水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及處理措施

郭大偉

摘 ?要：近些年來(lái)隨著混凝土結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化和發(fā)展，越來(lái)越多的混凝土類型被不斷發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用于各種復(fù)雜環(huán)境。水工混凝土是應(yīng)用于各種潮濕環(huán)境并可以使建筑物保存長(zhǎng)期正常使用的混凝土類型。但由于某些主觀和客觀方面的因素，水工混凝土在使用期間常常出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題。本文簡(jiǎn)要說(shuō)明了裂縫的成因并提出了處理措施。

關(guān)鍵詞：水工混凝土;裂縫;成因;處理措施

前言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，政府開(kāi)始大力推動(dòng)科技的發(fā)展，使得混凝土行業(yè)越來(lái)越成熟。水利工程是我國(guó)的基礎(chǔ)行業(yè)，再加之我國(guó)水利水電工程也發(fā)展迅速，水工混凝土在我國(guó)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但在工程中水工混凝土經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，這些裂縫不僅會(huì)增加建筑物日常維護(hù)和修理的費(fèi)用，還會(huì)影響建筑物的使用壽命，更嚴(yán)重的會(huì)直接威脅到人民群眾的安全。所以我們必須針對(duì)裂縫的成因來(lái)提出處理的方式，減少裂縫對(duì)建筑物的危害。

一、水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因分析

水工混凝土經(jīng)常用作直接或經(jīng)常受水作用的建筑物，并在能在潮濕環(huán)境下保證建筑物可以嘗試正常使用。經(jīng)過(guò)研究水工混凝土結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的裂縫有：收縮裂縫、沉降裂縫和溫度裂縫。結(jié)合三種常見(jiàn)裂縫形成的原因，總結(jié)出了以下水工混凝土裂縫的幾點(diǎn)成因。

（一）外界溫度環(huán)境導(dǎo)致混凝土裂縫

混凝土在終凝之前的強(qiáng)度可以忽略不計(jì)，所以在終凝前的外界環(huán)境通常會(huì)導(dǎo)致水工混凝土出現(xiàn)裂縫。在終凝前外界的溫度突然升高，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的表面由于溫度升高，快速蒸發(fā)過(guò)多的水分。同樣在此期間，風(fēng)力突然加大也會(huì)導(dǎo)致水分快速流失，水分流失使得混凝土表面的體積快速收縮，但混凝土的下方體積變化不大，再加上混凝土的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于收縮力度就形成了收縮裂縫。當(dāng)溫度突然降低時(shí)，表面的混凝土溫度會(huì)隨外界溫度降低而降低，但混凝土的導(dǎo)熱性較差，內(nèi)部的混凝土溫度可能還沒(méi)有變化，當(dāng)內(nèi)外溫差達(dá)到一定程度時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生裂縫。

（二）地質(zhì)及設(shè)計(jì)原因?qū)е禄炷亮芽p

水工混凝土常用作潮濕的地方作為建筑材料，本身應(yīng)用的環(huán)境就比較復(fù)雜，一個(gè)水利工程要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境、氣候環(huán)境還有建筑的受力情況等因素來(lái)制定相應(yīng)的施工計(jì)劃?？紤]不足時(shí)會(huì)使得建筑的某個(gè)部分或整體都會(huì)出現(xiàn)裂縫。若受力情況考慮不周則會(huì)形成嚴(yán)重的坍塌事故。當(dāng)所選地質(zhì)較軟時(shí)，會(huì)發(fā)生模板支撐間距過(guò)大的問(wèn)題，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

（三）混凝土水化熱導(dǎo)致裂縫

當(dāng)混凝土遇到水是會(huì)產(chǎn)生熱量，這就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度不穩(wěn)定?；炷馏w積較小時(shí)，內(nèi)部的熱量或許可以通過(guò)與外界的熱交換從而及時(shí)排出熱量，但水工混凝土的工程量一般較大，混凝土結(jié)構(gòu)也比較大，再加上混凝土導(dǎo)熱性差的緣故，在混凝土的內(nèi)部溫度就會(huì)不斷上升，表面混凝土通過(guò)熱交換降低了溫度，形成了較大的內(nèi)外溫差。物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)使得內(nèi)應(yīng)力超過(guò)了混凝土的強(qiáng)度極限形成了裂縫。

