摘要：文章分析了水利工程施工中裂縫產(chǎn)生的原因，提出了一些防治措施，

　　關(guān)鍵詞：水利工程,砼裂縫,防治

　　砼裂縫直接影響著水利工程的外觀和耐久性，應(yīng)給予高度重視。混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正由于如此這些混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重者將會(huì)威脅到建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

　　1水利施工中砼裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1塑性收縮裂縫

　　混凝土在凝固的過程中，會(huì)逐漸散熱和蒸發(fā)，這是引起混凝土體積收縮的主要原因，尤其是一些大體積的混凝土。如果混凝土在收縮時(shí)受到外界環(huán)境的約束，就會(huì)自然的形成收縮應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超出當(dāng)時(shí)混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。裂縫是混凝土建筑物最常見的病害之一。裂縫是材料的不連續(xù)現(xiàn)象，屬于物理性病害，是水工混凝土耐久性的首要影響因素。裂縫的出現(xiàn)，多數(shù)在施工期就存在，有的雖然在施工期以后，也多在運(yùn)行初期5~10年以內(nèi)，不是由于運(yùn)行期長(zhǎng)工程老化問題，而是早期的問題。裂縫的存在直接導(dǎo)致混凝土抗拉性能的降低，裂縫也會(huì)引導(dǎo)有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部，造成鋼筋銹蝕，甚至混凝土結(jié)構(gòu)破壞。對(duì)于水庫(kù)蓄水發(fā)電和灌溉來說，擋水混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫會(huì)直接引起滲漏，如果滲漏量達(dá)到一定程度，就直接危及工程的蓄水能力;對(duì)于混凝土重力壩來說，如果裂縫達(dá)到一定貫穿深度和寬度，會(huì)引起壩體揚(yáng)壓力的急劇增長(zhǎng)，削弱壩體的抗滑能力，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震非常不利、甚至?xí)?duì)整個(gè)壩滑能力，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震非常不利，甚至?xí)?duì)整個(gè)壩體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全造成威脅。

　　1.2溫差裂縫

　　溫差裂縫是由于混凝土內(nèi)部和外部之間產(chǎn)生溫差所引起的，溫差產(chǎn)生的原因是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。在溫度正負(fù)交替過程中，混凝土微孔中的水成為結(jié)冰或過冷的水，體積膨脹產(chǎn)生凍脹壓力，過冷的水遷移產(chǎn)生滲透壓力，當(dāng)兩者的附加作用力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就遭受破壞。溫差裂縫主要有三種情況：(1)水工混凝土在施工初期，產(chǎn)生大量的水化熱，內(nèi)外的溫差使其產(chǎn)生裂縫;(2)混凝土拆模前后，混凝土表面的溫度會(huì)急速下降，裂縫產(chǎn)生;(3)由于混凝土內(nèi)部溫度到達(dá)極限，但是熱量散發(fā)慢，而產(chǎn)生溫差裂縫。施工中的大體積混凝土，主要是由于溫差產(chǎn)生裂縫，諸如水工大壩、分洪閘、攔河壩等體積水工混凝土更易發(fā)生此類裂縫。

　　1.3安定性裂縫

　　安定性裂縫主要是龜裂，通常是因?yàn)榛炷恋馁|(zhì)量不合格引起的。另外，鋼筋因?yàn)橥饨绲母g也會(huì)引起混凝土裂縫。

　　2水工砼裂縫的防治措施

　　2.1設(shè)計(jì)方面的防裂措施

　　在滿足要求的條件之下，應(yīng)當(dāng)為脹縮縫和砼裂縫預(yù)先留下適當(dāng)?shù)木嚯x，同時(shí)，要注意構(gòu)件之間因?yàn)樯鲜霈F(xiàn)象而產(chǎn)生的相互約束的作用。使用合適的截面形狀和結(jié)構(gòu)類型，在尺寸變換比較大的轉(zhuǎn)角、洞口等部位，要防止因收縮引起的應(yīng)力集中。鋼筋對(duì)砼的變形有抑制作用，鋼筋應(yīng)采用直徑小，間距較密的形狀，不宜采用光圓鋼筋。防止大體積砼產(chǎn)生溫度裂縫，同時(shí)還應(yīng)該在構(gòu)造設(shè)計(jì)方面、改善邊界約束等方面采取一系列技術(shù)措施。如設(shè)應(yīng)力緩和溝、合理分段澆筑、設(shè)置緩沖層、設(shè)置滑動(dòng)層、合理配筋、避免應(yīng)力集中等。

