水利工程中混凝土裂縫的成因與施工控制

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【摘 要】現(xiàn)代水利工程中使用最多的建筑材料是混凝土，雖然其誕生不過(guò)100年，但是已在現(xiàn)代建筑行業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用。不過(guò)由于混凝土受到溫度以及在工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生的作用等因素的影響下，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些縫隙，而導(dǎo)致混凝土在水利工程中所有的承受能力、防水能力和使用壽命下降。現(xiàn)代水利工程中最常見的問(wèn)題就是由于出現(xiàn)混凝土裂縫而引起的質(zhì)量問(wèn)題，盡管在水利工程中采用了很多先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，但混凝土裂縫依然是制約水利工程質(zhì)量的最大因素。因此，必須要高度重視混凝土裂縫這個(gè)問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)出現(xiàn)混凝土裂縫的原因和一些應(yīng)對(duì)的施工措施，希望對(duì)水利工程建設(shè)提供一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土裂縫；成因；施工控制

在現(xiàn)代水利工程中混凝土在施工過(guò)程中是用量最多的一種材料，早已取代水泥的地位。但是由于混凝土本身具有不穩(wěn)定的特點(diǎn)，又在施工過(guò)程中容易受到其他因素的影響，導(dǎo)致在水利工程建設(shè)中出現(xiàn)很多裂縫。因?yàn)槭褂没炷敛划?dāng)會(huì)產(chǎn)生一些縫隙。這些縫隙破壞了在建筑結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定性，并且會(huì)減少建筑物的使用周期，所以在水利工程施工中一些建筑物被水滲透過(guò)之后，會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生不安全的因素，對(duì)水利工程的質(zhì)量形成了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。所以通過(guò)對(duì)水利工程施工中如何使用混凝土?xí)p少縫隙的產(chǎn)生，混凝土縫隙的產(chǎn)生又是如何應(yīng)對(duì)的討論。對(duì)我國(guó)水利工程建筑在保證質(zhì)量的前提下，如何正確使用混凝土有著及其重要的作用[1]。

1.水利工程中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

水利工程中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因雖然有很多，但歸根結(jié)底可以分為荷載作用導(dǎo)致的裂縫和非荷載作用而導(dǎo)致的裂縫兩種原因。具體如下[2]。

1.1水利工程結(jié)構(gòu)受到溫度的影響

水利工程建筑物的主要結(jié)構(gòu)就是混凝土，而混凝土經(jīng)常作為地基或一個(gè)承受面來(lái)支撐其他建筑材料，在受到擠壓之后，混凝土在受擠壓之后所產(chǎn)生的力的作用下開始變化，當(dāng)混凝土的表面無(wú)法承受太大的外在力量，所以就會(huì)發(fā)生變形，但由于混凝土的周圍比較狹小而且沒(méi)有向外擴(kuò)張的空間，所以只能從中間裂開。此外水利工程建筑結(jié)構(gòu)件一般都會(huì)受溫度的影響，產(chǎn)生伸縮的變化，當(dāng)水利工程建筑周圍的溫度升高或者降低時(shí)，結(jié)構(gòu)也會(huì)隨著溫度的升高而變大，隨著溫度的降低而縮小。當(dāng)這些變化受到一定的阻擋時(shí)，結(jié)構(gòu)表面受到一定壓力的作用，當(dāng)壓力的作用越來(lái)越大，超出結(jié)構(gòu)件所能承受的范圍，就會(huì)產(chǎn)生裂變的縫隙，而這些裂縫隨著溫度的變化而擴(kuò)張或合攏。

1.2混凝土收縮引起裂縫或者構(gòu)件超載及不均勻沉降導(dǎo)致裂縫

混凝土由于物理化學(xué)作用而產(chǎn)生反應(yīng)，當(dāng)混凝土在空氣中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)慢慢成型的時(shí)候，往往會(huì)使混凝土的體積縮小。而且在構(gòu)件中存在太多的鋼筋時(shí)，鋼筋對(duì)混凝土的固定作用會(huì)增加，對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的作用力，另外當(dāng)建筑物的結(jié)構(gòu)超出一定的承受力時(shí)，結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生變形，所以會(huì)出現(xiàn)一些縫隙。由于沒(méi)有重視地基的下降和上升，選擇的施工地點(diǎn)沒(méi)有選在堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定的地面，而是處在松軟的地面，導(dǎo)致土地受力不均勻，下降幅度也不同，所以也會(huì)產(chǎn)生一些縫隙。

1.3水泥與水在攪拌過(guò)程中釋放熱量導(dǎo)致的裂縫

在施工過(guò)程中，水泥與水在攪拌的過(guò)程中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)釋放出大量的熱量，進(jìn)而引起溫度的急速升高，在施工過(guò)程中，由于混凝土內(nèi)外溫度相差很大，是建筑的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生伸縮反應(yīng)，所以導(dǎo)致混凝土在剛開始凝結(jié)時(shí)，由于內(nèi)外溫差而引起的變化，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生[3]。

