时间：2013-11-29 分类：机械
摘要：在水工建筑施工中裂缝控制是一项较复杂的问题，但这一问题带有普遍性。该文阐述了常见水工混凝土裂缝的种类，分析其出现的原因及施工过程中应采取的预防措施，具有一定的实用价值。
关键词：水工建筑物;混凝土施工;裂缝;处理
1、引言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而形成的非均匀的多项复合脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土产生裂缝。微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土结构的承重、防渗及其他其他功能不产生危害;但受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断扩展和连通，最终形成肉眼可见的宏观裂缝。这些裂缝是水利工程中常见的工程病害，轻者使混凝土内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产安全。因此，控制混凝土裂缝已在水利建设工程中得到了高度重视。大量的混凝土工程实践证明，在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的，在一定的范围内也是可以接受的，只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内，对水工建筑物安全是不会产生不良影响的。钢筋混凝土规范也明确规定：有些结构在所处的不同条件下，允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生，使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度，尤其要尽量避免有害裂缝的出现，从而确保工程质量。
2、常见的混凝土裂缝
主要有：①塑性收缩裂缝;②沉降收缩裂缝;③干缩裂缝;④温度裂缝;⑤碳化裂缝;⑥化学裂缝;⑦沉陷裂缝;⑧徐变裂缝;⑨冻结裂缝;⑩其它混凝土裂缝。
3、裂缝产生的主要原因及主要防治措施
混凝土裂缝产生的原因比较复杂，有些裂缝是在多种条件下共同作用产生的，有的裂缝产生会导致另外裂缝的形成，如碳化裂缝、干缩裂缝易导致化学裂缝的产生。在这里，主要探讨塑性裂缝、干缩裂缝、温度裂缝产生的主要原因及主要防治措施。
3.1 塑性裂缝
3.1.1 裂缝现象：裂缝在结构表面出现，形状很不规则且长短不一，互不连贯，类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期(一般在浇筑后4小时左右)，当混凝土本身与外界气温相差悬殊，或本身温度长时间过高(40℃以上)，而气候很干燥的情况下出现。塑性裂缝又称龟裂，属于干缩裂缝，出现普遍。
3.1.2 产生的原因
1)混凝土浇筑后，表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土早期强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。
2)使用收缩率较大的水泥，水泥用量过多，或使用过量的粉砂。
3)混凝土水灰比过大，模板过于干燥。
3.1.3主要防治措施
1)配制混凝土时，应严格控制水灰比和水泥用量，选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率;同时，要振捣密实，以减少收缩量，提高混凝土抗裂度。
2)浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿润，混凝土浇筑后，对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖，认真养护。在气温高、湿度低或风速大的天气施工，混凝土浇筑后，应及早进行喷水养护，使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段，养护一段。
3)加强表面的抹压和养护工作。混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂，或覆盖湿草袋、塑料布等方法;当表面发现微细裂缝时，应及时抹压，再覆盖养护。
3.2 干缩裂缝
3.2.1 裂缝现象：裂缝为表面性，宽度较细。走向纵横交错无一定规律，裂缝分布不均匀。大体积混凝土表面较多，但侧面也常出现。
3.2.2 产生的原因
1)混凝土的干缩裂缝主要是由于毛细管压力造成的。毛细管孔隙在干燥过程中逐步失水，产生很大的毛细管张力，混凝土体积产生收缩，由于混凝土周围存在约束，内部又有拉应力，当拉应力超过混凝土材料抗拉强度时，便产生了干缩裂缝。
2)构件水分蒸发，产生体积收缩受到地基或垫层的约束，而出现干缩裂缝。3)混凝土构件长期露天堆放，表面湿度经常发生剧烈变化。
4)混凝土过度振捣，表面形成水泥含量较多的砂浆层，收缩量增大。
3.2.3 主要防治措施
1)混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂。
2)降低混凝土周围约束，若混凝土周围约束过大，内部拉应力无法释放，拉应力增大而使混凝土干裂，因此，应减少混凝土的分仓长度，以使混凝土内部拉应力能够充分释放。
3)适量添加膨胀剂后可以使混凝土体积膨胀，在混凝土内部产生压应力，部分抵消了混凝土因毛细孔隙干燥而产生的拉应力，从而起到控制干缩裂缝的作用。
4)混凝土应振捣密实，并注意对板面进行抹压，可在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量。
5) 加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。长期露天堆放的预制构件，可覆盖草帘、草袋，避免曝晒，并定期适当洒水，保持湿润。薄壁构件则应在阴凉地方堆放并覆盖，避免发生过大湿度变化。
3.3 温度裂缝
3.3.1 裂缝现象：温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的3种情况。表面裂缝走向无一定规律性，梁板式或长度尺寸较大的结构，裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝通常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝，一般与短边方向平行或接近于平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密，裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期间，缝宽受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较细。#p#分页标题#e#
裂缝为表面性，宽度较细。走向纵横交错无一定规律，裂缝分布不均匀。大体积混凝土表面较多，但侧面也常出现。
3.3.2 产生的原因
1)表面温度裂缝，多由于温差过大引起，如拆模时天气变化引起温度剧变，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而使表面出现裂缝。
2)深进的和贯穿的温度裂缝多由于结构温差较大，受到外界的约束而引起的。如大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基(特别是岩石地基)或厚大的老混凝土垫层上时，如果混凝土浇灌时温度很高，加上水泥水化热的混凝土冷却收缩，全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束，将使混凝土内部出现很大的拉应力，产生降温收缩裂缝。这种裂缝是深进的或贯穿的。
3)基础工程长期不回填，受风吹日晒或寒潮袭击作用，降温时刚度小的构件也常出现深进的或贯穿的温度裂缝。
3.3.3 主要防治措施
1)尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中掺适量粉煤灰;或利用混凝土的后期强度，降低水泥用量，以减少水化热量。选用良好级配的骨料，并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度，在混凝土中掺加缓凝剂，减缓浇筑速度，以利于散热，或掺减水剂，以改善和易性，减少水泥用量。
2)避开炎热天气浇筑大体积混凝土;必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。分层浇筑混凝土，每层厚度不大于30厘米，以加快热量散发，并使温度分布均匀，同时也便于振捣密实。
3)大型设备基础采取分块分层间隔浇筑(间隔时间5～7天)，分块厚度1～1.5m，以利水化热散发和减少约束作用;或每隔20～30m留一条0.5～1.0m宽的临时间断缝，40天后再用干硬性细石混凝土浇筑，以减少温度收缩应力。
4) 浇筑混凝土后，表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖，并洒水养生。夏季应适当延长养护时间，使之缓慢降温。在寒冷季节，混凝土表面应采取保温措施，以防寒潮袭击。拆模时，块体中部和表面温差不宜大于20℃，以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填。
4、结束语
混凝土裂缝危害大，各施工单位要切实做好防治工作，分析产生裂缝的原因。
特别是在炎热高温天气或寒冷地区施工，对原材料和浇筑过程要严格控制，严格按照现行规范施工，减少混凝土裂缝的产生，提高混凝土质量，达到保证工程质量的目的。
