李耿榮

（惠州市水電建筑工程有限公司，廣東 惠州 516001）

混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制，是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，因此要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)和驗(yàn)收[1]。因?yàn)樗こ谈鞑课粯?gòu)件的功能不同，所以對(duì)混凝土的原材料、添加劑、配合比等方面都有不同要求，來(lái)滿足工程質(zhì)量的需要；同時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合理的水泥品種，并按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)配制，以滿足流動(dòng)性、保水性、抗凍蝕性、抗剪強(qiáng)性、速凝與緩凝等性能指標(biāo)，防止混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

1 混凝土裂縫成因機(jī)理

1.1 混凝土裂縫類型

（1）混凝土結(jié)構(gòu)的自性裂縫?；炷潦且环N由多種材料組成的復(fù)合型建筑材料，其主要作用就是形成各種不同形狀和尺寸的混凝土構(gòu)件，滿足建筑的功能要求。實(shí)際施工過(guò)程中，由于受外界環(huán)境和多種不確定因素的影響，以及施工人員不規(guī)范操作，使混凝土拌和及澆筑中出現(xiàn)誤差、失誤，導(dǎo)致混凝土水化熱反應(yīng)超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，引發(fā)混凝土構(gòu)筑物裂縫的發(fā)育。

（2）應(yīng)力裂縫。水工建筑物的樓板在澆筑完成后，會(huì)因?yàn)橹亓υ蛟斐傻膽?yīng)力集中現(xiàn)象，加之混凝土的微量坍縮，最終引起水工建筑物樓板的裂縫發(fā)育，說(shuō)明這種應(yīng)力收縮裂縫是貫穿于整個(gè)工程的各個(gè)階段，避免應(yīng)力裂縫的關(guān)鍵是混凝土拆模時(shí)間。

（3）冷縮裂縫。由于混凝土構(gòu)件的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)散熱速度不均，外部結(jié)構(gòu)冷卻快而收縮，內(nèi)部結(jié)構(gòu)水化熱的散熱速度慢，內(nèi)部結(jié)構(gòu)膨脹使構(gòu)件表面裂縫發(fā)育。冷縮裂縫的存在對(duì)于建筑物的整體性能有著非常大的破壞作用，一旦處理不當(dāng)，隨著環(huán)境溫度的變化，裂縫發(fā)育會(huì)貫穿整個(gè)建筑物。

（4）化學(xué)侵蝕。鋼筋腐蝕的方式有許多種，本質(zhì)是鋼筋氧化后強(qiáng)度降低，常用的抗腐蝕保護(hù)方式包括酸堿中和法、電流中和法。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)、混凝土拉應(yīng)力限值及最大裂縫寬度限值見(jiàn)表1。

表1 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)、混凝土拉應(yīng)力限值及最大裂縫寬度限值

1.2 水工建筑物混凝土裂縫形成的原因分析

（1）混凝土原材料的質(zhì)量控制因素。關(guān)鍵在澆筑過(guò)程中，如果沒(méi)有嚴(yán)格控制好混凝土的配比，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。在水工建筑物的澆筑過(guò)程中，由于攪拌不均勻，或者溫度的變化導(dǎo)致裂縫發(fā)育，都會(huì)造成混凝土的強(qiáng)度降低，進(jìn)而影響到其建筑物的承載能力。

（2）混凝土配筋不合理。合理的配筋計(jì)算，能夠有效地防止混凝土開(kāi)裂。施工中水工建筑物的配筋達(dá)不到要求，出現(xiàn)標(biāo)號(hào)降低、質(zhì)量降低、數(shù)量降低等都會(huì)降低混凝土質(zhì)量，使混凝土的抗拉性能下降，從而產(chǎn)生變形應(yīng)力，最終發(fā)生開(kāi)裂。

（3）環(huán)境因素的作用和限制性的影響。建筑物地基處理不當(dāng)或沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，出現(xiàn)地基不穩(wěn)定的情況。建筑物結(jié)構(gòu)失穩(wěn)帶來(lái)不利的影響，會(huì)使建筑物局部受力超出設(shè)計(jì)受力強(qiáng)度，出現(xiàn)較長(zhǎng)裂縫和貫通性裂縫。還有建筑場(chǎng)地的土質(zhì)、濕度的不同也有可能導(dǎo)致不均勻沉降，使建筑物性質(zhì)和耐久性發(fā)生改變；另外，建筑材料本身的設(shè)計(jì)缺陷，都是引起混凝土裂縫形成的原因所在[2]。

2 水工建筑物混凝土裂縫的預(yù)防處理

2.1 加強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制

有效控制混凝土的裂縫問(wèn)題，必須采用科學(xué)的方法，根據(jù)不同的施工情況，采取合適的措施，確保水工建筑物的質(zhì)量和安全。

砂是一種比較常見(jiàn)的材料，它具有較好的級(jí)配性、和異性、粘結(jié)性，合理的配比能很好地發(fā)揮混凝土的粘結(jié)力。選料時(shí)應(yīng)選用強(qiáng)度較大的砂石料，嚴(yán)格檢測(cè)砂石的含泥量、含水量以及堿度，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

