摘要:水利工程中常常要用到混凝土。混凝土具有堅(jiān)固耐用及很強(qiáng)的可塑性,混凝土是水利工程建筑不可缺少的組成部分。但在施工及使用的過(guò)程中,常常會(huì)遇到混凝土的裂縫問(wèn)題,嚴(yán)重影響到了工程的質(zhì)量及安全,如何克服裂縫的產(chǎn)生,保證順利施工及工程的穩(wěn)定運(yùn)行,是建筑工作者需要思考并努力解決的問(wèn)題。本文對(duì)其進(jìn)行了分析和探討,并給出了相應(yīng)的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;成因;預(yù)防
中圖分類號(hào): TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 1674-0432(2014)-12-48-1
1 混凝土裂縫的種類劃分
混凝土的裂縫有兩種,一種是無(wú)害裂縫,一種是有害裂縫。在施工過(guò)程中,由于材料的混合、天氣、施工、模板等原因常常會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫,如果裂縫在0.05毫米以下,而且不連貫,而是在砼內(nèi)部產(chǎn)生的一種固有的裂縫,通過(guò)肉眼人們無(wú)法看到,一般寬度在0.05毫米以上,且小于0.2~0.3毫米,且不再擴(kuò)展,這樣的裂縫都可視為無(wú)害裂縫,但如果寬度高于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),且有擴(kuò)展趨勢(shì)的裂縫則都視為有害裂縫。
混凝土表面的裂縫按其形成可分為干縮裂縫和溫度裂縫兩種情況。干縮裂縫主要是因?yàn)橹糜诳諝庵械幕炷帘砻嫠稚⑹Э煊趦?nèi)部水分散失,表面水分散失后,體積變小而產(chǎn)生變形干縮,而內(nèi)部干縮較慢而產(chǎn)生約束,這樣表面產(chǎn)生拉應(yīng)力大于自身的抗拉強(qiáng)度,就產(chǎn)生了裂縫。一般澆筑后兩三天就會(huì)出現(xiàn)。溫度裂縫主要是由于環(huán)境溫度降溫幅度過(guò)大,表面急劇收縮,而內(nèi)部由于水泥的水化作用產(chǎn)生高溫,對(duì)表面的收縮產(chǎn)生限制,當(dāng)收縮的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫,一般在澆筑后一周內(nèi)到3周內(nèi)容易出現(xiàn)。
2 產(chǎn)生混凝土裂縫的原因
2.1 混凝土的收縮
在施工過(guò)程中,混凝土都采用支模澆筑的方式進(jìn)行,在混凝土模板中預(yù)先用鋼筋支架成籠狀網(wǎng)格,然后再將水泥沙漿澆筑在模板內(nèi),使鋼筋和水泥沙漿凝結(jié)成一個(gè)整體,由于水泥水發(fā)熱使內(nèi)部高溫,而外部溫度低且水分散失快,這樣表面會(huì)產(chǎn)生收縮,內(nèi)外收縮比不一樣,就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這樣的裂縫多為規(guī)則的條狀,交叉的不多,在結(jié)構(gòu)的變截面處多發(fā),基本與受力的鋼筋平行,一般在大體積的砼中常發(fā)生收縮裂縫,較小的構(gòu)件一般不容易產(chǎn)生收縮裂縫。砼收縮裂縫危害較大,尤其是暴露在大氣中的構(gòu)筑物,影響更大。如不加以防止,可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。
2.2 混凝土材料及配合比的原因
混凝土是由不規(guī)則的集料及骨料按一定的比例加上一定的水混合而成,這些材料之間的配比對(duì)于混凝土的強(qiáng)度及裂縫的產(chǎn)生都有會(huì)產(chǎn)生直接的影響。在實(shí)際施工過(guò)程中,因配比不當(dāng)而產(chǎn)生強(qiáng)度不足和裂縫的情況時(shí)有發(fā)生。水泥的用量、水灰的比例、砂的含量、骨料的種類、砂中的含泥量及外加劑的使用等都會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。在實(shí)際施工中有時(shí)粗細(xì)集料含泥量過(guò)大,就會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮增大,有時(shí)骨料越細(xì)、針片含量大,而水泥量和水量增多也能增大收縮。另外水泥品種及水泥強(qiáng)度,外加劑使用不當(dāng),都會(huì)增加收縮的程度,引起裂縫產(chǎn)生。
