港口工程混凝土裂縫成因及控制對(duì)策

王保才

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，港口工程的大規(guī)模擴(kuò)展受到有關(guān)部門(mén)的高度評(píng)價(jià)。港口是中國(guó)對(duì)外貿(mào)易的紐帶，直接關(guān)系到中國(guó)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制中起著重要的作用，但是，現(xiàn)階段港口工程建設(shè)中仍存在一些常見(jiàn)的施工問(wèn)題，例如混凝土裂縫，鋼筋銹蝕等，威脅到整個(gè)港口工程的穩(wěn)定性，嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全。 因此，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有必要全面總結(jié)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，制定有效的控制措施。

關(guān)鍵詞：港口工程;混凝土裂縫;控制對(duì)策

隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的繁榮穩(wěn)定發(fā)展，港口工程在對(duì)外貿(mào)易中的作用不容忽視，必須消除許多影響港口工程質(zhì)量的隱患。通常，混凝土在凝結(jié)過(guò)程中會(huì)收縮，并且有開(kāi)裂的可能性。混凝土裂縫會(huì)直接影響建筑物的美觀，甚至對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有影響，導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋的腐蝕，并嚴(yán)重縮短項(xiàng)目的使用壽命。 因此，港口工程相關(guān)技術(shù)人員必須合理控制大體積混凝土的施工，采取相關(guān)措施，確保港口工程混凝土的施工質(zhì)量。

1混凝土裂縫類(lèi)型和成因

1.1干燥收縮裂縫

干縮裂縫是混凝土施工過(guò)程中裂縫的主要形式之一。沒(méi)有及時(shí)養(yǎng)護(hù)或根本沒(méi)有后養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)是混凝土干縮裂縫的主要原因?；炷猎诟蓾窠惶娴沫h(huán)境中會(huì)收縮和變形。特別是在溫差大，氣候多樣的建筑環(huán)境中，混凝土的干縮裂縫更為頻繁。具體地說(shuō)，當(dāng)空氣中的相對(duì)濕度低時(shí)，如果混凝土長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，其水的蒸發(fā)將非常嚴(yán)重，不能保證水泥漿的相對(duì)松弛，并且干燥收縮變形混凝土?xí)黾?。在正常的港口工程施工中，混凝土的干縮裂縫通常從外向內(nèi)擴(kuò)展，呈現(xiàn)出梯度變化。換句話說(shuō)，混凝土內(nèi)部收縮小，而外部收縮大，導(dǎo)致混凝土的拉伸應(yīng)力。在混凝土完全凝固之前，很難保證混凝土在內(nèi)外張力作用下不會(huì)開(kāi)裂。此外，骨料的作用也是混凝土產(chǎn)生干縮裂縫的主要原因。在澆筑過(guò)程中，混凝土?xí)湛s并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致干縮裂縫的形成。例如，如果施工人員沒(méi)有按照相關(guān)的施工規(guī)范提前拆除混凝土模板，則混凝土的抗壓強(qiáng)度自然會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)，在一些外力的影響下，干燥收縮裂紋自然會(huì)出現(xiàn)。最后，當(dāng)移除模板時(shí)，混凝土將經(jīng)歷水的快速蒸發(fā)過(guò)程。如果不進(jìn)行養(yǎng)護(hù)干預(yù)，混凝土的干縮將進(jìn)一步加劇。

1.2塑性收縮裂縫

在混凝土硬化前的塑性階段，可能會(huì)出現(xiàn)塑性收縮裂縫。在此期間，混凝土表面的水蒸發(fā)迅速，特別是在港口工程和混凝土工程中。在夏季炎熱天氣的影響下，如果混凝土表面失水速率過(guò)快，則會(huì)有塑性收縮裂縫出現(xiàn)。導(dǎo)致混凝土塑性收縮裂縫的因素非常復(fù)雜。例如，在混凝土攪拌過(guò)程中，如果存在特定比例的問(wèn)題，則混合顆粒之間會(huì)有更多的水分，混凝土固化不及時(shí)，混凝土表面的水分很快，內(nèi)部水會(huì)逐漸轉(zhuǎn)移到表面，最后形成負(fù)的混凝土混合物將成為塑性收縮裂縫的關(guān)鍵因素。另外，塑性收縮裂紋是由外部因素和內(nèi)部因素引起的。例如，外部環(huán)境的風(fēng)速，空氣濕度，甚至骨料的凝結(jié)時(shí)間和混凝土的澆筑溫度都可能導(dǎo)致混凝土塑性收縮裂縫的形成，而上述配合比和水灰比是內(nèi)部因素。在一般港口工程建設(shè)中，可以通過(guò)預(yù)防措施避免塑性收縮裂縫。例如，相關(guān)技術(shù)人員可以采取措施來(lái)延遲混凝土的凝固速度并控制混凝土的可塑性。另外，可以科學(xué)合理地定期養(yǎng)護(hù)混凝土，以確?；炷恋谋砻鏉穸缺３衷谡Ｋ?。具體來(lái)說(shuō)，混凝土維護(hù)人員可以用薄膜覆蓋在混凝土表面，以最大程度地減少水的蒸發(fā)速度，以確保混凝土在成型前不會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫，從而確保港口的施工質(zhì)量。

