淺析水工建筑物混凝土裂縫主要原因及處理方法

摘 要：國家對于防洪設施投入不斷加大，各地施工較多，施工任務逐年加重，本文根據近幾年的施工經驗，談一談砼裂縫的處理與預防。

關鍵詞：混凝土裂縫 預防 處理

中圖分類號:TU7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)12(c)-0000-00

近代大量的混凝土工程實踐和科學研究證明，裂縫問題在混凝土工程中是不可避免的，在一定的范圍內也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內，是不會對水工建筑物安全產生不良影響的。鋼筋混凝土規范也明確規定：不同條件下的有些結構，一定寬度的裂縫允許存在。但裂縫產生在施工中應盡量采取有效措施控制，使結構盡可能不出現裂縫或盡量減少裂縫的寬度和數量，有害的裂縫尤其耍盡量避免出現，從而確保工程質量。混凝土是一種非均質的多項復合脆性材料，是由水泥、水、砂石骨料及其他外加材料混合而形成的。混凝土產生裂縫的原因是由于混凝土施工和本身變形和約束等一系列問題，對混凝土結構的承重、防滲及其他功能不產生危害的裂縫叫微裂縫，通常也叫無害裂縫。宏觀裂縫，即我們的肉眼所看到的裂縫，是受到溫差、荷載等作用之后，微裂縫不斷的連通和擴展最終形成的。這些裂縫的產生將造成直接威脅人民的財產、生命安全，以及使混凝土內部的鋼筋材料產生腐蝕，降低鋼筋混凝土結構的耐久性、承載力、使用價值等嚴重后果。已成為水利工程中常見的工程病害。因此水利工程建設中對混凝土裂縫的控制已成為引起高度重視的問題之一。

1 混凝土裂縫產生的原因

混凝土裂縫的分類方法較多，有鋼筋銹蝕裂縫、堿一骨料反應裂縫、變形裂縫、荷載裂縫。其中主要的變形裂縫和荷載裂縫。變形裂縫是指因濕度、環境溫度變化或混凝土結構內部水分或溫、濕度變化使其變形而產生的裂縫，包括溫度裂縫、塑性裂縫、自收縮裂縫、干燥收縮裂縫和碳化收縮裂縫等。荷載裂縫是指混凝土結構由于承受各種荷載后產生的裂縫

（1）塑性收縮裂縫。①出現時間：混凝土澆筑后終凝前，約在澆筑后4h～15h。②裂縫走向：混凝土表而裂縫為不規則裂縫，無固定方向，但對長形混凝土結構，其上表而也會產生垂直于長方向的橫向裂縫，沉降收縮裂縫多發生在鋼筋及預埋件旁或靠近模板處。③多發生在豎向尺寸較大的混凝土上表面或側面。

（2）溫度裂縫。①裂縫走向：無固定走向。②出現部位：存在溫差的地方，如大體積混凝土表而，有些混凝土墻也會出現溫度裂縫，無固定部位。③出現時問：一般出現在內部升至最高溫度后，溫度開始下降時，約在混凝土澆筑后2d-- 7d。

（3）凍脹一般認為，在溫度正負交替過程中，混凝土微孔中的水成為結冰或過冷的水，體積膨脹產生凍脹壓力，過冷的水遷移產生滲透壓力，當兩者的附加作用力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就遭受破壞。所以說凍脹破壞是一種物理性破壞，在我國的北方地區，水工混凝土受到凍脹破壞的情況比較嚴重。受凍融作用的影響，混凝土會變得鼓、酥松包、開裂，甚至層狀剝落，使建筑物整體穩定造成影響，進而建筑物失去作用。

（4）超載裂縫即混凝土構件超載使用時，造成變形、受力不均等原因產生的裂縫，施工中構件上受到了不適當的施工荷載或者上部建筑物過早施工往往是產生超載裂縫的原因。

（5）干縮裂縫 在飽和的空氣中放置的混凝土，因散失了自身水分，其自身體積會縮小變形。溫度擴散速度比出于干縮自散速度快1000倍，混凝土表面已干縮，而其內部不縮，內部棍凝土便對表面的幌凝土起到約束作用，使混凝土表面產生干縮應力，當混凝土干縮應力大于抗拉強度時，混凝土就會產生干縮裂縫。

