淺談水利施工中的混凝土裂縫控制

朱性朋 趙開(kāi)燕

【摘要】水利工程中混凝土裂縫主要是由于受內(nèi)外環(huán)境溫度影響、材料配比不當(dāng)及內(nèi)外受力不均而產(chǎn)生，同時(shí)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)和監(jiān)督力度不夠也是造成混凝土裂縫產(chǎn)生的原因之一。為減少混凝土裂縫數(shù)量和寬度，需要采取積極措施有效控制，保證水利工程外在美觀，并且正常、安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】水利施工；混凝土；裂縫；控制

一、水利施工中混凝土裂縫類型

（1）沉降裂縫。若結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)松軟不均勻或者回填土不均勻會(huì)造成沉降。再者，內(nèi)模板支撐間距超出其能力范圍或者模板剛度不夠可能會(huì)導(dǎo)致沉降裂縫，而且沉降裂縫的裂縫口較大。在溫度較低的季節(jié)，極容易出現(xiàn)沉降裂縫。

（2）塑性收縮裂縫?；炷潦湛s產(chǎn)生的裂縫比較常見(jiàn)。通常，混凝土在硬化過(guò)程中會(huì)發(fā)生自發(fā)的收縮現(xiàn)象，在收縮時(shí)受到鋼筋等外部條件的限制時(shí)，其內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。混凝土凝結(jié)時(shí)，骨料會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，鋼筋的阻擋作用會(huì)抑制其下沉，產(chǎn)生沿鋼筋方向的塑性收縮裂縫；混凝土的體積會(huì)隨著表層水分的蒸發(fā)而減小，發(fā)生縮水收縮。高溫、多風(fēng)的氣候環(huán)境下容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，在混凝土沒(méi)有完全凝固或者混凝土澆筑結(jié)束后，若沒(méi)有對(duì)混凝土表面做覆蓋工作，導(dǎo)致混凝土表面脫水，出現(xiàn)裂縫。塑性收縮裂縫容易在混凝土表面延伸，故其危害較大。

（3）溫度裂縫。由于溫度影響導(dǎo)致的混凝土裂縫比較常見(jiàn)，尤其在混凝土施工的后期階段。溫度裂縫具有深度、走向不確定的特點(diǎn)，在溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中容易產(chǎn)生。

二、水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生原因

（1）溫濕度變化引起的裂縫施工中，混凝土受周邊環(huán)境溫度和濕度影響較大。由于環(huán)境溫度變化會(huì)影響混凝土表面的張力，如果外界環(huán)境溫度較低，會(huì)使混凝土表面產(chǎn)生急劇收縮，混凝土表面張力變化加大，一旦表面張力超過(guò)負(fù)荷，就會(huì)有縫隙產(chǎn)生。夏季施工必須對(duì)混凝土實(shí)施灑水養(yǎng)護(hù)，防止因水分過(guò)分流失而導(dǎo)致混凝土內(nèi)在受力不均出現(xiàn)裂縫?？梢?jiàn)，溫度對(duì)于混凝土裂縫控制來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。

（2）材料選擇不當(dāng)引起的裂縫。在混凝土配制過(guò)程中，由于水泥是主要的配制原料。水泥具有熱穩(wěn)定性差但硬度較高的特點(diǎn)。遇水會(huì)釋放大量熱量。使混凝土內(nèi)部溫度急劇升高，由于內(nèi)外環(huán)境溫差較大，導(dǎo)致自身結(jié)構(gòu)受損產(chǎn)生裂縫。因此，水泥標(biāo)號(hào)的選擇非常關(guān)鍵。另外，在配置材料的過(guò)程中，如果水泥的用量過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的收縮性變強(qiáng)。最終可能導(dǎo)致混凝土發(fā)生坍塌現(xiàn)象。如果原材料配置中含沙率過(guò)高會(huì)出現(xiàn)混凝土硬度不夠的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

