水利工程中混凝土裂縫的成因及預(yù)防

摘要：水利工程中，混凝土是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)，具有良好的可模性，抗震、抗爆，耐久耐火，而且建筑可以就地取材，大量的沙、石料可以在建筑地就能得到，這些優(yōu)點(diǎn)，使得鋼筋混凝土在各種建筑工程中都有廣泛的應(yīng)用。但在混凝土建筑的過程中，由于材料、施工、環(huán)境等條件的因素，往往會(huì)出現(xiàn)裂縫，如果不加以重視和預(yù)防，很可能對(duì)建筑本身造成巨大的危害，本文就此進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；材料；施工

中圖分類號(hào)：TV544文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2014）-01-57-1

1鋼筋混凝土常見裂縫

1.1塑性收縮裂縫

一般在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，沒有規(guī)則的形狀，長(zhǎng)短不等，多出現(xiàn)在初期澆筑的時(shí)候比較常見，狀如龜紋，所以也被稱作龜裂。

1.2干縮裂縫

這種裂縫也出現(xiàn)在混凝土的表面，裂縫較細(xì)，縱橫交織，沒有規(guī)律可循，其產(chǎn)生也與混凝土硬化有關(guān)，當(dāng)外部水分快速揮發(fā)硬化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性收縮，但內(nèi)部仍然有較大水分，沒有完全硬化，外面收縮變形受到內(nèi)部的制約而產(chǎn)生拉應(yīng)力而形成裂縫。

1.3溫差引起的裂縫

溫度的變化會(huì)引起物體的脹縮，混凝土也同樣會(huì)受到溫差變化的影響，在混凝土施工的中后期，表面溫變較高，而內(nèi)部溫度較低，存在較大的溫差，溫差不同引起的脹縮系數(shù)不同，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

1.4基礎(chǔ)沉降引起的裂縫

基礎(chǔ)沉降裂縫對(duì)于混凝土來講破壞較大，一般裂縫較大，而且通常會(huì)貫穿整個(gè)混凝土，主要是由于基礎(chǔ)沉降，結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件之間產(chǎn)生較大的斜拉和剪切力，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件裂開，大小、形狀、方向與基礎(chǔ)沉降有直接關(guān)系。

1.5荷載作用引起的裂縫

在施工期間或正常使用中，如果混凝土上面的載荷超出混凝土所能隨著的載荷力，就可能產(chǎn)生裂縫。另外地震、拆模過早、施工超載等因素都有可能導(dǎo)致這樣裂縫的產(chǎn)生。

2鋼筋混凝土裂縫的成因

2.1材料因素

混凝土裂縫產(chǎn)生的一個(gè)重要因素就是材料，材料的質(zhì)量、材料的混合等都有可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，主要體現(xiàn)在以下方面。

粗細(xì)集料含混過大，集料顆粒級(jí)配不良，骨料粒徑、針片含量、用灰量、用水量等過大。

外加劑的選擇、摻和比例不當(dāng)。

水泥的選用，不同品種不同等級(jí)的水泥具有不同的收縮性，在選用上如果選擇不當(dāng)，就導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，以及混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不同，脆性不同，開裂程度也不同。

2.2施工因素

混凝土在施工及養(yǎng)護(hù)過程中，如果方法及工藝不當(dāng)，也可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，在攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中有問題、模板的構(gòu)造問題、拆模時(shí)間等都是裂縫產(chǎn)生的因素。另外養(yǎng)護(hù)期間的一些操作規(guī)程和方法，如果不當(dāng)也可能產(chǎn)生裂縫。再有極端天氣施工都可能導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。

2.3設(shè)計(jì)因素

設(shè)計(jì)上如果沒有充分考慮混凝土構(gòu)件的一些特性，而導(dǎo)致設(shè)計(jì)不合理或是欠妥，都可能產(chǎn)生裂縫，如果構(gòu)件斷面突變或開洞、留槽而引志應(yīng)力過于集中，再有對(duì)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力不當(dāng)、構(gòu)造鋼筋配置過少過粗、設(shè)計(jì)混凝土等級(jí)過高、沒有考慮變形等情況都是導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的因素。

2.4外界因素

外界環(huán)境因素也是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要因素，比如地基變形、溫度變化、濕度變化、結(jié)構(gòu)載荷、構(gòu)件徐變以及地震、火災(zāi)、酸堿腐蝕等都是影響混凝土裂縫產(chǎn)生的重要因素。

3鋼筋混凝土裂縫預(yù)防措施

前面分析了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，針對(duì)這些原因，要預(yù)防混凝土裂縫產(chǎn)生，主要從材料、施工、設(shè)計(jì)三方面入手，嚴(yán)控每個(gè)細(xì)節(jié)，才能最大程度上避免裂縫的產(chǎn)生。

3.1材料措施

在材料的選用上，一定按照標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇，保質(zhì)保量，水泥、粗骨料、細(xì)骨料、外摻料、混凝土外加劑以及鋼筋等這些材料，選擇時(shí)要充分考慮每種材料的物理特性，以及混合后的變化等，且要考慮到在不同溫度和濕度下的變化情況，科學(xué)合理的進(jìn)行混合搭配，避免由于材料選擇不當(dāng)，或是達(dá)不到工程標(biāo)準(zhǔn)，而導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生。

3.2施工措施

混凝土澆筑?；炷翝仓r(shí)應(yīng)防止離析現(xiàn)象，振搗應(yīng)均勻、適度；加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控，及時(shí)采取防護(hù)措施，優(yōu)化混凝土配合比；養(yǎng)護(hù)時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間，早噴水，并覆膜保濕；對(duì)較大的混凝土，要注意保溫，避免雨天或風(fēng)天進(jìn)行澆筑，夏季高溫時(shí)要采取遮陽降溫養(yǎng)護(hù)，確保水泥恒定硬化；模板工程。模板的構(gòu)造要科學(xué)合理，變形一致，且模板強(qiáng)度要達(dá)標(biāo)，不會(huì)過大變形，要在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行拆模，不宜過早，但也不能太晚，不能錯(cuò)砼水化熱峰值，失去最佳的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

3.3設(shè)計(jì)措施

在設(shè)計(jì)上，要盡量避免應(yīng)力集中，控制單個(gè)混凝土構(gòu)件的大小在科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，增強(qiáng)剛度以應(yīng)對(duì)不均勻沉降，正確設(shè)置變形縫，位置和寬度選擇要適當(dāng)，構(gòu)造要合理。合理地調(diào)整各部分承重結(jié)構(gòu)的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。構(gòu)件配筋要合理，間距要適當(dāng)。減少地基的不均勻沉降，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中可以采取調(diào)整基礎(chǔ)的埋置深度，不同的地基計(jì)算強(qiáng)度和采用不同的墊層厚度等方法，來調(diào)整地基的不均勻變形?？稍诨炷林袚接门蛎泟﹣硌a(bǔ)償混凝土的收縮避免裂縫產(chǎn)生。

作者簡(jiǎn)介：彭哲海，遼寧水利土木工程咨詢有限公司，助理工程師，研究方向：水利工程。endprint