（四）施工原因?qū)е铝芽p

不同比例的原材料配成的混凝土形成裂縫的難易程度也是不同的，如果水泥的標(biāo)號(hào)比較高，水泥的活性強(qiáng)，就易因水化熱的緣故從而更容易形成裂縫。選擇合適的材料并合理的搭配材料比例就可以有效減少裂縫的產(chǎn)生。但在施工時(shí)由于某些外包公司的工作性質(zhì)，常常會(huì)出現(xiàn)配料比錯(cuò)誤或者出現(xiàn)偷工減料改用其他材料的現(xiàn)象。在施工時(shí)出現(xiàn)這種錯(cuò)誤常常會(huì)在使用時(shí)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。

二、水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理措施

（一）盡量減少由外部環(huán)境所導(dǎo)致的裂縫

要想減少裂縫的產(chǎn)生就要從最基礎(chǔ)的問(wèn)題開(kāi)始解決。很顯然減少外部環(huán)境影響是最容易做到的，比如選定天氣良好的時(shí)間作為施工日期，既避免產(chǎn)生裂縫還能減少其他不確定的環(huán)境因素帶來(lái)的問(wèn)題。除了環(huán)境問(wèn)題，正確選擇地理位置也可以減少裂縫的產(chǎn)生。除了自然環(huán)境之外，還有施工時(shí)的環(huán)境也應(yīng)該控制好，比如控制好出機(jī)口的溫度并加以攪拌制冷也是必不可少的，還可以根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境來(lái)選擇其他的方式快速降溫，如通風(fēng)、通水可以加速冷卻。在施工前避免了外部環(huán)境產(chǎn)生的影響，就可以盡量減少收縮裂縫和沉降裂縫的產(chǎn)生，從而最大限度保證水工混凝土在凝結(jié)時(shí)的最優(yōu)狀態(tài)。

（二）控制混凝土材料

在施工前有關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)混凝土材料的審查至關(guān)重要，很多水利工程是因?yàn)椴牧线x用錯(cuò)誤而釀成了大錯(cuò)，而我國(guó)的水利工程一般都是大型工程且與百姓的人身安全和利益掛鉤，在選材方面更需要謹(jǐn)慎。在施工時(shí)不僅對(duì)材料要求嚴(yán)格，對(duì)相應(yīng)施工人員的技能也要進(jìn)行考核并要求其具備國(guó)家規(guī)定的相應(yīng)證書、了解相關(guān)的知識(shí)。在施工前的材料比例也應(yīng)合理，要控制好混凝土的水化熱，防止其由于水化熱過(guò)多形成溫度變性，施工隊(duì)要根據(jù)實(shí)際情況選擇是否加入相應(yīng)活性混合材料。水利工程工程量巨大，所以還要盡可能減少硅酸鹽水泥和普通水泥的使用。

（三）嚴(yán)格規(guī)范施工過(guò)程

要盡最大可能減少裂縫的產(chǎn)生不僅要從混凝土本身找原因，還要從客觀因素找原因，也要把重點(diǎn)放在施工上。切實(shí)規(guī)范施工過(guò)程的操作，對(duì)施工時(shí)各個(gè)操作環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、嚴(yán)格把關(guān)，可以避免因施工時(shí)錯(cuò)誤操作而影響最終水工建筑的成果。另外對(duì)各個(gè)關(guān)節(jié)的操作人員也要進(jìn)行審查，提升施工人員的素質(zhì)能保證將施工時(shí)發(fā)生問(wèn)題的可能性降到最低。

（四）做好后期工作

在混凝土剛澆筑完成時(shí)，其表面還較為脆弱，在此階段可以人為創(chuàng)造出適合混凝土干燥硬化的環(huán)境加速表面的硬化?；炷琉B(yǎng)護(hù)分為自然養(yǎng)護(hù)和蒸汽養(yǎng)護(hù)，但水利工程量巨大，蒸汽養(yǎng)護(hù)不適用于大型工程中。所以工程中以自然養(yǎng)護(hù)為主，而覆膜養(yǎng)護(hù)作為最傳統(tǒng)的混凝土養(yǎng)護(hù)方式被廣泛應(yīng)用于各種混凝土工程中。覆膜養(yǎng)護(hù)是指人工在混凝土的表面鋪設(shè)一層薄膜減少混凝土表面水分的揮發(fā)，從而達(dá)到保濕養(yǎng)護(hù)的目的。

結(jié)語(yǔ)：

水利工程逐漸發(fā)展，水工混凝土的裂縫也是亟待解決的問(wèn)題，出現(xiàn)嚴(yán)重裂縫問(wèn)題不僅會(huì)影響建筑物的抗?jié)B水性，而且還會(huì)減少建筑的使用壽命，這對(duì)水工建筑來(lái)說(shuō)是極大的影響。綜上所述，水利工程中裂縫出現(xiàn)的原因有很多，要解決水工混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問(wèn)題就要從根源出發(fā)，分析原因并解決。

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