給排水鋼筋混凝土構(gòu)筑物的裂縫成因及控制

劉勇

（深圳市龍崗區(qū)水務(wù)工程建設(shè)管理中心，廣東 深圳 518000）

引言

近些年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常之快，取得了可喜的成就，城市基礎(chǔ)建設(shè)的規(guī)模，水漲船高，滿足了城市生活的需要。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工快速，節(jié)省原料，經(jīng)久耐用。由于這些優(yōu)點(diǎn)，鋼盤混凝土結(jié)構(gòu)成為建筑工程的主要結(jié)構(gòu)形式。目前，中國(guó)的一些建筑都在世界上獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，其技術(shù)難度之大讓人嘆為觀止，以致成為里程碑式的建筑。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在我國(guó)每年工程建設(shè)的鋼筋使用量已經(jīng)超過了一億噸，混凝土20 億立方米，已經(jīng)達(dá)到了全世界總量的1/2 以上。截止到2018 年，中國(guó)每年混凝土工程總量超過全世界的總和，已經(jīng)達(dá)到了54%左右，實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)、讓中國(guó)達(dá)到小康社會(huì)的水平，混凝土工程在我國(guó)發(fā)展和建設(shè)當(dāng)中不可或缺。而中國(guó)的自然條件也非常適合混凝土工程。在市政給排水工程中，自來(lái)水廠，污水處理廠構(gòu)筑物絕大多數(shù)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在市政排水工程中，排水箱通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。但任何事物也有它不完美的一面，混凝土結(jié)構(gòu)的大量應(yīng)用，體現(xiàn)了它的價(jià)值，也逐漸暴露了一些問題，其中最明顯的就是混凝土裂縫。

一、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的影響

對(duì)于給排水構(gòu)筑物來(lái)說(shuō)，裂縫問題尤其敏感:產(chǎn)生的裂縫以后，在外觀上看影響美感，從使用角度來(lái)看裂縫的存在影響到了混凝土的可靠性、影響到混凝土構(gòu)筑物的安全，如果環(huán)境屬于腐蝕性，就會(huì)造成非常大的危害。腐蝕介質(zhì)深入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，對(duì)鋼筋產(chǎn)生銹蝕，影響鋼筋的性能，導(dǎo)致構(gòu)筑物不能夠正常使用和發(fā)揮功能。若是混凝土箱涵，后續(xù)更可能發(fā)生箱涵破損，引起水土流失，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，發(fā)展嚴(yán)重將會(huì)引發(fā)地陷。[1]

二、給排水混凝土裂縫形成的原因分析

混凝土產(chǎn)生裂縫，原因有很多種，比如原材料質(zhì)量不佳、構(gòu)件本身的物理化學(xué)性能差、施工環(huán)境條件不好、施工管理不當(dāng)，施工技術(shù)沒有發(fā)揮好以及自然環(huán)境等等，不一而足，下面我們逐做例舉。

(一)原材料質(zhì)量原因。建筑物的材料如果使用不當(dāng)，或者水泥和粗細(xì)骨料的配比不合理，或者說(shuō)材料的本身的品質(zhì)不符合要求，這都容易產(chǎn)生裂縫。在施工中我們發(fā)現(xiàn)，有些骨料和水泥含有損害混凝土和易性的有害物質(zhì)，豆腐渣工程的出現(xiàn)，很多情況都是由于材料的不合格，或者添加劑使用欠妥、酸堿物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及鋼筋結(jié)構(gòu)的性能限制等，這些皆容易導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫[2]。因此，工程質(zhì)量選料第一。

(二)施工設(shè)計(jì)失當(dāng)。施工當(dāng)中也經(jīng)常存在一些攪拌和運(yùn)輸方面的失誤，澆筑過程中，經(jīng)常由于混凝土不均勻，加之缺乏養(yǎng)護(hù)，倉(cāng)促施工，這些都會(huì)造成混凝土裂縫。有時(shí)二次振搗遺忘，或者壓抹力度不夠，這些都必然產(chǎn)生質(zhì)量問題;還有，地質(zhì)報(bào)告數(shù)據(jù)、鉆探勘測(cè)數(shù)據(jù)如果有偏差，就會(huì)造成錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)和錯(cuò)誤的施工，以致造成混凝土的裂縫，比如混凝土產(chǎn)生了垂直裂縫的原因，經(jīng)過勘察，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)報(bào)告失誤，因而造成了地基下沉，之后產(chǎn)生了應(yīng)力裂縫。