（6）堿骨料反應堿骨料反應是一種化學病害，即骨料中含有的氧化硅等物質容易和混凝土中的堿化物或水泥起反應，該反應生成吸水膨脹的凝膠，使混凝土產生開裂。

2 水工混凝土裂縫的主要處理措施

處理措施要根據裂縫的實際情況具體對待。對于死縫可以用剛性材料填充修補；對于活縫采用彈性材料修補；對于增長縫必須消除引發裂縫的因素。裂縫修補除了要恢復耐久性和防水性以外，還要兼顧美觀和安全性。當前常用的修補方法主要有以下幾種：

（1）設計方面一般水工施工時問長，建筑物規模大，環境影響野外作業程度大。為了減少惡劣的環境給施工帶來的負而影響，各個不利因在施工之前應充分考慮素。夏季高溫時期混凝土澆筑在總體規劃上應盡量避開，暑熱季節不規劃，在重要部位選擇在陰天，雨后等氣溫相對較低的時段施工。中午高溫時段整體上不進行混凝土澆筑，開倉應選擇在下午氣溫回落時，利用夜班，爭取次日上午收倉。充分利用資源，各環節密切配合，加快旅工速度。高溫季節上層混凝土覆蓋時間不宜超過2h。在設計上要注意到高低跨處、淺基與深基等那些容易開裂的部位，應考慮到由于結構原因或地基的差異沉降而引起的薄弱環節，在設計中加以解決。在配筋率不變、構件截面允許而且在澆筑方便的情況下，鋼筋間距越小、直徑越細則對預防開裂越有利。

（2）嚴格控制原材料質量砂、石。砂、石應符合現行《普通混凝土用砂石質量標準及檢驗方法》和《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》的規定。細骨料宜選用中砂，細度模數控制在2.4～3.0，砂子過粗，拌制的混凝土易產生離析、泌水現象。砂子過細，水泥用量較多，增加混凝土自身收縮量。砂子中的有害物質如硫酸鹽、云母及粘土、硫化物、有機質、於泥等能降低混凝土耐久性和強度，增大混凝土的干縮性，使用前應進行檢測，控制在標準以內。合理配應粗骨料級，粗骨料空隙率減小，在不違背施工要求的前提條件下，盡量增大粗骨料最大粒徑，從而達到節約提高混凝土密實度、水泥的目的。粗骨料的片、針狀含量要嚴格控制，混凝土的薄弱層面減少到最小值。水泥。應使用符合國家現行標準的水泥，受潮結塊和過期的水泥不可使用，不同標號、品種的水泥嚴禁混合使用。粉煤灰等摻合料盡可能地在水泥中使用，發熱量低的水泥應在大體積混凝土中選用，防止混凝土內外溫差較大，引起裂縫。外加劑，混凝土外加劑具有緩凝、減水、增塑、引氣等作用，可以有效地改善混凝土的和易性，可以降低混凝土中水泥和水的用量，具有明顯的對推遲放熱高峰、提高混凝土強度、減少溫度裂縫的作用。外加劑應符合國家或行業標準。外加劑可單摻，也可復合使用，其品種和摻量應通過試驗確定。

（3）養護方面使混凝土正常硬化是養護的目的，少受或不受外界影響，強度增長。關鍵是設法使混凝土溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程的溫差。以便減小溫度應力，盡量防止裂縫的產生。常規的養護方法是噴水，對一般混凝土結構，減少表面收縮，防止龜裂是可行的。大體積混凝土由于塊體內外溫度不一致，強度增長不同，常常是在強度增長慢的表面開裂，其養護就不能只滿足于常規方法。具體說，盡量晚拆模，拆模后及時回填或要立即覆蓋，避開外界氣候的影響，養護期應以混凝土強度增長最快的階段為準，即7～28d，時間增加幾天效果更好。

3 結語

水工混凝土裂縫產生的原因非常復雜，而且往往是各種因素的綜合．檢查和處理混凝土裂縫工作十分困難，施工過程中要在施工技術及等原材料方面采取有效的控制措施，保證建筑物的安全，防止混凝土裂縫發生。

參考文獻

[1] 溫蔭輝.探討水工混凝土裂縫存在的問題[J].建材與裝飾:下旬，2011(7):386-387.