淺析石油工程建設中混凝土結構裂縫問題

摘要：混凝土是現代建筑工程的基礎材料，在工程建設中占有非常重要的地位。然而在石油工程建設中混凝土結構裂縫較為普遍，幾乎無處不在，盡管采取一定的措施，還會時有發生。針對石油工程建設中，混凝土的施工技術決定了石油工程的質量和安全。全文對混凝土結構裂縫問題進行了一定的研究，淺析了混凝土結構裂縫出現的原因，然后針對問題產生的原因，提出了一些防治混凝土結構裂縫出現的的具體措施，對于實際工作來說具有十分重要的意義。

關鍵字：石油工程建設 混凝土結構 裂縫

在我國現行的的石油工程建設中，混凝土的施工在其中占了非常大的比例，混凝土施工質量的優劣給石油建筑的安全帶來直觀并且深遠的影響。因此在石油工程建設中，更應該注重混凝土施工的質量。混凝土是一種由多樣不同材料組成的混合體，同時也是一種脆性材料，在受到外力、溫度、壓力的作用下，都會不同程度上出現裂縫。在混凝土工程建設中混凝土結構裂縫問題是普遍存在并且在技術有難點的一個問題。混凝土裂縫是不可避免的，但是如何把裂縫控制在一定的有效、無害范圍一直是人們研究的重點。

1.混凝土出現裂縫的原因

1.1塑性收縮裂縫

塑性收縮是指混凝土在凝結之前，因為表面失水太快，導致混凝土體積收縮的速度過快而產生的不同程度的收縮。它經常是在天氣干熱或刮大風的時候產生，外表有點象干燥的泥漿表面。這種裂縫的形態大多是中間比較寬大，但是到了兩端就會慢慢變細，長短不一，并且互相也呈現不連貫狀態。

塑性收縮產生的主要原因是：混凝土在最初沒有凝結的時候強度過小，當受到較強的高溫或風力持續過大的影響下，表面失水迅速，造成混凝土內部毛細管產生劇烈壓力使得混凝土不正常速度收縮，然而混凝土自身強度又無法抵抗內部的收縮，產生的塑性收縮裂縫。影響混凝土塑性收縮裂縫產生的因素有環境溫度、相對濕度、土灰比、混凝土凝結時間等。

1.2干燥收縮裂縫

干燥收縮是指混凝土因為外部環境影響，混凝土表面的水分散失，導致混凝土的內部濕度也越來越小，最終因為拉應力變大而產生干燥收縮裂縫。它出現的時間一般是在混凝土凝結前后，裂縫看起來是比較淺比較細的，沿著短向分布開來。干燥收縮裂縫的產生都是由表面到內部，由大到小，然后隨著適度和溫度的改變而改變和發展。

1.3溫度裂縫

溫度裂縫是指混凝土因為受到溫度變化的影響，內部熱脹冷縮的出現，最終應力的出現，進一步導致裂縫的出現。溫度裂縫一般發生在溫差變化較大部分或者大體積混凝土表面中。

混凝土在澆筑后，硬化過程中水泥會產生大量的水化熱，但是因為內部大量的水化熱聚積不易散發，然后表面散熱較快，內外形成較大的溫差，最后混凝土表面產生超過抗拉應強度的拉應力，裂縫就產生了。這種裂縫通常產生在混凝土表面較淺的范圍內。

1.4沉降裂縫

沉降裂縫是指由于回填土不實或者結構地基比較松軟，模板剛度不足，在澆灌完混凝土之后，地基松軟而導致下沉，最后出現裂縫。尤其是在冬季，在凍土上支撐模板，凍土化凍后因為其土質原因等會產生一定的不均勻沉降，致使混凝土結構產生沉降裂縫。這種裂縫一般都是深入內部或者貫穿性的，它所處的位置大多與深陷的位置是相同的，走向也與沉陷的情況有關，當然也有一定的錯位，裂縫的寬度經常是和沉降量成正比。當然隨著地基變形穩定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩定的狀態。

