探討如何控制巖土施工中的混凝土裂縫

賴惠明

摘要：巖土施工中，混凝土裂縫會(huì)對(duì)工程造成一定的影響，輕則影響巖土工程的外觀，重則影響巖土工程的質(zhì)量，為工程的安全運(yùn)行帶來(lái)一定的隱患。本文將簡(jiǎn)要介紹巖土施工的定義和特點(diǎn)，重點(diǎn)闡述混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、幾種常見(jiàn)的分類及其控制措施，希望對(duì)巖土施工技術(shù)的應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：控制；巖土施工；混凝土裂縫；措施

1.引言

混凝土是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的一種施工類型，但是，在混凝土的使用過(guò)程中，或是應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物中，會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫的情況。在巖土施工過(guò)程中，混凝土裂縫也是經(jīng)常遇到的問(wèn)題，裂縫主要受混凝土內(nèi)部和環(huán)境的外部影響產(chǎn)生的，它影響到了混凝土的結(jié)構(gòu)，對(duì)工程帶來(lái)一定的危害。所以，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的現(xiàn)象需要受到重視，并且采取相應(yīng)的措施，盡量避免或減少混凝土的裂縫現(xiàn)象。

2.巖土施工概述

2.1巖土工程的定義

土木工程作為各類工程的統(tǒng)稱，是我們常聽(tīng)見(jiàn)的名詞。巖土工程就是土木工程中涉及巖石、土、地下水的部分。巖土工程的出現(xiàn)和發(fā)展符合時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。

2.2巖土施工技術(shù)的特點(diǎn)

區(qū)域性。巖土工程研究的是巖體和土體，每個(gè)區(qū)域的環(huán)境不同，受到的地質(zhì)作用不同，形成的巖體和土體是不同的。例如各地區(qū)的風(fēng)化環(huán)境、搬運(yùn)等的差異性等外部條件是不同的。因此，巖土施工方法和參數(shù)因地域會(huì)有差異。

依賴性。巖土的性質(zhì)受自然條件影響很大，相同的巖土施工技術(shù)在不同地區(qū)的應(yīng)用中可能會(huì)受到限制。即是說(shuō)，巖土施工依賴于環(huán)境。當(dāng)環(huán)境不同或發(fā)生變化時(shí)，施工的難度會(huì)不同。

隱蔽性。巖土工程大多是地下工程，施工環(huán)境較為隱蔽，若是存在問(wèn)題，施工人員的處理可能不完全，工程質(zhì)量存在隱患，所以在施工前需要根據(jù)環(huán)境做好檢測(cè)措施。

3.混凝土裂縫

3.1裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土的質(zhì)量受外界環(huán)境影響較大，尤其是溫度的影響。巖土施工中，施工環(huán)境的溫度發(fā)生變化時(shí)，混凝土的內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力。外界溫度變低，混凝土收縮；外界溫度變高，混凝土膨脹。當(dāng)這種拉應(yīng)力超過(guò)混凝土自身的抗壓、抗拉能力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫。

原材料對(duì)混凝土的質(zhì)量有影響。水泥是混凝土的主要材料，水泥的質(zhì)量會(huì)直接影響到混凝土的質(zhì)量。而且水泥本身的抗裂性較差，所以在與其他原材料的配合中，需要注意配合比例，不然混凝土也會(huì)產(chǎn)生裂縫。例如，單位混凝土的水泥用量過(guò)大，混凝土的強(qiáng)度就會(huì)變大，收縮性和抗裂性作用的下降，就會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫。

監(jiān)督管理部門(mén)監(jiān)管不當(dāng)。巖土工程具有隱蔽性，對(duì)監(jiān)管部門(mén)的要求也就提高了。監(jiān)管人員沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)管，施工人員自律意識(shí)差、施工工藝不當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致巖土施工中混凝土出現(xiàn)問(wèn)題。另一方面，監(jiān)管人員的素質(zhì)水平不高的話，更難發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的問(wèn)題，混凝土出現(xiàn)裂縫就在預(yù)料之中了。

混凝土使用之后，還要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。如果后期養(yǎng)護(hù)工作不到位，混凝土的表面可能由于失水過(guò)快，產(chǎn)生變形，形成混凝土裂縫。

3.2混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫的存在，會(huì)嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，影響工程質(zhì)量。混凝土裂縫非常容易吸收水分和氣體，再加上氣溫的影響，收縮膨脹返復(fù)。早期的表面裂縫就會(huì)發(fā)展成具有破壞性的深層裂縫，如此循環(huán)，破壞混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，降低結(jié)構(gòu)的承載力。在沒(méi)有滿足巖土工程設(shè)計(jì)要求的情況下，混凝土裂縫會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量和安全。如果這個(gè)巖土工程屬于地下工程，后果更加嚴(yán)重，可能產(chǎn)生地面塌陷，對(duì)人們的生命安全造成威脅，影響社會(huì)生活的正常進(jìn)行。

3.3常見(jiàn)的裂縫分類

按產(chǎn)生混凝土裂縫的原因，可分為，結(jié)構(gòu)性裂縫與非結(jié)構(gòu)性裂縫。其中結(jié)構(gòu)性裂縫是由外力引起的，非結(jié)構(gòu)性裂縫是由變形變化引起的，主要是溫差等自然因素影響。

