水利施工混凝土溫度裂縫的原因及防裂對策

張志遠

【摘要】混凝土是施工中最重要的建筑材料，也是構成整個工程的最主要的部分，許多工程中的混凝土仍然會出現(xiàn)一些質量上的問題，最常見的就是裂縫問題，結合筆者的實踐經(jīng)驗，分析混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因，混凝土溫度的控制和預防裂縫的措施，對保證建筑物的整體性和耐久性有著重要的作用。

【關鍵詞】水利施工；混凝土；溫度裂縫；原因

我國水利工程建設隨著國民經(jīng)濟的繁榮發(fā)展也呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢。為滿足國民經(jīng)濟發(fā)展以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要，大量水利工程開始興建。在水利工程施工過程中，水泥的使用量在所有材料中占比重最大。這是由于混凝土具有來源廣泛、價格低廉、可塑性強、耐火且抗風化作用強等一系列的優(yōu)點。但是，混凝土也有其自身的缺點，在施工過程中由于各種因素的影響造成混凝土變形，以及混凝土在硬化的過程中可能會出現(xiàn)氣泡、裂紋以及一些微小的空隙。這些細小的瑕疵平時很難被發(fā)現(xiàn)，但是隨著時間的推移這些瑕疵會造成混凝土內(nèi)的鋼筋腐蝕，從而使混凝土的強度大大降低，容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。下面針對水工建筑混凝土結構溫度裂縫的成因進行分析，并提出一些防治措施。

1、水利工程施工中混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的原因

1.1 混凝土內(nèi)外溫差過大

混凝土在澆筑的過程中由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，這個過程會釋放出一定的熱量，但是因為混凝土的形狀的問題，底層的混凝土的熱量不能及時的傳遞到表層揮發(fā)出去，就會被凝固在混凝土內(nèi)部，另外因為混凝土的密度較大，透氣性差，所以底部的熱量無法排解，這樣一旦遇到比熱容比較大的水或者水溶物質，混凝土就會出現(xiàn)裂縫，這種因為溫度的無法平衡產(chǎn)生的裂縫是水利工程中最常見的情況，也是由于水利工程中水與混凝土的接觸程度比較高引起的。

1.2 混凝土收縮

混凝土在固化后，遇到冷空氣或者其他低溫的刺激，會產(chǎn)生一定的收縮，由于底部的熱量還未完全散盡，混凝土的表層又產(chǎn)生收縮，所以，混凝土內(nèi)部的鋼筋會因為承受不住這樣的雙重壓力，而產(chǎn)生一定的彎曲，一旦鋼筋彎曲，就會直接導致混凝土的一些表層出現(xiàn)裂縫，因為混凝土的韌性要遠遠低于鋼筋的韌性。

1.3 溫度突變

水利工程的另一大特點就是受天氣的影響的程度比較高，本身建筑施工收到環(huán)境的影響就比較大，又因為水利工程的施工對象就是自然環(huán)境，所以，大量的水庫蓄水和對周邊環(huán)境的改造，難免會引起一些環(huán)境的變化，這些變化主要體現(xiàn)在氣溫的變化和空氣濕度的變化，嚴重的還會引起降水的變化。

總之，這些自然環(huán)境的變化對于混凝土的凝結和定型是非常不利的，因為在這個過程中，溫度的突然上升和下降都會延緩或者加速混凝土的凝固的進程，使得混凝土的凝固的上下部分出現(xiàn)凝固的速度不一致的情況，于是造成裂縫的出現(xiàn)。另外，意外的降水情況對于混凝土的恢復是非常不利的，不僅容易造成混凝土的裂縫，還容易導致其他嚴重的工程問題。

2、水利工程施工中混凝土的溫控與防裂對策

既然混凝土裂縫會給水利工程造成質量上的威脅，且我們已經(jīng)分析得出了混凝土裂縫的一般產(chǎn)生原因，那么在以后的水利施工中，我們要采取相應的措施進行預防和補救：

2.1 設計優(yōu)化

在水利工程的設計過程中，我們可以最大程度的解決混凝土的裂縫問題，因為可以通過對各個容易出現(xiàn)裂縫的部位進行加固或者其他措施的預防，一般情況下，我們會在容易產(chǎn)生裂縫的部位加入一些起固定作用的鋼筋，鋼筋是一種比較柔韌的建筑材料，它在具有相應的承載力的材料中，韌性是最好的，所以，通過鋼筋來固定和防護混凝土的易裂縫部位，是一種非常有效的措施。