2.針對(duì)混凝土產(chǎn)生縫隙的辦法

2.1合理的配筋和控制溫度變化

在水利工程建筑中，防止荷載作用引起的裂變最好的措施在施工中加入適當(dāng)?shù)匿摻?，。至于控制溫度的辦法就是在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到施工所在地的溫度，選擇溫度差變化小的時(shí)候進(jìn)行施工。如果選擇在溫度差較大條件下進(jìn)行施工，一定要保證混凝土溫度的穩(wěn)定，盡量避免溫差的急劇變化。特別在夏季和冬季溫差變化特別大的季節(jié)要注意保持溫度的穩(wěn)定。夏季時(shí)，澆筑時(shí)間盡量安排在早上和晚上，如果是白天中午施工一定要搭設(shè)簡(jiǎn)易遮陽(yáng)裝置，免得溫度過(guò)高導(dǎo)致產(chǎn)生縫隙。冬季如果溫度太低時(shí)，盡量選擇白天溫度稍高的時(shí)間段進(jìn)行施工。一定要對(duì)混凝土進(jìn)行保護(hù)，比如在剛剛澆筑完的混凝土上面加蓋一些塑料，防止溫度過(guò)低產(chǎn)生裂變[4]。

2.2防止和減少收縮裂縫，合理安排施工程序

在水利工程建筑過(guò)程中，第一，收縮縫需要規(guī)范使用、設(shè)置；第二，水泥在使用中，水灰比也是非常重要的一個(gè)指標(biāo)，其直接決定了水泥最終的使用量，只有將水灰比合理調(diào)整下降到正常范圍，才能有效改善水泥土性能，提升其利用率和效率；第三，優(yōu)化鋼筋使用量，混凝土建筑物中會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫，合理利用鋼筋，就能夠避免出現(xiàn)過(guò)多建筑裂縫，影響建筑物的質(zhì)量；第四，混凝土建筑后期養(yǎng)護(hù)很重要，例如提升其保暖時(shí)間，或利用保護(hù)涂料對(duì)表面進(jìn)行保養(yǎng)、防護(hù)，以免出現(xiàn)安全事故。此外，在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑的過(guò)程中，相關(guān)施工人員應(yīng)將施工順序合理分配，錯(cuò)誤的施工順序，可能只是單方面的降低了施工成本、縮短了工期，但極大影響了建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和質(zhì)量安全。因此可知，在實(shí)際施工過(guò)程中，要確保建筑物質(zhì)量，降低開裂率，合理安排施工順序，避免不均勻沉降。若混凝土結(jié)構(gòu)突變，應(yīng)力集中，那么合理的施工環(huán)節(jié)安排也能夠有效保護(hù)建筑物薄弱處受到的損傷。

2.3適當(dāng)減少水泥用量，預(yù)防混凝土產(chǎn)生的裂縫

在施工的過(guò)程中，我們可以使用熱能比較低的水泥，例如（如礦渣水泥、粉煤灰水泥）等配制的混凝土，或者在施工的過(guò)程中，我們可以在混凝土當(dāng)中適當(dāng)?shù)奶砑右恍┩饧觿源藖?lái)降低在施工過(guò)程中水泥的用量，減少水泥與水在攪拌的過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量，我們也可以選擇一些比較好的骨料，并且在施工的過(guò)程中，我們嚴(yán)格控制好砂、石子含的泥量，降低水灰比，在攪拌的過(guò)程中增加振搗次數(shù)，因此可以提高混凝土的密度和抗拉強(qiáng)度，也可以在混凝土當(dāng)中適當(dāng)?shù)奶砑右恍┚從齽?，這樣在施工的過(guò)程中，可以適當(dāng)?shù)臏p慢混凝土的凝結(jié)的速速，有利于混凝土釋放熱量，這樣就可以減少水泥的用量[5]。

3.結(jié)束語(yǔ)

混凝土縫隙是水利工程建筑物經(jīng)常遇到的一個(gè)情況，縫隙的出現(xiàn)不僅會(huì)使水滲透到水利工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致水利工程內(nèi)部構(gòu)件的老化和功能降低，還會(huì)使鋼筋的使用周期減少，考驗(yàn)著水利工程內(nèi)部的承載能力，時(shí)刻威脅著水利工程的安全。而水利工程建筑的安全問(wèn)題直接關(guān)系到水利工程日后在防洪防汛、、抗旱救災(zāi)、居民生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、工業(yè)供電用水等方面發(fā)揮的作用。千里之堤毀于蟻穴，不要小看那一條條小小的縫隙，有時(shí)候它決定了一個(gè)水利工程的使用周期和質(zhì)量安全，關(guān)系到人民生活水平的提高、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，也關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。所以本文就是對(duì)水利工程建筑中出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析，并且根據(jù)實(shí)際情況提出了解決方案。希望對(duì)預(yù)防和減少裂縫的提供一定的參考。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]彭國(guó)偉，郭春麗.水利工程中混凝土裂縫的成因與施工控制[J].江西建材，2015，06：93+98.

[2]馬明強(qiáng)，陳宏民.水利工程中混凝土裂縫的產(chǎn)生原因與施工措施[J].科技致富向?qū)В?014，27：11+36.

[3]王書鋒.水利工程中混凝土裂縫的成因與防治[A].土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)（第13卷）[C].2010：2.

[4]胡煥青，房可偉.淺析水工建筑混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及防治措施[J].中華民居（下旬刊），2013，03：285-286.

[5]程海洋，周啟萍.淺析水利工程中混凝土裂縫的成因與防治[J].黑龍江科技信息，2009，36：423.