水化熱處理:水化熱產(chǎn)生，是由于水泥中氧化鈣與水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，生成氫氧化鈣而釋放水化熱。因此合理比選不同材質(zhì)的水泥品種，是降低水化熱的一個(gè)主要途徑；一般情況下，礦渣水泥比普通硅酸鹽水泥的水化熱值要低，水泥的標(biāo)號(hào)越低熱值越低。根據(jù)混凝土水化熱升溫時(shí)間，進(jìn)行混凝土澆筑；不同澆筑時(shí)間、不同齡期和澆筑厚度的降溫系數(shù)不同，因此要合理調(diào)節(jié)澆筑時(shí)間、控制齡期和一次澆筑的體積、厚度?；炷翝仓螅M(jìn)行定期保養(yǎng)和保溫，通過(guò)檢測(cè)各種保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，控制混凝土散熱速度，保持混凝土澆筑體內(nèi)外溫差，不能超出出現(xiàn)裂縫的極限溫差要求。大體積混凝土澆筑裂縫控制施工計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 大體積混凝土澆筑裂縫控制施工計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)

水灰比的變化：水是混凝土構(gòu)筑的材料，多余的水分作用下，會(huì)使得骨料的孔隙率增大，導(dǎo)致混凝土的收縮變形，因此為了減少這種現(xiàn)象的發(fā)生，就要使骨料中水灰的配比達(dá)到精準(zhǔn)的數(shù)量要求，以免水分蒸發(fā)引起空腔、孔隙和貫穿性裂縫。

2.2 水泥漿液抗壓平衡與養(yǎng)護(hù)

水工建筑物的施工過(guò)程中，由于外部環(huán)境因素的影響，以及自身變形等原因，會(huì)導(dǎo)致混凝土的收縮出現(xiàn)不均勻，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫[3]。水泥漿液的抗壓平衡，是指混凝土在外界壓力的作用下，通過(guò)一定的外部壓力達(dá)到混凝土內(nèi)外壓力的相對(duì)穩(wěn)定，使其具有足夠的粘聚起強(qiáng)齡期，從而達(dá)到防止裂縫的目的。

養(yǎng)護(hù)措施:養(yǎng)護(hù)的方法主要有涂刷保溫涂料、噴灑外加劑等，合理的養(yǎng)護(hù)是減少外部裂縫的重要手段。通過(guò)增加養(yǎng)護(hù)的次數(shù)或者養(yǎng)護(hù)的周期等方法，提高混凝土的抗壓、耐磨性以及耐腐蝕性。

2.3 混凝土濕度

混凝土的密度較大，散熱性能較差，所以在施工過(guò)程中，必須控制好澆筑的溫度和時(shí)間，如果澆筑時(shí)，出現(xiàn)了較大的溫差，就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂。

將強(qiáng)度比較高的水泥作為填充材料，由于水灰比的不同會(huì)造成混凝土收縮的程度也不一樣，從而影響到混凝土的整體質(zhì)量問(wèn)題。因此為了保證混凝土的良好性能，應(yīng)該嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行攪拌；填充材料一定要選擇具有較高抗拉、抗壓能力強(qiáng)的材料，以提高混凝土的整體性能。

2.4 混凝土粘附力

為了防止混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，需要在施工前對(duì)混凝土的粘結(jié)力進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施來(lái)控制混凝土的粘結(jié)力[4]。①控制水泥用量、攪拌時(shí)間，在澆筑完成后，及時(shí)檢查是否存在破損，澆筑中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)立即停止?jié)仓⒅匦卤盟?，以保證混凝土的質(zhì)量；②在澆注過(guò)程中，要注意振動(dòng)和振搗的速度和頻率，避免因振搗而產(chǎn)生氣泡；③對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的裂縫，可以采用適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)修補(bǔ)，但必須確保新舊混凝土之間的連接牢固，并且不能有任何變形或破壞，否則會(huì)導(dǎo)致新的混凝土開(kāi)裂。④應(yīng)該考慮到不同地區(qū)的氣候條件、溫度、濕度的差異性，采取措施減少收縮裂縫發(fā)育；⑤明確鋼筋銹蝕的程度、位置、尺寸等，并及時(shí)有效地處理。

2.5 防止水工建筑物混凝土腐蝕裂縫的對(duì)策

針對(duì)水工建筑物的施工特點(diǎn)，采用有效的防腐措施，以防止混凝土出現(xiàn)腐蝕裂縫，提高混凝土的抗?jié)B能力。具體措施如下:

在澆筑前，應(yīng)先進(jìn)行充分的試驗(yàn)和檢測(cè)水泥、砂石等進(jìn)場(chǎng)材料，嚴(yán)格控制各項(xiàng)材料的化學(xué)指標(biāo)，不合格材料嚴(yán)禁使用。在澆筑過(guò)程中，要及時(shí)清理模板，確保模板附著物不具有化學(xué)腐蝕性；將基礎(chǔ)面、模板面的積水清除干凈，避免出現(xiàn)麻面和縫隙；對(duì)鋼筋網(wǎng)以及預(yù)留、預(yù)埋件等位置進(jìn)行仔細(xì)處理，以免因?yàn)楫惤橘|(zhì)進(jìn)入導(dǎo)致的裂縫。此外還要注重養(yǎng)護(hù)材料的化學(xué)性能，避免在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生化學(xué)腐蝕裂縫。

3 結(jié)語(yǔ)

水工建筑物的混凝土裂縫，是導(dǎo)致混凝土體破壞的主要原因?；炷亮芽p成因較多，因材料、配合比、添加劑、攪拌方法、攪拌時(shí)間，模具導(dǎo)熱性能、養(yǎng)護(hù)材料性能以及外部環(huán)境的不同，都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不同類型的裂縫，從而對(duì)水工建筑物造成不同程度的損害，因此應(yīng)不斷總結(jié)和發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生的機(jī)理，為保護(hù)水工建筑的穩(wěn)定提供科學(xué)支撐。對(duì)水工建筑物的施工縫進(jìn)行有效的預(yù)防和控制，可以避免因?yàn)榛炷亮芽p而造成的安全事故，保證人們的生命財(cái)產(chǎn)的安全性以及可靠性。