周阿妮

（湖南省水利水電第一工程有限公司　長(zhǎng)沙市　410007）

水利施工中混凝土裂縫的成因分析及防治措施

周阿妮

（湖南省水利水電第一工程有限公司長(zhǎng)沙市410007）

近年來(lái)，人們對(duì)于水利工程中的混凝土研究越來(lái)越多，對(duì)于混凝土裂縫的問(wèn)題也越來(lái)越重視，為了避免裂縫的出現(xiàn)，保證工程的質(zhì)量，需要找到使其產(chǎn)生裂縫的原因，并且找到解決的方法。水利施工與土木工程不盡相同，文章就水利施工中的混凝土作為研究對(duì)象，探討它出現(xiàn)裂縫的成因，以及解決的方法。

水利施工混凝土防治措施

1　水利工程施工中混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

第一種是由外荷載的直接和間接應(yīng)力引起的裂縫，該裂縫具有普遍性和形狀各異性。第二種是因?yàn)榛炷恋氖湛s而造成的，包括塑性收縮、自身收縮以及縮水收縮等。第三種就是我們常說(shuō)的熱脹冷縮特性，它取決于所處的外部環(huán)境，較大的溫差容易造成外部與內(nèi)部收縮程度不同，在混凝土的表面形成不同的張力，當(dāng)混凝土的抗張力強(qiáng)度不敵它內(nèi)部張力的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

（1）由于溫度的差異所產(chǎn)生的裂縫。因?yàn)橥獠克喈a(chǎn)生的熱量導(dǎo)致混凝土表面與其內(nèi)部的溫差加大，從而形成裂縫。通常情況下會(huì)有兩個(gè)變化：其一是凍脹，在冬季，混凝土微孔中的水凝結(jié)成冰，體積膨脹。其二是滲透，當(dāng)混凝土里面的水溫度過(guò)低，就容易對(duì)混凝土產(chǎn)生滲透力，在滲透力與凍脹力的雙重作用下，混凝土的承受能力變?nèi)酰彤a(chǎn)生了包括深度裂縫、表面裂縫等不同形式的混凝土裂縫。比如在冬季的哈爾濱，不僅溫度相對(duì)夏季較低，晝夜溫差也十分大，水利工程中常常會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫，若不重視這一狀況，裂縫將越來(lái)越大、越來(lái)越多。外部溫度和混凝土內(nèi)部溫度結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，混凝土?xí)a(chǎn)生變形，如果此時(shí)進(jìn)行混凝土澆灌，在施工后期，溫度裂縫的走向會(huì)更加多變，深度也沒(méi)有一定的規(guī)律。

（2）混凝土凝固過(guò)程中產(chǎn)生的蒸發(fā)和散熱導(dǎo)致的混凝土裂縫。這在一些較大體積的混凝土中時(shí)有發(fā)生。這是因?yàn)楫?dāng)混凝土在蒸發(fā)或散熱的過(guò)程中會(huì)讓混凝土收縮，而收縮的同時(shí)如果受到來(lái)自外界的影響，就會(huì)形成一種收縮力，這個(gè)力直接作用到混凝土上。當(dāng)混凝土的承受能力大于所賦予它的收縮力，則混凝土不會(huì)出現(xiàn)裂縫，反之，當(dāng)賦予它的收縮力強(qiáng)于它自身的承受能力的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。而且一旦產(chǎn)生裂縫，就會(huì)大大降低混凝土的抗拉強(qiáng)度，使得一些有害物質(zhì)通過(guò)裂縫進(jìn)入混凝土里面，縮短混凝土的使用壽命。在三峽工程中，混凝土的工程量巨大，結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜，夏季最高溫度達(dá)到平均35℃，持續(xù)45天左右，極端溫度高達(dá)42℃，在這種氣溫條件下混凝土中水分蒸發(fā)較快，裂縫極易產(chǎn)生，這種情況尤為值得關(guān)注。

（3）本身的質(zhì)量問(wèn)題所導(dǎo)致的裂縫。一些不法施工隊(duì)為了從工程中獲取暴利，會(huì)使用質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，從而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。除此之外，還有一些其他產(chǎn)生裂縫的情況，例如當(dāng)混凝土里面的鋼筋受到腐蝕等，也會(huì)間接導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

對(duì)于混凝土質(zhì)量本身產(chǎn)生裂縫的，很多出現(xiàn)在中小城鎮(zhèn)的水利設(shè)施中。這些城鎮(zhèn)的水利設(shè)施大多缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，沒(méi)有按照其城鎮(zhèn)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)施狀況不匹配，數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)無(wú)法滿足水利需要，缺乏科學(xué)性。在這些工程中，由于自身的質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，裂縫一旦擴(kuò)大，表面覆蓋法也無(wú)法彌補(bǔ)，會(huì)對(duì)水利工程的正常運(yùn)行造成威脅，給人們生活帶來(lái)影響。

2　水利工程施工中混凝土的防治措施

（1）對(duì)于溫差的防治。首先要盡量減少混凝土自身的發(fā)熱。關(guān)鍵就在于減少水泥的發(fā)熱量。一方面要在施工過(guò)程中選擇發(fā)熱量較少的水泥，從源頭上解決問(wèn)題。另一方面，可以用其他材料來(lái)代替水泥，比如加入黃沙或者粉煤灰，同時(shí)添加高效減水劑，這樣的話就保證了混凝土的強(qiáng)度不受水泥多少的影響。其次，還應(yīng)該注意控制混凝土澆筑的時(shí)間，例如春秋季節(jié)多澆筑；冬夏季節(jié)少澆筑；清晨傍晚多澆筑，正午時(shí)分不澆筑等等。

（2）合理選材。把握混凝土的質(zhì)量也是將來(lái)混凝土是否產(chǎn)生裂縫的關(guān)鍵。所以原材料很重要，我們要選取2.4以上細(xì)度模數(shù)，含泥量在1%以內(nèi)的砂料，選取10%以內(nèi)的針片狀，1%以內(nèi)含泥量的碎石以及低水熱化的水泥。

（3）科學(xué)配比。有了優(yōu)質(zhì)的原材料，如果搭配的方法不正確，也極易在工程完工之后產(chǎn)生裂縫。所以，要設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)的配比數(shù)據(jù)。例如在混凝土里面加入一定的粉煤灰與粗骨料，進(jìn)一步提高混凝土的易和性，這樣既降低了混凝土的收縮還增強(qiáng)了混凝土的抗腐蝕能力。

（4）做好養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的目的在于創(chuàng)造適當(dāng)?shù)臏貪駰l件，保證或者加速混凝土的正常硬化。不同的養(yǎng)護(hù)方法對(duì)混凝土的性能有著不同的影響。常見(jiàn)的方法有自然養(yǎng)護(hù)、蒸汽養(yǎng)護(hù)、干濕熱養(yǎng)護(hù)、紅外線養(yǎng)護(hù)、太陽(yáng)能養(yǎng)護(hù)等等。在我國(guó)，有著規(guī)定的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ級(jí)水平控制溫度為（18～24）℃，Ⅱ級(jí)水平控制溫度為（15～25）℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28天，濕度不低于95%。在自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)方面，我們可以重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土的濕度與溫度的控制，減少混凝土表面的暴露時(shí)間，防止表面的水分蒸發(fā)，不要將覆蓋物直接接觸到混凝土表面。

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周阿妮（1983-），女，大學(xué)本科，工程師，從事水利水電工程管理工作。

（2015-12-25）