2.控制混凝土結構裂縫的措施

2.1設計方面

（1）在設計時要處理好構件中‘抗’和‘放’的關系。‘抗’是指結構處于約束狀態下，沒有充足的可變形空間時，為了避免裂縫產生所采取的適當措施；‘放’是指結構處于完全自由，變形無約束狀態下，有充足的變形空間時所采取的措施。設計工作人員在應用‘抗一放’的結合上應多采取靈活的方式，以‘放’為主，或以‘抗’為主的設計原則，來選擇符合實際情況的結構方案。

（2）根據結構的設計要求選擇合理的水泥等級、品種和混凝土強度等級，盡量不要選用早強高的水泥，選用一些優良的砂、石原料，同時含泥量也要符合規范要求。在混凝土混合比上，要根據現場的實際情況來進行調整，在設計的最初也要考慮到當地的實際需求，不能一味的生搬硬套。

2.2現場操作方面

（1）對于混凝土結構裂縫的防治工作，較為重要的是新澆混凝土的早期養護工作。要做的是對構件的濕潤養護要特別注意，比如大體積混凝土，在調件允許的情況下宜采用流水或者蓄水養護。時間一般為14—28天。

（2）假若混凝土的體積偏大，那么在實際施工過程中工作人員要對水泥的氣化反應給予充足的重視。要積極采取適當的降溫措施，來避免出現水化熱高峰現象。對混凝土澆搗成型后，可以在混凝土的表面覆蓋薄膜或者放置濕麻袋等，來防止因為內外溫差太大而造成裂縫產生。

（3）在世界上以20℃為標準養護混凝土已經有很悠久的歷史了。然而在實際情況中混凝土內部的溫度遠不是20℃。針對大體積混凝土可以采用預埋冷卻水管來通低溫水達到冷卻效果。通水時間一般為15天。冷卻水與混凝土內部溫度溫差不宜超過25℃，水流方向最好每天改變一次，可以使得冷卻更均勻。

3.裂縫補就措施

3.1混凝土置換法

對于損壞比較嚴重的混凝土，混凝土置換法是一種比較有效的方法。這個方法是先把損壞的混凝土從中剔除，然后再把新的混凝土或其他材料置換進去。置換材料一般采用聚合物、普通混凝土、砂漿、水泥砂漿、改性聚合物混凝土。

3.2結構加固法

如果裂縫已經影響到混凝土整體結構的性能時，我們就要考慮采用加固法對混凝土的結構進行預處理。對于結構加固，常采用的方法有以下幾種：噴射混凝土補強加固、粘貼鋼板加固、預應力法加固、增設支點加固。

3.3表面修補法

最常見，也最為簡單的方法就是表面修補法。它適用于比較穩定以及對結構整體承載能力沒有較大影響的表面裂縫和深入內部的裂縫。經常采用的處理措施是在產生裂縫的表面涂抹環氧膠泥、水泥漿、或者在混凝土表面涂刷瀝青、油漆等一般防腐材料。在補救裂縫的同時為了避免混凝土因為受各種作用的影響而產生新的裂縫，一般是采取在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。

結束語：隨著我國科技的快速進步與發展，石油工程的種類也將會呈現多樣化。在石油工程施工中混凝土施工技術作為基礎技術起著決定性的作用。只有混凝土施工技術進行不斷的改革與創新，才能為石油工程建設的安全性負責，才能不斷的提高石油工程項目的質量。綜合以上的問題與措施來看，為了確保混凝土結構的質量，避免產生有害的、嚴重的混凝土結構裂縫，應該從設計方面入手，采用符合標準的適合實際情況的工程材料，并且制定的施工規范越詳細越好，工作人員要做好監督工作，來提高混凝土結構質量，延長建筑物的使用壽命

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作者簡介：么新友（1974— ），男（漢族），山東冠縣人，主要研究方向：建筑工程。