2.3 施工工藝及養(yǎng)護(hù)的原因
在施工中如果澆筑過(guò)程中振搗的不正確,漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快,都會(huì)影響混凝土的密實(shí)和均勻,另外天氣原因,大風(fēng)天氣或是烈日高溫下澆筑,都會(huì)對(duì)混凝土的收縮產(chǎn)生直接的影響而產(chǎn)生裂縫。水利工程施工中,很多工程都需要大體積的混凝土澆筑,如果對(duì)水化計(jì)算不準(zhǔn),對(duì)混凝土和降溫和保溫估計(jì)不足,措施不得力就會(huì)引起大體積混凝土內(nèi)外溫度差過(guò)大產(chǎn)生收縮裂縫。在澆筑完成后,模板拆除過(guò)早或者現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位,混凝土早期脫水也會(huì)引起收縮裂縫產(chǎn)生。
2.4 外界條件的原因
如基礎(chǔ)的不均勻沉降,負(fù)荷過(guò)大,對(duì)混凝土進(jìn)行野蠻作業(yè),酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕,地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害等都能引起混凝土構(gòu)件的裂縫產(chǎn)生。
3 混凝土裂縫預(yù)防對(duì)策
3.1 設(shè)計(jì)上要有預(yù)見(jiàn)
在施工設(shè)計(jì)時(shí),就要預(yù)先考慮到混凝土的哪些部位容易出現(xiàn)裂縫,然后做出預(yù)案,在施工過(guò)程中采取措施進(jìn)行重點(diǎn)預(yù)防,比如在實(shí)際施工中,對(duì)一些深基與淺基、高低跨處等,都要有預(yù)先的計(jì)算和估測(cè),在設(shè)計(jì)階段就要打好提前量,對(duì)一些可能發(fā)生的情況有針對(duì)性的預(yù)防。
3.2 施工方案上進(jìn)行控制
做好施工方案,嚴(yán)控每個(gè)施工細(xì)節(jié),比如澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等環(huán)節(jié),都要有明確的規(guī)定,一次澆筑完成有預(yù)案,一次不能完成澆筑,分次澆筑采取什么的措施,都要有明確的操作規(guī)程,另外也要考慮不同季節(jié)的天氣情況不同,溫度差異,是保溫還是降溫都要有明確的施工指導(dǎo)。
3.3 施工質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)
首先要嚴(yán)格控制原材料,保證質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于粗骨料、細(xì)骨料、水混及材料之間的配比都要嚴(yán)格把關(guān),按照科學(xué)的流程及正確的比例進(jìn)行配比,在施工中對(duì)于拌料、澆筑、振搗、控溫措施、抹壓等工序都要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行,且要由有經(jīng)驗(yàn)技術(shù)水平高的人員進(jìn)行操作。保證施工能嚴(yán)要求高質(zhì)量超水準(zhǔn)的完成,盡量減少裂縫的產(chǎn)生。
3.4 養(yǎng)護(hù)上要到位
養(yǎng)護(hù)的目的是使砼正常硬化,強(qiáng)度增長(zhǎng),不受或少受外界影響。技術(shù)關(guān)鍵是設(shè)法使砼溫度級(jí)慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過(guò)程中的溫差。以便減小溫度應(yīng)力,阻力裂縫的產(chǎn)生。常規(guī)養(yǎng)護(hù)方法是噴水,對(duì)一般砼結(jié)構(gòu),減小表面收縮,防止龜裂是可行的。大體積砼要盡量晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時(shí)回填,避開(kāi)外界氣候的影響,養(yǎng)護(hù)期基本在7~28天,但最好能長(zhǎng)些。
作者簡(jiǎn)介:闞晶瑩,公主嶺市懷德鎮(zhèn)水利管理站,工程師,研究方向:水利工程。