水利施工混凝土溫度裂縫的原因及防裂對(duì)策

張志遠(yuǎn)

【摘要】混凝土是施工中最重要的建筑材料，也是構(gòu)成整個(gè)工程的最主要的部分，許多工程中的混凝土仍然會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量上的問(wèn)題，最常見(jiàn)的就是裂縫問(wèn)題，結(jié)合筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，分析混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因，混凝土溫度的控制和預(yù)防裂縫的措施，對(duì)保證建筑物的整體性和耐久性有著重要的作用。

【關(guān)鍵詞】水利施工；混凝土；溫度裂縫；原因

我國(guó)水利工程建設(shè)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢(shì)。為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，大量水利工程開(kāi)始興建。在水利工程施工過(guò)程中，水泥的使用量在所有材料中占比重最大。這是由于混凝土具有來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、可塑性強(qiáng)、耐火且抗風(fēng)化作用強(qiáng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。但是，混凝土也有其自身的缺點(diǎn)，在施工過(guò)程中由于各種因素的影響造成混凝土變形，以及混凝土在硬化的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)氣泡、裂紋以及一些微小的空隙。這些細(xì)小的瑕疵平時(shí)很難被發(fā)現(xiàn)，但是隨著時(shí)間的推移這些瑕疵會(huì)造成混凝土內(nèi)的鋼筋腐蝕，從而使混凝土的強(qiáng)度大大降低，容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。下面針對(duì)水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)溫度裂縫的成因進(jìn)行分析，并提出一些防治措施。

1、水利工程施工中混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大

混凝土在澆筑的過(guò)程中由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，這個(gè)過(guò)程會(huì)釋放出一定的熱量，但是因?yàn)榛炷恋男螤畹膯?wèn)題，底層的混凝土的熱量不能及時(shí)的傳遞到表層揮發(fā)出去，就會(huì)被凝固在混凝土內(nèi)部，另外因?yàn)榛炷恋拿芏容^大，透氣性差，所以底部的熱量無(wú)法排解，這樣一旦遇到比熱容比較大的水或者水溶物質(zhì)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫，這種因?yàn)闇囟鹊臒o(wú)法平衡產(chǎn)生的裂縫是水利工程中最常見(jiàn)的情況，也是由于水利工程中水與混凝土的接觸程度比較高引起的。

1.2 混凝土收縮

混凝土在固化后，遇到冷空氣或者其他低溫的刺激，會(huì)產(chǎn)生一定的收縮，由于底部的熱量還未完全散盡，混凝土的表層又產(chǎn)生收縮，所以，混凝土內(nèi)部的鋼筋會(huì)因?yàn)槌惺懿蛔∵@樣的雙重壓力，而產(chǎn)生一定的彎曲，一旦鋼筋彎曲，就會(huì)直接導(dǎo)致混凝土的一些表層出現(xiàn)裂縫，因?yàn)榛炷恋捻g性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼筋的韌性。

1.3 溫度突變

水利工程的另一大特點(diǎn)就是受天氣的影響的程度比較高，本身建筑施工收到環(huán)境的影響就比較大，又因?yàn)樗こ痰氖┕?duì)象就是自然環(huán)境，所以，大量的水庫(kù)蓄水和對(duì)周邊環(huán)境的改造，難免會(huì)引起一些環(huán)境的變化，這些變化主要體現(xiàn)在氣溫的變化和空氣濕度的變化，嚴(yán)重的還會(huì)引起降水的變化。

總之，這些自然環(huán)境的變化對(duì)于混凝土的凝結(jié)和定型是非常不利的，因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中，溫度的突然上升和下降都會(huì)延緩或者加速混凝土的凝固的進(jìn)程，使得混凝土的凝固的上下部分出現(xiàn)凝固的速度不一致的情況，于是造成裂縫的出現(xiàn)。另外，意外的降水情況對(duì)于混凝土的恢復(fù)是非常不利的，不僅容易造成混凝土的裂縫，還容易導(dǎo)致其他嚴(yán)重的工程問(wèn)題。

2、水利工程施工中混凝土的溫控與防裂對(duì)策

既然混凝土裂縫會(huì)給水利工程造成質(zhì)量上的威脅，且我們已經(jīng)分析得出了混凝土裂縫的一般產(chǎn)生原因，那么在以后的水利施工中，我們要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和補(bǔ)救：

2.1 設(shè)計(jì)優(yōu)化

在水利工程的設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以最大程度的解決混凝土的裂縫問(wèn)題，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)對(duì)各個(gè)容易出現(xiàn)裂縫的部位進(jìn)行加固或者其他措施的預(yù)防，一般情況下，我們會(huì)在容易產(chǎn)生裂縫的部位加入一些起固定作用的鋼筋，鋼筋是一種比較柔韌的建筑材料，它在具有相應(yīng)的承載力的材料中，韌性是最好的，所以，通過(guò)鋼筋來(lái)固定和防護(hù)混凝土的易裂縫部位，是一種非常有效的措施。

2.2 材料控制

混凝土的材料的選取是關(guān)系到混凝土的裂縫問(wèn)題的除了設(shè)計(jì)問(wèn)題的最有效的預(yù)防環(huán)節(jié)，首先在選材料時(shí)一定要選購(gòu)符合國(guó)家工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料，其次要對(duì)材料進(jìn)行合理的調(diào)配，材料調(diào)配的重要性不亞于材料選擇的重要性，好的調(diào)配工作可以最大限度的發(fā)揮材料的性能，甚至提升材料的性能，但是不好的調(diào)配則會(huì)直接破壞材料的性能。