2混凝土裂縫的控制對(duì)策

2.1干燥收縮裂縫預(yù)防

在港口建設(shè)過(guò)程中，涉及大體積混凝土的建設(shè)，干縮裂縫的可能性很大。面對(duì)這種情況，工程設(shè)計(jì)師應(yīng)在調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)的前提下盡力選擇水泥。例如，您可以選擇水化熱低的水泥，例如粉煤灰水泥，礦渣水泥等。與此同時(shí)，混凝土在澆筑過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量。 為了減少熱量的產(chǎn)生，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減少水泥的用量。 其次，混凝土的干縮率受水灰比的影響。水灰比越大，混凝土的干縮越明顯。因此，基施工人員可以在混凝土構(gòu)筑過(guò)程中選擇添加適量的減水劑，以免發(fā)生干縮裂縫。另外，混凝土的攪拌還與干縮裂縫的出現(xiàn)有關(guān)。因此，施工人員可以通過(guò)減少攪拌過(guò)程中的水量來(lái)控制配合比，從而減少混凝土的干縮變形。最后，混凝土維修人員應(yīng)根據(jù)季節(jié)和氣候情況制定適當(dāng)?shù)幕炷琉B(yǎng)護(hù)方案。在冬季，應(yīng)盡可能覆蓋混凝土以確?；炷翜囟取Ｔ谙募?，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況延長(zhǎng)固化時(shí)間。

2.2塑性收縮裂縫預(yù)防

導(dǎo)致塑性收縮裂縫的內(nèi)部和外部因素都比較復(fù)雜，但從本質(zhì)上講，水泥早期強(qiáng)度的降低是產(chǎn)生塑性收縮裂縫的最根本原因。因此，在設(shè)計(jì)施工計(jì)劃時(shí)，應(yīng)指出選擇強(qiáng)度更高的硅酸鹽水泥。 施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比，在混凝土中適當(dāng)添加堿水劑，以提高混凝土的可加工性。 在混凝土澆筑的初期，為了防止混凝土流失大量水，可采用充分潤(rùn)濕基層和模板的方法，澆筑后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆筑。如果混凝土仍有明顯的失水現(xiàn)象，可通過(guò)噴淋養(yǎng)護(hù)，避免塑性收縮變形。

2.3技術(shù)措施

為了避免港口工程在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題，技術(shù)人員有必要結(jié)合混凝土施工情況采取必要的技術(shù)防控措施，在混凝土的澆筑階段、養(yǎng)護(hù)階段以及振搗階段對(duì)各類(lèi)裂縫進(jìn)行預(yù)防控制，切實(shí)保障港口工程的質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，在混凝土的澆筑過(guò)程中，首先要避免在夏季高溫天氣澆筑混凝土，同時(shí)要通過(guò)清水充分浸潤(rùn)基層和模板的策略控制混凝土的入模溫度，防止水分過(guò)度蒸發(fā)。如果條件需要，技術(shù)施工人員可以將適量的外加劑加入到混凝土中，保證其流動(dòng)性。最后，由于港口工程是大體積混凝土施工，技術(shù)人員可以視情況而定選擇分層交流方法，合理控制每一次澆筑的方量，避免混凝土出現(xiàn)裂縫。在混凝土的養(yǎng)護(hù)階段，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)混凝土的自身性能進(jìn)行分析，選擇適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。但具體來(lái)說(shuō)應(yīng)該遵循兩個(gè)原則，一是盡可能減少混凝土內(nèi)外溫差，二是保證混凝土水化過(guò)程中對(duì)水分的需求能夠滿足。在混凝土的振搗階段，相關(guān)技術(shù)施工人員則應(yīng)該盡可能保證時(shí)效性，將混凝土的震蕩和澆筑工作無(wú)縫銜接，務(wù)必要確保混凝土振搗均勻，同時(shí)混凝土的體積和長(zhǎng)度都相對(duì)較大，那么可以同時(shí)采用分層分條的交流方式，避免在后期出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。最后，施工人員要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和振搗深度，控制混凝土振搗密度。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，港口工程混凝土裂縫的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重威脅工程質(zhì)量，甚至遏制經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，工程建設(shè)部門(mén)必須穩(wěn)步提高混凝土施工水平，嚴(yán)格控制混凝土施工質(zhì)量，高度負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，為社會(huì)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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[2]袁航.港口工程中混凝土裂縫控制措施研究[J].科技風(fēng)，2019（09）：109.

（作者單位：上海三航奔騰海洋工程有限公司）