2.2 材料控制

混凝土的材料的選取是關系到混凝土的裂縫問題的除了設計問題的最有效的預防環(huán)節(jié)，首先在選材料時一定要選購符合國家工程質量標準的材料，其次要對材料進行合理的調配，材料調配的重要性不亞于材料選擇的重要性，好的調配工作可以最大限度的發(fā)揮材料的性能，甚至提升材料的性能，但是不好的調配則會直接破壞材料的性能。

2.3 施工控制

在混凝土澆注施工過程中，試驗人員要現(xiàn)場跟班作業(yè)，隨時測定坍落度和和易性變化情況，及時通知攪拌站進行調整。混凝土搗固人員須經(jīng)培訓后上崗，要定人、定位、定責，分工明確，尤其是鋼筋密布部位、端模、拐（死）角部位指定專人進行搗固，技術員、施工員應現(xiàn)場跟班指揮。混凝土振搗以插入式振搗為主，插入振搗厚度以30cm厚為宜，要垂直等距離插入到下一層5-10cm 左右，其間距不得超過60cm。施工人員要一邊振搗、一邊觀察，防止漏振或過振。由于梁體鋼筋密集，為保證施工質量，擬采取如下措施：混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土罐車、運送到位，汽車泵送入模板；混凝土澆注分層厚度為30cm左右，混凝土采取適當?shù)木從胧ＷC梁體混凝土在最先澆注的混凝土初凝前全部澆注完畢；混凝土灌注順序：自梁端向跨中連續(xù)進行；在鋼筋密集處用撬棍將鋼筋撬開，待混凝土灌注到此部位時，由值班鋼筋工將鋼筋綁扎恢復；將所有部位振搗密實，密實的標志是混凝土停止下沉，不再冒氣泡、表面呈現(xiàn)平坦、乏漿，每處振搗完畢后，慢慢提出振動棒，避免碰撞模板、鋼筋、預應力管道和其他預埋件；對搗固人員要認真劃分施工區(qū)域，明確責任，以防漏搗混凝土澆注前先將木模板用水泡脹，防止其干燥吸水。澆注底部混凝土前，對頂面鋼筋要用布或草袋覆蓋，以防松散混凝土粘附其上；混凝土拌合物的入模含氣量應滿足設計要求。每拌制50m3 混凝土或每工作班應測試不少于1次。

2.4 施工監(jiān)測

在水利施工過程中，加強的對混凝土溫度以及收縮變形程度的相關數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，及時對現(xiàn)場情況進行反饋以便工程能順利進行。此外，盡量做好混凝土性能的改善工作，加強養(yǎng)護提高抗裂能力，施工過程中保證混凝土的優(yōu)良質量對預防裂縫的產(chǎn)生起著至關重要的作用，特別是貫穿裂縫的產(chǎn)生，發(fā)現(xiàn)這種情況后要再做更改，努力恢復結構的整體性不是那么容易，因此，施工過程中預防貫穿性裂縫的產(chǎn)生成為主要工作。發(fā)現(xiàn)裂縫時，不要盲目的進行修補工作，應根據(jù)調查結果及獲取的數(shù)據(jù)針對各影響條件及水利工程本身存在的實際問題進行分析，然后再確定修補的細節(jié)及應采取的措施。

2.5 冷卻管降溫措施

對于混凝土不能通過自身的散熱方法將熱量散出混凝土內(nèi)部的情況，我們可以進行輔助的降溫管理，采用一定的方法針對無法散熱的混凝土部位做一些降溫處理，可以人工干預混凝土的凝固過程的能量循環(huán)，減少裂縫的發(fā)生幾率。在對混凝土進行冷卻時，一般要注意這樣幾項內(nèi)容，首先對于未完全凝固的混凝土我們不能進行水利降溫的方法，雖然水的比熱容大，產(chǎn)生效果快，但是對于未凝固的混凝土來說，水會侵蝕混凝土的結構，造成建筑材料的流失，所以這種情況下不能采用水利降溫，另外，對于被陽光暴曬后的易出現(xiàn)裂縫的混凝土部分，不能直接進行最低溫度的降溫，要循序漸進，避免混凝土收到強烈的刺激，反而加速裂縫的開裂。

3、結語

綜上所述，我們在進行水利工程項目的施工過程中，應該從各個角度和方面對混凝土的裂縫問題進行有效的預防，一旦產(chǎn)生，也應該及時做好補救措施，只有這樣才能徹底解決工程中混凝土的裂縫問題。另外，我國應該加強在這一方面的工程的施工技術的學習，與國際上掌握先進的混凝土施工技術的團隊多交流，多借鑒，這樣才能更好的將水利工程項目完成。

參考文獻：

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[2]侯啟超.淺談混凝土的溫度裂縫[J].建設科技，2014.20.