探討水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治

　　水利工程施工中，混凝土開裂會(huì)使混凝土內(nèi)部的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋砼結(jié)構(gòu)的承載力、耐久性和使用壽命，甚至?xí){著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在水利工程中，應(yīng)對(duì)混凝土的裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行仔細(xì)分析，并在施工中采取有針對(duì)性的措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物的使用安全。

　　1、水利施工中混凝土裂縫產(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、水工混凝土裂縫的防治措施

　　2.1優(yōu)化混凝土的設(shè)計(jì)配合比

　　采集原材料進(jìn)行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加I級(jí)粉煤灰，將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性、降低溫升、減少收縮、提高抗侵蝕具有良好的作用。在裂縫易發(fā)生部位如孔洞周圍以及轉(zhuǎn)角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔(dān)拉應(yīng)力，這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。為了避免裂縫的出現(xiàn)，在設(shè)計(jì)中利用中低強(qiáng)度底水泥充分利用混凝土的后期強(qiáng)度。在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要特別注意降低結(jié)構(gòu)的約束度。對(duì)于混凝土中鋼筋保護(hù)層的厚度應(yīng)當(dāng)盡量取較小值，因?yàn)楸Ｗo(hù)層的厚度愈大愈容易發(fā)生裂縫。

　　2.2加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)措施

　　在混凝土拆模后要掛草簾或鋪草澆水，以便養(yǎng)護(hù)保濕。初澆注的混凝土就好像初生嬰兒，要加倍的關(guān)心和愛護(hù)?；炷恋谋ｐB(yǎng)不僅是為了預(yù)防初期產(chǎn)生裂縫，還能促進(jìn)混凝土后期的穩(wěn)定，保障其承壓能力和強(qiáng)韌度。對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)，在現(xiàn)代水利工程施工中，都需要得到充分的認(rèn)識(shí)和重視。由于鋼筋銹蝕是氧化反應(yīng)，氧化是產(chǎn)生銹的主要原因，因此，加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，防止空氣進(jìn)入，加強(qiáng)混凝土表面的保護(hù)層厚度，預(yù)防氧化。在混凝土表面噴涂或涂刷聚合水泥砂漿、瀝青、環(huán)氧樹脂等防腐層。選擇抗腐蝕性強(qiáng)的鋼筋材料和混凝土材料，避免使用堿骨料等措施，對(duì)防止混凝土裂縫有較好的效果。堿骨料化學(xué)反應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性影響很大，為控制堿骨料的化學(xué)反應(yīng)，最好選擇優(yōu)質(zhì)骨料和低含堿量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密實(shí)度的同時(shí)合理降低水灰比。

　　2.3避免混凝土基礎(chǔ)不均勻沉降

　　解決方法有減輕結(jié)構(gòu)的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土結(jié)構(gòu)等。如果只簡(jiǎn)單的依靠減輕結(jié)構(gòu)重量來控制沉降，只會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)的自身重量加大，穩(wěn)定性不強(qiáng)，會(huì)加重不均勻的沉降。在工程實(shí)踐中，應(yīng)以抵抗不均勻沉降為主要保護(hù)措施。

　　2.4塑性收縮裂縫的預(yù)防措施

　　首先是要選擇合適的材料，