按裂縫產(chǎn)生的時(shí)間可分為，施工期間出現(xiàn)的裂縫和使用期間出現(xiàn)的裂縫。

下面將主要介紹施工期間出現(xiàn)的裂縫，塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫和溫差裂縫，并在最后針對(duì)它們進(jìn)行預(yù)防控制措施分析。

塑性收縮裂縫一般發(fā)生在混凝土塑性階段，終凝之前。形成原因主要是混凝土漿體中的水分流向表面，水分直接與外界接觸，然后快速蒸發(fā)，產(chǎn)生的收縮力使混凝土表面出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象。另一方面，這個(gè)時(shí)候的混凝土強(qiáng)度不足以抵抗變形的應(yīng)力，從而就使得混凝土表面開(kāi)裂，形成互不連貫的、長(zhǎng)短不一的裂縫。

沉降收縮裂縫一般是在混凝土澆筑后發(fā)生，在硬化時(shí)停止。巖土工程發(fā)生沉降收縮裂縫的主要原因是地基受力不均勻。地基土不均勻或者是承載力不夠，漿體在澆搗后沉落就不均勻，表層就會(huì)因?yàn)楹孔兓验_(kāi)，形成中間寬兩端窄的裂縫。而隨著時(shí)間的變化，裂縫會(huì)變大，深度會(huì)加深，最后可能破壞混凝土結(jié)構(gòu)，給巖土工程帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。

干燥收縮裂縫一般是在混凝土養(yǎng)護(hù)完，一段時(shí)間后發(fā)生。主要原因是混凝土在干燥過(guò)程中，水分的快速蒸發(fā)引起混凝土表面干縮，當(dāng)干縮速度受到混凝土內(nèi)部約束時(shí)，形成的較大拉應(yīng)力會(huì)使得混凝土表面產(chǎn)生橫豎交錯(cuò)的裂縫。

溫差裂縫一般是在施工結(jié)束后出現(xiàn)。主要是因?yàn)榛炷羶?nèi)外溫差或季節(jié)溫度變化過(guò)大，溫差應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，如圖1。在澆注過(guò)程中，水泥水化會(huì)放出大量的熱，使得混凝土的溫度大幅度上升，其表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度后就會(huì)出現(xiàn)深的裂縫。季節(jié)溫度變化主要在于冬季和夏季，冬季施工，混凝土的表面冷卻收縮速度過(guò)快，受到內(nèi)部約束，產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度就會(huì)出現(xiàn)裂縫；夏季則是混凝土表面溫度過(guò)高。

3.4控制巖土施工中混凝土裂縫的措施

巖土施工中，需要注意原材料的選擇和控制混凝土原材料的配比，原材料需要質(zhì)量好的，配比需要合適恰當(dāng)?shù)?，尤其是水灰的比例?/p>

提高監(jiān)管人員和施工人員的技術(shù)素質(zhì)，及時(shí)處理施工過(guò)程中的問(wèn)題。

針對(duì)塑性收縮裂縫的措施，在澆灌混凝土之前先對(duì)基層進(jìn)行噴水，濕透之后，對(duì)混凝土進(jìn)行澆灌，然后及時(shí)對(duì)其表面進(jìn)行覆蓋，定時(shí)噴水，控制水分蒸發(fā)的速度；若已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫，則需要再次覆蓋混凝土，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

沉降收縮裂縫的控制，巖土工程設(shè)計(jì)的時(shí)候就盡量采用整體性好的設(shè)計(jì)，在一定程度上可以降低難度。若是地基土不均勻，就必須對(duì)地基進(jìn)行平整處理，做到地基土能均勻受力再施工；若是承載力不夠，就必須對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)處理，提高地基的承載力。

控制干燥收縮裂縫則需要保持混凝土表面的濕潤(rùn)，不管在什么時(shí)候，都要重視混凝土的噴水養(yǎng)護(hù)工作，從而提高混凝土的強(qiáng)度和抗裂性；混凝土的構(gòu)件需要存放在陰涼的地方，并定期進(jìn)行張拉，注意防風(fēng)避免水浸，做好保障措施，減少混凝土構(gòu)件損壞對(duì)施工的影響。

溫差裂縫在設(shè)計(jì)階段就需要做好預(yù)防，冬季做好保暖覆蓋，夏季盡量避免暴曬，拆模時(shí)間提前計(jì)算好，減少天氣因素對(duì)施工的影響。另一方面則需要對(duì)砂石進(jìn)行降溫，降低混凝土拌合物的溫度，對(duì)每次澆灌的混凝土的厚度進(jìn)行控制，加快熱量散發(fā)，控制溫度變化幅度。

4.結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題，提出了相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體情況，具體分析問(wèn)題的所在，然后結(jié)合具體的控制措施，及時(shí)對(duì)施工過(guò)程中的問(wèn)題進(jìn)行控制，盡量減少混凝土裂縫問(wèn)題。從而保證巖土工程的美觀和質(zhì)量安全，延長(zhǎng)工程的使用壽命。

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