水利施工中混凝土構(gòu)件裂縫的控制方法

李惠珍，李小麗

(原陽(yáng)縣水利局，河南 原陽(yáng)453500)

1 水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 塑性收縮裂縫產(chǎn)生的原因

在混凝土凝固過(guò)程中，水分的蒸發(fā)和流失等各種因素都會(huì)導(dǎo)致故障和問(wèn)題產(chǎn)生。該問(wèn)題是造成混凝土體積收縮的關(guān)鍵，特別是一些大體積的混凝土。混凝土在使用過(guò)程中受到外部因素的制約，會(huì)構(gòu)成自然性裂縫。該裂縫會(huì)隨著混凝土長(zhǎng)期使用逐漸受到各種外界影響。該裂縫是混凝土建筑物中常見(jiàn)的一項(xiàng)病害。作為材料的不連續(xù)現(xiàn)象，裂縫會(huì)在混凝土試件變動(dòng)的過(guò)程中，隨著自然因素而形成，是物理性病害的一種，對(duì)水工混凝土耐久性造成影響。通常情況下，在混凝土施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生裂縫問(wèn)題，在施工開(kāi)始后，也會(huì)隨著工程的老化而逐漸有一些不可避免的裂縫問(wèn)題形成，但并非是裂縫產(chǎn)生的主要原因。裂縫的產(chǎn)生直接造成混凝土抗拉性能降低，裂縫也會(huì)引導(dǎo)有害物質(zhì)向混凝土內(nèi)部進(jìn)入，導(dǎo)致鋼筋銹蝕問(wèn)題發(fā)生，甚至破壞混凝土的整體結(jié)構(gòu)。

1.2 溫差裂縫產(chǎn)生的原因

溫差裂縫的產(chǎn)生是由于混凝土內(nèi)部和外部之間存在的溫差造成的，溫差產(chǎn)生的原因是水泥水化熱造成混凝土內(nèi)部和混凝土表面有較大溫差。在溫度正負(fù)交替的過(guò)程中，混凝土微孔中的水會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)冰或過(guò)冷水，體積膨脹會(huì)有凍脹壓力產(chǎn)生，過(guò)冷的水遷移會(huì)引發(fā)滲透壓力，若兩者的附加作用超出混凝土的抗拉強(qiáng)度，混凝土則會(huì)有破壞問(wèn)題出現(xiàn)。溫差裂縫主要包括以下幾種情況:①在施工初期，水工混凝土?xí)写罅克療岙a(chǎn)生，內(nèi)外溫差導(dǎo)致有裂縫問(wèn)題出現(xiàn)。②在混凝土模板拆除前后，混凝土表面的溫度會(huì)快速下降，從而形成裂縫。③由于混凝土內(nèi)部溫度超過(guò)一定極限，但熱量散發(fā)速度仍然較慢，從而有溫差裂縫產(chǎn)生。在施工過(guò)程中，大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生主要是由于溫差造成的，例如水工大壩、攔河壩、分洪閘等體積水工混凝土，更容易有該類(lèi)裂縫出現(xiàn)。

1.3 安定性裂縫的產(chǎn)生原因

安定性裂縫又稱(chēng)之為龜裂，一般是由于混凝土質(zhì)量不合格造成的。此外，鋼筋的外接腐蝕也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫出現(xiàn)。

2 水利施工中混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1 混凝土設(shè)計(jì)配合比的優(yōu)化

采集原材料，開(kāi)展試拌工作，盡可能使水泥用量減少，對(duì)I級(jí)粉煤灰進(jìn)行添加，在規(guī)范允許的范圍內(nèi)控制水膠比，運(yùn)用二級(jí)配粗骨料，對(duì)適量的粉煤灰進(jìn)行摻入，使混凝土的和易性得到改善，降低溫升、減少收縮，對(duì)抗侵蝕的提升存在良好的作用。在容易產(chǎn)生裂縫位置，例如孔洞周?chē)娃D(zhuǎn)角位置，對(duì)一些斜筋進(jìn)行布置，從而讓鋼筋替代混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力，使裂縫發(fā)展得到有效控制。為了使裂縫的出現(xiàn)得到避免，在設(shè)計(jì)中，應(yīng)運(yùn)用中低強(qiáng)度的水泥對(duì)混凝土的后期強(qiáng)度得到充分利用。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)對(duì)降低結(jié)構(gòu)的約束度進(jìn)行關(guān)注。由于保護(hù)層厚度越大，則越容易有裂縫產(chǎn)生，因此，應(yīng)盡量對(duì)混凝土中鋼筋保護(hù)層厚度采用最小值。

