探析水利施工中的混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制

袁圓

摘要：裂縫是水利建筑物混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低水利建筑物的抗?jié)B能力，影響水利建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響水利建筑物的承載能力。所以，必須對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，以保證水利工程建筑物的構(gòu)件的安全、穩(wěn)定、經(jīng)久、耐用。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫原因；施工；質(zhì)量控制

前言

由于混凝土具有強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛運(yùn)用在工程中，但是在工程建設(shè)過程中，如果施工人員沒有對(duì)混凝土的施工進(jìn)行嚴(yán)格的控制，那么就很容易使其出現(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題。為了保證混凝土工程在施工過程中不出現(xiàn)裂縫等情況，就需要施工人員對(duì)混凝土施工進(jìn)行嚴(yán)格掌控，認(rèn)真分析出現(xiàn)裂縫的所有可能性，將其可能性降到最低，這樣才能夠保證混凝土工程的施工質(zhì)量，保證整個(gè)工程的質(zhì)量，從而充分發(fā)揮工程的使用功能，延長(zhǎng)其使用壽命。

1.水利施工中混凝土裂縫形成的原因分析

1.1設(shè)計(jì)原因引起的裂縫

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所致的原因、設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng)?shù)脑颉⒃O(shè)計(jì)中沒有考慮好混凝土構(gòu)件的收縮變形的原因、設(shè)計(jì)中采用的混凝土等級(jí)過高，灰量過大，對(duì)收縮不利而產(chǎn)生的原因以及荷載收縮，使用環(huán)境溫度變化，配置不當(dāng)，保護(hù)層厚度不足，抗溫度收縮配筋不足的原因，等等。

1.2原材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成，材料原因引起的裂縫不可忽視。

①粗細(xì)集料含泥量過大，混凝土收縮隨之增大，砂石含泥量超過規(guī)定，不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性，還會(huì)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級(jí)配差，或砂顆粒過細(xì)，用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。

②骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大，混凝土用灰量及水量增多，導(dǎo)致收縮增大。

③拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。

1.3施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因引起的裂縫

現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土，振搗或插入不當(dāng)，澆筑速度過快等，均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性及均勻性，從而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。拌合不勻，攪拌時(shí)間不足或過長(zhǎng)，澆筑時(shí)間間隔過長(zhǎng)，施工縫接茬處理不好，易產(chǎn)生裂縫。高空澆注混凝土，風(fēng)速過大、烈日暴曬，導(dǎo)致混凝土收縮值增大，引起產(chǎn)生裂縫。大體積混凝土澆注，對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土降溫及保溫工作不到位，引起混凝土內(nèi)外溫差過大，產(chǎn)生裂縫。初期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

1.4外界因素引起的裂縫

構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，隨意拆除或鑿洞等，周圍環(huán)境中酸堿鹽對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕，各個(gè)區(qū)域溫度、濕度差異大以及意外事件如地震、火災(zāi)引起的構(gòu)筑物裂縫，等等。

1.5施工工藝問題

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、過少拆模等都有可能造成混凝土開裂。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆筑、振搗各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

2.水利工程中混凝土裂縫的預(yù)防措施

2.1混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)

采集原材料進(jìn)行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加I級(jí)粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性、降低溫升、減少收縮、提高抗侵蝕具有良好的作用。在裂縫易發(fā)生部位如孔洞周圍以及轉(zhuǎn)角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力，這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。在設(shè)計(jì)中利用中低強(qiáng)度底水泥充分利用混凝土的后期強(qiáng)度，從而防止裂縫的出現(xiàn)。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要特別注意降低結(jié)構(gòu)的約束度。由于保護(hù)層的厚度愈大愈容易發(fā)生裂縫，對(duì)于混凝土中鋼筋保護(hù)層的厚度應(yīng)當(dāng)盡量取較小值。

2.2原材料的質(zhì)量控制

砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上，含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi)，含泥量控制在l%內(nèi)，盡可能使低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。在骨料的選擇上應(yīng)該選取粒徑大強(qiáng)度高級(jí)配好的骨料。這樣可以獲得較小的空隙率及表面積，從而減少水泥的用量，降低水化熱，減少干縮，減小了混凝土裂縫的開展。

