水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治

1、小水電2013年第3期(總第171期)工程施工水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治嚴(yán)偉松(寧?？h躍龍街道辦事處浙江寧海315600)郭彩軍(杭州亞太建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司浙江杭州310012)1混凝土裂縫的危害2～完成后，水泥熟化散發(fā)大量的水化混凝土裂縫是混凝土建筑物最常見的危害之一，是水工混凝土結(jié)構(gòu)承載力、耐久性的首要影響因素?；炷亮芽p不但會(huì)降低混凝土的抗拉性能，同時(shí)會(huì)造成鋼筋混凝土內(nèi)部鋼筋的銹蝕，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。對(duì)于擋水建

2、筑物，混凝土裂縫會(huì)直接引起局部滲漏，如果滲漏量過大，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)建筑物抗?jié)B能力降低；如果裂縫達(dá)到足夠的貫穿深度和寬度，還會(huì)影響結(jié)構(gòu)建筑物的抗震性能，甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全。2混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及其分類21干縮裂縫混凝土施工時(shí)，在初凝初期及硬化的過程中，會(huì)隨時(shí)間的變化不斷地散發(fā)熱量使混凝土中水分逐漸蒸發(fā)，引起混凝土體積急劇縮小的現(xiàn)象。如果混凝土在收縮時(shí)受到外界環(huán)境的影響(如相對(duì)濕度、風(fēng)力、環(huán)境溫度等)，就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力，

3、當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，形成干縮裂縫。22安定性裂縫當(dāng)混凝土施工時(shí)，選用的水泥材料不合格，就有可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生安定性裂縫?；炷猎谀Y(jié)硬化過程中，水泥硬化產(chǎn)生不均勻體積變化，使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹，表面產(chǎn)生龜裂。另外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕也會(huì)引起混凝土體積的變化，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生安定性裂縫。收稿日期：2013—04—11作者簡介：嚴(yán)松偉(1978一)，男，工程師，主要從事水利建設(shè)管理工作。熱，在混

4、凝土內(nèi)部和表面產(chǎn)生較高的溫度。當(dāng)表面溫度迅速降低時(shí)，混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫度差，致使其內(nèi)部和表面產(chǎn)生熱脹冷縮不均勻現(xiàn)象。這種現(xiàn)象使混凝土表面產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土開裂，形成溫度裂縫。溫度裂縫形成原因主要有3種：一是混凝土施工時(shí)，在初凝初期以及硬化的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫度差，形成混凝土裂縫。二是混凝土散熱表面積較小，內(nèi)部溫度達(dá)到極限，散熱較慢，形成溫度裂縫。三是混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度，表

5、面拆模或者原來保溫覆蓋材料移除時(shí)，導(dǎo)致混凝土表面的溫度急劇下降，內(nèi)外形成溫度差，產(chǎn)生溫度裂縫。另外，水利工程施工中的大體積混凝土也比較容易產(chǎn)生溫差裂縫。24沉降裂縫由于結(jié)構(gòu)地基不均勻，地基回填料壓實(shí)度不夠，基礎(chǔ)滲水等引起地基不均勻沉降，或模板剛度不夠，支撐間距過大，底部松動(dòng)等導(dǎo)致產(chǎn)生混凝土沉降裂縫，其多為貫穿性裂縫。3混凝土裂縫的預(yù)防及治理31優(yōu)化澆筑混凝土的配合比在保證混凝土施工工程質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量。嚴(yán)格控

6、制混凝土水灰比，減少混凝土塌落度，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，合理摻加塑化劑和高效減少劑來增加混凝土的強(qiáng)度。嚴(yán)格控制混凝土原材料的質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)，水泥選用低水化熱水泥，一般選用干縮值較小、強(qiáng)度較好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，同時(shí)選105工程施工SMALLHYDROPOWER2013No3，No171用中低強(qiáng)度的水泥。另外，充分利用混凝土的后期強(qiáng)度也可減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。粗骨料一般選用Ⅱ級(jí)配骨料，粗細(xì)骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(1％～15