2.2 混凝土養(yǎng)護(hù)措施的加強(qiáng)

在混凝土拆模之后，應(yīng)運(yùn)用掛草簾或鋪草澆水的方法，為養(yǎng)護(hù)保濕提供便利?；炷琉B(yǎng)護(hù)不僅需要對(duì)初期裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行預(yù)防，而且還能對(duì)混凝土后期的穩(wěn)定產(chǎn)生促進(jìn)作用，使其承壓能力和強(qiáng)韌度得到有效保障。

2.3 混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降的預(yù)防措施

結(jié)構(gòu)重量的減輕，施工工序的合理、安全以及混凝土結(jié)構(gòu)的改善等方法都能將混凝土基礎(chǔ)的不均勻沉降得到有效避免。若僅憑借減輕結(jié)構(gòu)重量的方式對(duì)沉降進(jìn)行控制，只會(huì)增大整個(gè)結(jié)構(gòu)的自身重量，穩(wěn)定性不強(qiáng)，使不均勻沉降的產(chǎn)生得到加重。在工程實(shí)踐中，應(yīng)通過(guò)對(duì)不均勻沉降進(jìn)行抵抗的方法作為主要保護(hù)措施進(jìn)行應(yīng)用。

2.4 預(yù)防塑性收縮裂縫的主要方法

首先應(yīng)選用合適的材料，通常會(huì)采用小干縮值、強(qiáng)度好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥作為材料，對(duì)水灰比例進(jìn)行嚴(yán)格控制。通過(guò)對(duì)高效減水劑的摻入，使混凝土的強(qiáng)度得到有效增加，減少水和水泥的實(shí)際用量。在混凝土澆筑之前，應(yīng)采用澆水的方式將基層和模板進(jìn)行均勻濕透，應(yīng)在混凝土表面及時(shí)進(jìn)行一層薄膜的覆蓋，使混凝土的濕度得到有效保障?；蛟诨炷帘砻鎸?duì)養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行噴灑，從而開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作。若施工所處在高溫和大風(fēng)天氣狀況下時(shí)，最好應(yīng)對(duì)防風(fēng)和遮陽(yáng)等設(shè)施進(jìn)行設(shè)置，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)展積極保護(hù)。

2.5 預(yù)防沉陷裂縫的方法

在施工之前，應(yīng)采用夯實(shí)和加固的方法對(duì)松軟土的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。應(yīng)使模板的足夠強(qiáng)度和剛度得到有效保障，要有較強(qiáng)的支撐力存在，使地基的受力均勻得到有效保障。在澆筑混凝土的過(guò)程中，禁止有水分浸泡的問(wèn)題產(chǎn)生，應(yīng)對(duì)模板的拆除時(shí)間進(jìn)行控制，對(duì)拆模的順序進(jìn)行有效掌握。在凍土上進(jìn)行模板搭設(shè)時(shí)，應(yīng)運(yùn)用有效的預(yù)防措施進(jìn)行處理。

3 結(jié)語(yǔ)

在水利工程施工中，混凝土裂縫屬于一種相對(duì)普遍的問(wèn)題，要求施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行作業(yè)，在問(wèn)題產(chǎn)生時(shí)，運(yùn)用積極的措施實(shí)施補(bǔ)救，盡可能避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，使水利工程建筑的質(zhì)量得到提升。

［1］ 王佳民，梅雪. 關(guān)于冬季混凝土的施工方法及技術(shù)措施［J］.黑龍江科技信息，2008(2).