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是錯綜復(fù)雜的，以上是對混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施方面進行的初步探討，具體工程實際中還需多分析、多總結(jié)，以求采取有效措施控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，確保工程質(zhì)量。