水工建筑中混凝土裂縫問題及應(yīng)對策略

陳成文

摘要：隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)發(fā)展迅速。在水利工程的具體建造過程中，因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)垮塌的情況屢見不鮮。用于建筑的混凝土是由砂石、水泥、水和其他的材料混合在一起而成的材料。由于混凝土本身變形等一些問題的存在，混凝土裂縫問題已經(jīng)成為水工建筑中最為常見的危害。

關(guān)鍵詞：混凝土;水工建筑;砂石

隨著建筑技術(shù)的不斷提高，水工建筑的數(shù)量不斷增多，工程的規(guī)模也不斷擴(kuò)大，各種不同類型的水工建筑都出現(xiàn)在了人們眼前，這也使得人們的生活變得更加便利。但是，從水工建筑的具體情況來看，水工建筑混凝土部門經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫，這會(huì)對導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，會(huì)對建筑的性能造成影響，因此，做好相應(yīng)的分析工作是必要的。

一、混凝土的裂縫概述分析

常見的水工建筑材料中，混凝土的裂縫主要分塑性收縮裂縫、凝縮性裂縫、沉降收縮裂縫、凍脹裂縫四種情況。不同的施工裂縫具有不同的特征，其主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①塑性收縮裂縫。這種類型的施工縫往往出現(xiàn)在新澆筑而成的水上建筑上，其主要原因是由于澆筑過的建筑物由于混凝土表面的水分揮發(fā)出去，導(dǎo)致建筑物的表面出現(xiàn)收縮性的塑性變形而產(chǎn)生的。塑性裂縫主要發(fā)生的建筑物位置為混凝土表面、深度較淺、泥漿表面的，當(dāng)出現(xiàn)大風(fēng)、高溫的情況下，塑性變形則表現(xiàn)的更為明顯。②凝縮性裂縫。這種情況表現(xiàn)為水泥與細(xì)骨料混合時(shí)，水泥的量超出了理想的范圍，這樣會(huì)導(dǎo)致混凝土澆筑材料表面的亞光土層較厚，出現(xiàn)凝縮性裂縫的可能性大大提升，主要原因是下層混凝土的壓縮能力不足，裂縫因此產(chǎn)生。③沉降收縮裂縫。對于那些水上建筑混凝土埋設(shè)件部分和表面往往是出現(xiàn)沉降收縮裂縫最為明顯的地方，裂縫的形狀表現(xiàn)為近梭形、寬度較窄、一般延伸到鋼筋材料的表面，造成該種現(xiàn)象的原因主要是混凝土材料澆筑后粗骨料沉落將其中的一定空氣和水分?jǐn)D出。④凍脹裂縫。該種裂縫的產(chǎn)生是由于混凝土材料澆筑初期受到冰凍的影響，這一裂縫產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)往往是比較深遠(yuǎn)的。當(dāng)建筑物所處的環(huán)境的溫差變化越大時(shí)，混凝

土在受到寒潮襲擊時(shí)出現(xiàn)凍脹裂縫可能性就越大，而裂縫的發(fā)展表現(xiàn)出無規(guī)律性，主要產(chǎn)生在混凝土的表面較淺的位置，而凍脹裂縫往往是造成大結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要原因。

二、混凝土裂縫問題的原因分析

（一）溫度的變化

①溫度引起的變化。水泥的使用過程中就會(huì)產(chǎn)生一定的水化熱，水泥內(nèi)部就會(huì)形成一定的熱量。而混凝土的導(dǎo)熱性往往有很差，加上水泥結(jié)構(gòu)內(nèi)部體積、截面等原因，會(huì)將大量的熱量積聚在混凝土本身的結(jié)構(gòu)過程中，不能完全的得到釋放，這樣造成了巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定過高。有數(shù)據(jù)表明混凝土表面熱量揮發(fā)的速度快，這樣勢必會(huì)造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面一定程度的溫差，這樣出于材料內(nèi)外表面的壓力就產(chǎn)生了，當(dāng)這種內(nèi)外壓差值超過了20-250C，這就導(dǎo)致了內(nèi)外之間的壓力差超過其自身的極限抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致裂縫的形成。[2]外界氣溫的變化也使混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。當(dāng)外部環(huán)境的溫度處于上升階段的時(shí)候，混凝土施工溫度則得到提升，若外界的溫度下。②約束條件。水工建筑與混凝土結(jié)構(gòu)密不可分，大壩的基礎(chǔ)有較大彈性模量的巖石來支持，確保底板處于混凝土大壩基礎(chǔ)的外部約束條件下。當(dāng)對現(xiàn)澆底板混凝土進(jìn)行水化熱升溫時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的體積就會(huì)發(fā)生膨脹，進(jìn)而產(chǎn)生變形。當(dāng)水化熱反應(yīng)發(fā)揮作用不斷衰減后，溫度也逐漸下降，收縮現(xiàn)象則表現(xiàn)的更加明顯，壓力差是造成裂縫形成的主要原因。