（3）養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的裂縫。由于混凝土硬化期間會(huì)釋放出大量的水化熱，表面容易失水而導(dǎo)致變形，露天施工環(huán)境下，混凝土完全暴露于空氣中，水分蒸發(fā)較快，因此，發(fā)生形變十分常見(jiàn)。所以，在施工后期的養(yǎng)護(hù)中，施工技術(shù)人員應(yīng)定期采取灑水、遮蓋等養(yǎng)護(hù)方式，保證混凝土內(nèi)部水分維持在正常范圍內(nèi)，降低混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率。

三、水利施工中混凝土裂縫的控制措施

（一）溫度控制

（1）減少混凝土發(fā)熱量，優(yōu)化設(shè)計(jì)配比。選擇普通硅酸鹽水泥或低熱硅酸鹽水泥，低熱微膨脹水泥不僅水化熱低，且有微膨脹作用，可有效補(bǔ)償降溫收縮變形拉應(yīng)力。

（2）減少水泥用量。水泥水化熱產(chǎn)生的熱量很大，是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因。因此，設(shè)計(jì)人員要在滿足工程使用功能的前提下，盡量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而有效減少水泥用量。另外，改善骨料級(jí)配，增加大粒徑骨料使用量，以減少單位混凝土的水泥用量；采用摻加粉煤灰、高效減水劑等外加劑，有效提高混凝土早期強(qiáng)度和極限拉伸值。

（3）降低出料口的溫度。制定合理的澆筑混凝土?xí)r段，安排春秋季節(jié)多澆，夏季早晚澆，正午不澆；混凝土拌合時(shí)添加冰水降溫；對(duì)所用骨料進(jìn)行預(yù)冷處理，例如，采用搭設(shè)涼棚，采用地下水拌合等方式降低入料溫度。一般情況下，在春夏季時(shí)，其澆筑溫度通?？刂圃?0%之下。在秋冬季節(jié)，溫度一般控制在15%之上。

（二）材料控制

加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)材料控制是避免水利工程混凝土裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的最有效方式之一。施工前要嚴(yán)格檢驗(yàn)原材料，首先應(yīng)從砂料的細(xì)度程度進(jìn)行考慮。一般情況下，其細(xì)度程度通常選擇2—3之間。砂料的含泥量一般要少于其總重量的2%。碎石的含量通常要少于12%。在進(jìn)行材料的混合配比時(shí)，最好采用熱量較低的水泥。原材料的質(zhì)量越高，混凝土產(chǎn)生裂縫的幾率就越小。另外，原料的配比也是施工人員應(yīng)該注意的問(wèn)題。在進(jìn)行混凝土的配置時(shí)，應(yīng)將適量的煤灰粉混入其中，使用減水劑使配料中的水分控制在一定的范圍內(nèi)。對(duì)泵送的速度和動(dòng)力給予保證。對(duì)原料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢?，盡量使水泥的使用量減少到最低。然后，向其中加入一定量的煤灰粉，使混凝土的強(qiáng)度得到進(jìn)一步的提升，從而防止收縮現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也可以避免腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。

（三）混凝土的后期養(yǎng)護(hù)控制

在施工完成后，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行定期的混凝土養(yǎng)護(hù)也是非常重要的。為了防止混凝土在施工后期裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土凝固強(qiáng)度，后期養(yǎng)護(hù)工作相當(dāng)重要。施工人員應(yīng)該定期為混凝土表層涂刷特制水泥，使墻體表面的裂縫得到填充。安排專業(yè)技術(shù)人員不定時(shí)對(duì)其情況進(jìn)行勘測(cè)，使水利工程的混凝土成分在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，增強(qiáng)混凝土的抗壓能力，延長(zhǎng)使用壽命。在后期混凝土養(yǎng)護(hù)期間，容易出現(xiàn)因混凝土不均勻產(chǎn)生基礎(chǔ)沉降現(xiàn)象。對(duì)于這種情況，施工人員應(yīng)該減少混凝土施工期間的承載物并合理的改善其結(jié)構(gòu)，盡可能使混凝土從內(nèi)部和外部?jī)煞矫娴玫礁纳啤?/p>