7、％以下)。施工前，對(duì)混凝土采用的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)并進(jìn)行配合比試驗(yàn)，選擇與工程相適宜的配合比。在澆筑混凝土施工時(shí)，摻人適量的粉煤灰等摻合料，可以適當(dāng)改善混凝土的和易性，對(duì)減少混凝土干縮、降低混凝土人倉溫度、提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性具有顯著的作用。32塑性裂縫預(yù)防措施在易產(chǎn)生塑性裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)邊緣位置(如混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處、孑L洞四周)布置一些暗筋，提高該部位的配筋率，使鋼筋代替混凝土承受部分的拉應(yīng)力，提高混凝土極限拉伸強(qiáng)度，可以避免混凝土裂縫

8、的產(chǎn)生。進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，在保證工程質(zhì)量前提下，可以適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋保護(hù)層厚度，因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)中保護(hù)層厚度越大，相應(yīng)部位產(chǎn)生混凝土裂縫的幾率就越大。33混凝土養(yǎng)護(hù)措施混凝土養(yǎng)護(hù)不僅可預(yù)防初期裂縫的產(chǎn)生，還能保證后期混凝土強(qiáng)度?；炷翝仓瓿珊?，要及時(shí)采取保溫保濕措施，可在混凝土的表面覆蓋1層薄膜，或在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后拆模，拆模完成后要掛草簾，鋪草席麻袋灑水，進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)處理。對(duì)易產(chǎn)生溫度裂縫

9、的混凝土澆筑施工時(shí)，應(yīng)盡量安排在夜間組織施工，這樣可最大程度地減小混凝土初凝時(shí)的溫度，如果混凝土澆筑施工在大風(fēng)或高溫天氣進(jìn)行，應(yīng)設(shè)置防風(fēng)和遮陽裝置，避免混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)施工裂縫。鋼筋銹蝕可引起混凝土裂縫，而氧化反應(yīng)是引起鋼筋銹蝕的主要原因，因此加強(qiáng)混凝土表面鋼筋保護(hù)層厚度，增強(qiáng)混凝土密實(shí)度，防止空氣進(jìn)入，可避免鋼筋銹蝕產(chǎn)生昆凝土裂縫。防止昆凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的措施有：在混凝土表面噴刷防腐層、選擇抗腐蝕性強(qiáng)的鋼筋、選擇優(yōu)質(zhì)骨料和低含堿量的水泥

10、以及中性拌和水、合理降低水灰比等。34沉降裂縫防治措施在工程施工前必須對(duì)松軟土地基結(jié)構(gòu)采取必要的措施來保證地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確定適宜的施工106技術(shù)方案，可置換松土，也可采用夯實(shí)和加固的方法保證地基受力均勻。在混凝土澆筑時(shí)，要保證施工模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，有較強(qiáng)的支撐力，澆筑完成后，達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后方可拆除模板，還要注意拆模的先后順序。在冬季施工時(shí)，要注意模板支撐是否牢固，是否采取必要的防治措施，因?yàn)閮鐾两鈨龊?，極易使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生

11、不均勻沉降，形成沉降裂縫，造成混凝土建筑物結(jié)構(gòu)的破壞。因此，冬季施工時(shí)要采取有效措施來避免此類事情的發(fā)生，影響工程施工質(zhì)量。35避免混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)減輕建筑物結(jié)構(gòu)的重量，改善混凝土結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)上部混凝土結(jié)構(gòu)剛度，提高其抗剪強(qiáng)度。設(shè)置合理沉降縫，保證沉降縫有足夠的寬帶，使結(jié)構(gòu)建筑物各自沉降，減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程的規(guī)定進(jìn)行施工。36施工管理措施要加強(qiáng)工程技術(shù)管理工作，建立混凝土工程施工技術(shù)交底責(zé)任制，加強(qiáng)

12、混凝土施工工程質(zhì)量的檢查驗(yàn)收和管理工作，避免混凝土裂縫的產(chǎn)生，從而提高整個(gè)混凝土工程的質(zhì)量。4結(jié)語混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多種多樣的，必須對(duì)可能的原因進(jìn)行分析，從材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)、混凝土溫度控制、施工工藝、管理等多方面采取有效措施來避免裂縫的產(chǎn)生。參考文獻(xiàn)：[1]DL／T51442001，水工混凝土施工規(guī)范[S][2]葉列平混凝土結(jié)構(gòu)(上冊)[M]北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012[3]張雄混凝土結(jié)構(gòu)裂縫防治技術(shù)[M]北京：化學(xué)