（二）干燥收縮

當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分出現(xiàn)變化時(shí)，勢必會(huì)使混凝土出現(xiàn)干縮濕脹的問題?；炷猎谟不^程中由于與水的接觸，表現(xiàn)為水分充足，從而出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象;相反，混凝土則會(huì)出現(xiàn)干縮的現(xiàn)象。混凝土結(jié)構(gòu)的水分不均勻就產(chǎn)生了表面形成的裂縫。

三、水利工程混凝土裂縫應(yīng)對策略

第一，有些施工縫是溫度變化造成的，可以對其溫度進(jìn)行控制，來解決由此造成的混凝土裂縫問題。在對水工建筑進(jìn)行施工的過程中，主要采取的溫度措施包括如下幾點(diǎn)：①盡量選擇地水化熱的水泥材料;②適當(dāng)?shù)奶砑右欢康耐饧觿?，可添加的摻加劑有減水劑或者粉煤灰等;③可以采用低溫水對混凝土進(jìn)行拌和;④當(dāng)處于較高溫度的季節(jié)，可以采用溫度處于較低的時(shí)間進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè);⑤在進(jìn)行大體積的混凝土澆筑時(shí)，可以采用分縫分塊的方法，對其進(jìn)行結(jié)合養(yǎng)護(hù)工作。水泥的選用不同需要有針對性的選擇外加劑的添加，在某種程度上講，水泥如摻加確實(shí)可以對水化熱以及混凝土溫度的降低起到明顯的效果。第二，造成混凝土干縮率的直接原因是就是用水量，對用水量進(jìn)行合理的控制是施工期間的重要控制點(diǎn)，此外，還可以通過使用大粒徑骨料、控制水灰比將干縮裂縫降到最低。對混凝土的科學(xué)養(yǎng)護(hù)，確保水泥能夠得到合理的水化熱。第三，造成鋼筋銹蝕的主要原因就是氧化作用，對于鋼筋銹蝕問題的處理，可以采取加強(qiáng)混凝土抗?jié)B性、密實(shí)度的方式來進(jìn)行控制，針對不同的情況也可以適當(dāng)?shù)脑黾颖Ｗo(hù)層厚度。在混凝土的表面抹一層防腐層可以起到一定的效果，材料選擇可以是環(huán)氧樹脂、聚合水泥砂漿以及瀝青等;對混凝土原材料的選擇時(shí)要特別的慎重，可以選用耐腐蝕鋼筋，避免堿骨料的使用，這樣可很大程度的解決混凝土裂縫問題。第四，混凝土基礎(chǔ)的沉降也是造成施工縫的另一原因，針對沉降的解決方法包括：①不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu);②加強(qiáng)施工流程的優(yōu)化;③保證安全的情況下，適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)重量。通過對以往的實(shí)踐總結(jié)得知，處理不均勻沉降這一問題，需要在柔韌性以及分縫方面不斷進(jìn)行增強(qiáng)，不斷提高其抗變形能力，這樣才能真正做到解決混凝土裂縫的問題。

四、結(jié)束語

綜上所述，在水工建筑建設(shè)過程中，針對混凝土裂縫的預(yù)防策略研究意義重大，通過合理的預(yù)防措施，可以使建筑工程的質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，并且提高了人們的生活水平，促進(jìn)了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。水工建筑混凝土裂縫預(yù)防人員，應(yīng)不斷提升自身的綜合素質(zhì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并且采取相應(yīng)的措施對裂縫進(jìn)行處理，確保水工建筑運(yùn)行的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]安繼榮.水工建筑混凝土工程的施工及質(zhì)量控制研究[J].建材與裝飾，2018（51）：36-37.

[2]石從浩，曹庭，楊柳.水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題[J].水利科學(xué)與寒區(qū)工程，2018，1（05）：55-57.