2.3 施工控制

在混凝土澆注施工過(guò)程中，試驗(yàn)人員要現(xiàn)場(chǎng)跟班作業(yè)，隨時(shí)測(cè)定坍落度和和易性變化情況，及時(shí)通知攪拌站進(jìn)行調(diào)整?；炷翐v固人員須經(jīng)培訓(xùn)后上崗，要定人、定位、定責(zé)，分工明確，尤其是鋼筋密布部位、端模、拐（死）角部位指定專人進(jìn)行搗固，技術(shù)員、施工員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)跟班指揮。混凝土振搗以插入式振搗為主，插入振搗厚度以30cm厚為宜，要垂直等距離插入到下一層5-10cm 左右，其間距不得超過(guò)60cm。施工人員要一邊振搗、一邊觀察，防止漏振或過(guò)振。由于梁體鋼筋密集，為保證施工質(zhì)量，擬采取如下措施：混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土罐車(chē)、運(yùn)送到位，汽車(chē)泵送入模板；混凝土澆注分層厚度為30cm左右，混凝土采取適當(dāng)?shù)木從胧?，保證梁體混凝土在最先澆注的混凝土初凝前全部澆注完畢；混凝土灌注順序：自梁端向跨中連續(xù)進(jìn)行；在鋼筋密集處用撬棍將鋼筋撬開(kāi)，待混凝土灌注到此部位時(shí)，由值班鋼筋工將鋼筋綁扎恢復(fù)；將所有部位振搗密實(shí)，密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉，不再冒氣泡、表面呈現(xiàn)平坦、乏漿，每處振搗完畢后，慢慢提出振動(dòng)棒，避免碰撞模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道和其他預(yù)埋件；對(duì)搗固人員要認(rèn)真劃分施工區(qū)域，明確責(zé)任，以防漏搗混凝土澆注前先將木模板用水泡脹，防止其干燥吸水。澆注底部混凝土前，對(duì)頂面鋼筋要用布或草袋覆蓋，以防松散混凝土粘附其上；混凝土拌合物的入模含氣量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。每拌制50m3 混凝土或每工作班應(yīng)測(cè)試不少于1次。

2.4 施工監(jiān)測(cè)

在水利施工過(guò)程中，加強(qiáng)的對(duì)混凝土溫度以及收縮變形程度的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行反饋以便工程能順利進(jìn)行。此外，盡量做好混凝土性能的改善工作，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)提高抗裂能力，施工過(guò)程中保證混凝土的優(yōu)良質(zhì)量對(duì)預(yù)防裂縫的產(chǎn)生起著至關(guān)重要的作用，特別是貫穿裂縫的產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)這種情況后要再做更改，努力恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性不是那么容易，因此，施工過(guò)程中預(yù)防貫穿性裂縫的產(chǎn)生成為主要工作。發(fā)現(xiàn)裂縫時(shí)，不要盲目的進(jìn)行修補(bǔ)工作，應(yīng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果及獲取的數(shù)據(jù)針對(duì)各影響條件及水利工程本身存在的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，然后再確定修補(bǔ)的細(xì)節(jié)及應(yīng)采取的措施。

2.5 冷卻管降溫措施

對(duì)于混凝土不能通過(guò)自身的散熱方法將熱量散出混凝土內(nèi)部的情況，我們可以進(jìn)行輔助的降溫管理，采用一定的方法針對(duì)無(wú)法散熱的混凝土部位做一些降溫處理，可以人工干預(yù)混凝土的凝固過(guò)程的能量循環(huán)，減少裂縫的發(fā)生幾率。在對(duì)混凝土進(jìn)行冷卻時(shí)，一般要注意這樣幾項(xiàng)內(nèi)容，首先對(duì)于未完全凝固的混凝土我們不能進(jìn)行水利降溫的方法，雖然水的比熱容大，產(chǎn)生效果快，但是對(duì)于未凝固的混凝土來(lái)說(shuō)，水會(huì)侵蝕混凝土的結(jié)構(gòu)，造成建筑材料的流失，所以這種情況下不能采用水利降溫，另外，對(duì)于被陽(yáng)光暴曬后的易出現(xiàn)裂縫的混凝土部分，不能直接進(jìn)行最低溫度的降溫，要循序漸進(jìn)，避免混凝土收到強(qiáng)烈的刺激，反而加速裂縫的開(kāi)裂。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們?cè)谶M(jìn)行水利工程項(xiàng)目的施工過(guò)程中，應(yīng)該從各個(gè)角度和方面對(duì)混凝土的裂縫問(wèn)題進(jìn)行有效的預(yù)防，一旦產(chǎn)生，也應(yīng)該及時(shí)做好補(bǔ)救措施，只有這樣才能徹底解決工程中混凝土的裂縫問(wèn)題。另外，我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)在這一方面的工程的施工技術(shù)的學(xué)習(xí)，與國(guó)際上掌握先進(jìn)的混凝土施工技術(shù)的團(tuán)隊(duì)多交流，多借鑒，這樣才能更好的將水利工程項(xiàng)目完成。

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