　　2.2施工方面的防裂措施

　　①重視對(duì)砼入模過程中的溫度控制。在夏季進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格控制溫度，使用以下幾種措施，進(jìn)行降溫工作。首先，提前一周的時(shí)間將水泥入庫(kù)，進(jìn)行降溫工作，同時(shí)，使水泥有完善的通風(fēng)條件，對(duì)石堆場(chǎng)、砂進(jìn)行整體的覆蓋。第二，減少陽(yáng)光直射，避免因?yàn)殛?yáng)光的直射導(dǎo)致的攪拌機(jī)溫度升高，可以使用搭建涼棚的方式為攪拌機(jī)散熱。第三，還可以通過自來水沖洗原料，在拌和水中放置冰塊的方式進(jìn)行降溫，對(duì)制作砼的原材料實(shí)施冷處理，使其入模的溫度降低。②對(duì)拌制砼的時(shí)間進(jìn)行控制。砼應(yīng)該在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拌制，并及時(shí)入模，最大限度的降低在運(yùn)輸過程中砼停留的時(shí)間。同時(shí)，對(duì)澆注的速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，在對(duì)砼進(jìn)行一次性澆注的過程中，應(yīng)該避免出現(xiàn)過高、過厚的問題，使砼的溫度能夠勻速上升。一些斷面結(jié)構(gòu)的相差較大，應(yīng)該首先對(duì)較深的部分進(jìn)行澆灌。在靜止一兩個(gè)小時(shí)之后，砼會(huì)沉降，這時(shí)與空洞和斷面上的砼一起進(jìn)行澆注，為了減少在施工過程中裂縫的出現(xiàn)，可以使用人力推車和吊塔同時(shí)進(jìn)行。③合理使用微膨脹劑。如果砼的長(zhǎng)度超出了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，可以在砼中摻入一定比例的微膨脹劑，減少因?yàn)闇囟茸冃位蚴湛s產(chǎn)生的掙應(yīng)力。在澆注砼的十二個(gè)小時(shí)之后，應(yīng)該對(duì)其表面進(jìn)行再次壓光，避免因?yàn)槭湛s變形而導(dǎo)致的砼裂縫。

　　2.3材料方面的防裂措施

　　在選擇砼骨料的過程中，應(yīng)該與卵石、碎石、普通用砂的使用標(biāo)準(zhǔn)相同，同時(shí)，還應(yīng)該重視以下幾點(diǎn)要求。砂石是一種天然按材料，因此，經(jīng)常會(huì)在其中混入粘土、云母和淤泥等有害物質(zhì)。這些物質(zhì)會(huì)對(duì)水泥造成腐蝕，使砼的強(qiáng)度降低。如果在使用的原料之中，混合進(jìn)有堿性的反應(yīng)骨料，例如，石灰塊或者紫云石等，在經(jīng)過一段時(shí)間的膨脹之后，會(huì)使砼出現(xiàn)剝落和裂開的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。因此，在骨料中不能含有上述的有害物質(zhì)。應(yīng)該使用低熱或者中熱的水泥，從根本上落實(shí)對(duì)砼升溫的控制。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，水泥熟料之中的氧化鎂含量不應(yīng)該超過5%，三氧化硫的含量不應(yīng)該超過35%。同時(shí)，應(yīng)該首先使用粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥，應(yīng)該將強(qiáng)度控制在C20至C35的范圍之內(nèi)。摻合料及外加劑的使用。超細(xì)礦渣粉具有微珠潤(rùn)滑效應(yīng)及明顯的減水作用，可以提高砼的和易性、密實(shí)性、體積穩(wěn)定性和抗化學(xué)侵蝕性，同時(shí)也具有提高砼強(qiáng)度、降低水化熱、減少砼坍落度損失等方面的作用。可通過在砼中摻加適量的超細(xì)礦渣粉來改善砼的性能。目前用的較多的是粉煤灰。另外，還要在砼中摻加適量的緩凝型減水劑，以延緩水化熱的釋放速度、推遲溫峰的出現(xiàn)并延長(zhǎng)砼的凝結(jié)時(shí)間。水的選擇。對(duì)于拌制大體積砼，最好采用潔凈的飲用水。

　　2.4溫度的控制

　　因?yàn)轫啪哂畜w積大、容易產(chǎn)生砼裂縫的特點(diǎn)，因此，在施工過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)溫度的控制，在不同位置鋪設(shè)傳感器，使用砼記錄儀對(duì)整個(gè)施工的過程進(jìn)行檢測(cè)和跟蹤，可以實(shí)時(shí)的了解砼的溫度變化，同時(shí)，在對(duì)大體積砼進(jìn)行基礎(chǔ)性施工的過程中，可以使用在內(nèi)部鋪設(shè)蛇形冷卻水管的方式進(jìn)行有效的降溫，同時(shí)，對(duì)混凝土的內(nèi)部、外部溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保證溫差在25℃之間。

　　2.5宜采用較小的水灰比

　　由于水灰比越大，水泥漿會(huì)稀釋，在形成水泥石之后會(huì)含有更多的凝膠體，所以，如果砼的水灰比較大，會(huì)造成較大的收縮率，提高開裂的可能性，相應(yīng)的，可以通過減少用水量的方式減少開裂的現(xiàn)象。

　　2.6控制水泥用量

　　通常，如果水灰比不變，那么水泥含量會(huì)更高，造成砼的干縮率增大，如果能夠?qū)⑺嘤昧亢陀盟慷咄瑫r(shí)減少，有助于改善干縮問題，使砼的抗裂性得到有效的提高。針對(duì)相關(guān)的實(shí)踐資料表明，為了控制砼的溫度上升，使溫度應(yīng)力降低，防止溫度裂縫，一方面，可以結(jié)合結(jié)構(gòu)承受荷載的具體情況，對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核，相應(yīng)的，砼水化熱溫升降低4~7℃，減少每立方米砼的水泥用量。另一方面，在保證砼的耐久性和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)該減少水泥的使用量。

　　3結(jié)語

　　裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)待，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物安全、穩(wěn)定地工作。

　　參考文獻(xiàn)：

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