(三)地基沉降變形，這是混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。地基在上部荷載作用下，巖土體被壓縮而產(chǎn)生的相應(yīng)變形，使構(gòu)筑物各抽荷載產(chǎn)生不均勻變化，從而造混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，超過一定限度，混凝土結(jié)構(gòu)便會(huì)出現(xiàn)裂縫。異向荷載的大小，決定裂縫的大小，裂縫有的時(shí)候是貫穿性的，這是由于地基變形的應(yīng)力較大造成。

三、給排水混凝土構(gòu)筑物裂縫的防治

(一)嚴(yán)格檢查混凝土原材料的質(zhì)量。材料低劣，質(zhì)量必然下降，難以達(dá)到要求。在混凝土施工中，對(duì)原材料質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，這是保證混凝土質(zhì)量的一個(gè)前提。首先要選擇名牌產(chǎn)品與正規(guī)廠家的產(chǎn)品，對(duì)原材料質(zhì)量謹(jǐn)慎檢驗(yàn)，凡不符合施工要求的原材料，一切砂石、水泥拒絕進(jìn)入施工場(chǎng)地。一定未雨綢繆，對(duì)混凝土的質(zhì)量有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的保證[3]。

(二)對(duì)混凝土中砂石的含泥量嚴(yán)格把關(guān)。沙石等材料具有一定的變異性，含泥量大于2%的碎石，以及含泥量大于3%的砂子，都在集料表面形成包裹層，形成包裹層以后，難以與水泥粘結(jié)在一起，同時(shí)也會(huì)增加攪拌的水量，從對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

(三)對(duì)骨料含水量嚴(yán)格把關(guān)。選擇與水泥粘結(jié)性較強(qiáng)的集料，保證混凝土的級(jí)配，提高混凝土的和易性，選擇強(qiáng)度較大的混凝土，對(duì)碎石顆粒含量嚴(yán)格把關(guān)。在施工過程當(dāng)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)诨炷敛牧侠锩媸褂脙?yōu)質(zhì)的粉煤灰，或者高效的減水劑，這樣能增強(qiáng)混凝土材料的抗離析能力、抗?jié)B性、和易性和可泵性，如此漏水現(xiàn)象就會(huì)相對(duì)減少，從而降低混凝土裂縫問題出現(xiàn)[4]。

(四)控制混凝土施工。近距離運(yùn)輸混凝土，快速的將合格的攪拌好的混凝土送達(dá)，保證混凝土的強(qiáng)度。

(五)管控混凝土入模溫度。由于混凝土在水化過程中會(huì)釋放大量熱量，尤其在夏季施工時(shí)，日最高氣溫可達(dá)35～40℃，溫控是重中之重，故須采取措施降低各集料的原始溫度和混凝土入模溫度是根本。具體可采取混凝土中使用的水泥要有一定的冷卻時(shí)間，避免使用未冷卻的高溫水泥；使用的砂石料場(chǎng)必須有遮陽(yáng)設(shè)施，避免太陽(yáng)直曬，并澆冰水降溫；運(yùn)輸混凝土的攪拌車輛裝料前用冰水涮罐降溫，并設(shè)置隔熱遮陽(yáng)措施；混凝土拌和用水要進(jìn)行水溫控制，在混凝土澆筑前的1小時(shí)左右，向拌合水內(nèi)投入1/3 冰屑，然后每隔一定時(shí)間投入相應(yīng)冰屑，以保證較低的拌合用水溫度等措施來(lái)降低混凝土的入模穩(wěn)定，以延緩混凝土升溫過早過快造成的裂縫。

結(jié)語(yǔ)

混凝土的裂縫，影響著混凝土的施工質(zhì)量。凡事要防患于未然，不能在事后補(bǔ)救。因此，一定要在施工之前，有針對(duì)性的采取預(yù)防性的措施，讓工程結(jié)構(gòu)盡量避免出現(xiàn)裂縫，尤其是有害裂縫的出現(xiàn)，以確保工程質(zhì)量，使給排水工程中用到的混凝土構(gòu)筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。