2.3加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)措施

在混凝土拆模后要掛草簾或鋪草、鋪麻袋澆水，以便養(yǎng)護(hù)保濕。剛澆注的混凝土就好像初生嬰兒，要加倍的關(guān)心和愛護(hù)。混凝土的養(yǎng)護(hù)不僅是為了預(yù)防初期產(chǎn)生裂縫，還能促進(jìn)混凝土后期強(qiáng)度的穩(wěn)定，保障其承壓能力和抗拉性能。對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)，在現(xiàn)代水利工程施工中，都需要得到充分的認(rèn)識(shí)和重視。鋼筋銹蝕是氧化反應(yīng)，氧化是產(chǎn)生銹的主要原因，因此，要加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，澆搗時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)麻面，馬蜂窩等，防止空氣進(jìn)入，加強(qiáng)混凝土表面的保護(hù)層厚度，預(yù)防氧化。在混凝土表面噴涂或涂刷聚合水泥砂漿、瀝青、環(huán)氧樹脂等防腐層。選擇抗腐蝕性強(qiáng)的鋼筋材料和混凝土材料，避免使用堿骨料等措施，對(duì)防止混凝土裂縫有較好的效果。堿骨料化學(xué)反應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性影響很大，為控制堿骨料的化學(xué)反應(yīng)，最好選擇優(yōu)質(zhì)骨料和低含堿量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密實(shí)度的同時(shí)合理降低水灰比。

2.4避免混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降

要避免混凝土基礎(chǔ)的不均勻沉降，主要的解決方法有減輕結(jié)構(gòu)的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土結(jié)構(gòu)。如果只是簡(jiǎn)單的依靠減輕結(jié)構(gòu)重量來(lái)控制沉降，這樣只會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)的自身重量加大，會(huì)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不強(qiáng)，可能會(huì)加重不均勻的沉降。在實(shí)際的工程實(shí)踐中，我們應(yīng)以抵抗不均勻沉降為主要保護(hù)措施。

2.5塑性收縮裂縫的預(yù)防措施

我們要控制塑性收縮裂縫的產(chǎn)生，首先是要選擇合適的材料，嚴(yán)格控制水灰比例，摻加高效減水劑來(lái)增加混凝土的強(qiáng)度，減少水和水泥的分量。在澆注混凝土之前，要將基層和模板澆水均勻濕透，并且要及時(shí)在混凝土的表面覆蓋一層薄膜，保證混凝土的濕度，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.6沉陷裂縫的預(yù)防措施

要防止沉陷裂縫的出現(xiàn)，我們要保證地基的穩(wěn)定，對(duì)松軟土的地質(zhì)結(jié)構(gòu)在施工前要進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。要保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，有較強(qiáng)的支撐力，保證地基的受力均勻?；炷猎跐沧⒌倪^程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定的時(shí)間以內(nèi)，還要注意拆模的先后順序。

2.7加強(qiáng)施工加強(qiáng)技術(shù)管理

在混凝土澆筑施工過程中的施工技術(shù)至關(guān)重要，可以影響到整個(gè)工程的質(zhì)量及安全。要建立技術(shù)交底責(zé)任制，并加強(qiáng)施工質(zhì)量檢驗(yàn)、監(jiān)督和管理，從而提高質(zhì)量；嚴(yán)格依照施工技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，建立健全質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)制度。其次，實(shí)行全面的質(zhì)量管理，全面提高工程質(zhì)量。在全面質(zhì)量管理中，質(zhì)量和全部管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，它把過去的以事后檢驗(yàn)和把關(guān)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐灶A(yù)防為主；從過去的就事論事、分散管理，轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵到y(tǒng)的觀點(diǎn)為指導(dǎo)進(jìn)行全面的綜合治理，突出以質(zhì)量為中心，圍繞質(zhì)量開展全員的工作，從而提高工程質(zhì)量。

3.結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)的水利工程施工建設(shè)也在不斷的增多，在水利工程建設(shè)的過程中出現(xiàn)很多的問題，這其中混凝土出現(xiàn)裂縫的問題是最為嚴(yán)重的問題，因?yàn)榛炷恋牧芽p問題可能會(huì)直接影響到整體的水利工程施工的質(zhì)量，因?yàn)橐坏┗炷脸霈F(xiàn)裂縫，不但會(huì)導(dǎo)致水利工程的外觀受到影響，還會(huì)導(dǎo)致水利工程的使用年限的問題，所以我們對(duì)水利工程中的混凝土出現(xiàn)裂縫的問題要充分的重視。在水利工程中的混凝土出現(xiàn)裂縫的問題產(chǎn)生的原因會(huì)是多種多樣的，但是我們必須找到綜合的防治措施，以減少其對(duì)水利工程帶來(lái)的影響。

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