摘 要：水利工程大部分是由砼預(yù)制拼裝或現(xiàn)澆而成的，在水利施工中砼的裂縫是人們十分重視并致力于解決的問題。本文作者對(duì)砼裂縫產(chǎn)生的原因以及防治措施進(jìn)行了闡述。

　　關(guān)鍵詞：水利施工,砼裂縫,產(chǎn)生原因,防治措施

　　在水利工程施工過程中，水泥的使用量在所有材料中占比重最大。這是由于砼具有來源廣泛、價(jià)格低廉、可塑性強(qiáng)、耐火且抗風(fēng)化作用強(qiáng)等一系列的優(yōu)點(diǎn)。但是，混凝土也有其自身的缺點(diǎn)，在施工過程中由于各種因素的影響造成砼變形，以及砼在硬化的過程中可能會(huì)出現(xiàn)氣泡、裂紋以及一些微小的空隙。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。

　　一、砼裂縫的產(chǎn)生原因

　　(一)荷載引發(fā)的裂縫

　　由于施工時(shí)構(gòu)件超出了設(shè)計(jì)的荷載，在集中荷載的作用下產(chǎn)生了內(nèi)力彎矩現(xiàn)象， 構(gòu)件在較大的剪力作用下產(chǎn)生了斜裂縫， 并向不同的方向延伸。 在外荷載直接的應(yīng)力作用下產(chǎn)生直接應(yīng)力裂縫，還可能受外荷載引起次生應(yīng)力產(chǎn)生的次應(yīng)力裂縫。

　　(二)砼收縮造成的裂縫

　　在水利施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到砼因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生的裂縫，主要是由塑性收縮以及干縮收縮引發(fā)的砼收縮裂縫。水利施工時(shí)砼在澆筑 4～5 小時(shí)左右時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些激烈的反應(yīng)，導(dǎo)致沁水以及水分的蒸發(fā)，出現(xiàn)砼失水收縮的現(xiàn)象，同時(shí)因?yàn)楣橇系淖灾叵鲁粒�此時(shí)的砼尚未硬化，導(dǎo)致產(chǎn)生塑性收縮裂縫。砼在變硬后， 隨著表層的水分逐漸蒸發(fā)，濕度也會(huì)降低，使砼的體積減小，產(chǎn)生了表面收縮大小不均勻的現(xiàn)象，致使砼產(chǎn)生干縮收縮裂縫。

　　(三)溫度變化產(chǎn)生的裂縫

　　砼有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或者是內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致砼變形，如果砼在變形時(shí)受到約束，使其結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過了砼抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。如果砼內(nèi)外的溫差過大，會(huì)引發(fā)內(nèi)約束裂縫;如果由于砼的體積過大，使砼的絕熱度與澆灌的溫度差超過 25℃以上會(huì)引發(fā)外約束的裂縫;如果砼的裂縫為深進(jìn)或者是貫穿性的， 它的位置與沉陷的方向一致，就會(huì)有大的沉陷裂縫產(chǎn)生。

　　(四)材料質(zhì)量問題引發(fā)的裂縫

　　砼主要由水泥、砂以及粗骨料、外加劑等成分構(gòu)成，如果材料不合格，比如：水泥的安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo);砂石的粒過小、等級(jí)較差，空隙大等問題;外加劑的雜質(zhì)含量高對(duì)鋼筋的銹蝕大等材料出現(xiàn)的問題都會(huì)引發(fā)砼的裂縫。

　　(五)施工質(zhì)量造成的裂縫

　　施工質(zhì)量是影響水利施工的重要因素，如果施工工藝不合理，施工的質(zhì)量低，構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)的澆筑過快，起模或者砼攪拌、運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間過長(zhǎng)，砼振搗不密實(shí)、不均勻，砼初期養(yǎng)護(hù)時(shí)過于干燥等施工質(zhì)量問題都會(huì)引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

　　(六)鋼筋力學(xué)差異以及銹蝕引發(fā)的裂縫

　　在普通的鋼筋砼中，裂縫的形態(tài)主要出于位置、偏心構(gòu)件以及其它的結(jié)構(gòu)受彎的位置并沿著受彎的截面分布，因?yàn)轫诺目箟耗芰�較強(qiáng)， 但是缺乏抗拉、抗剪的強(qiáng)度而引發(fā)的裂縫。由于砼的質(zhì)量銹蝕或者是保護(hù)層較薄，砼的保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化導(dǎo)致鋼筋表面被銹蝕而引發(fā)的裂縫。

　　(七)安定性裂縫

　　安定性裂縫主要是龜裂，通常是因?yàn)榛炷�土的質(zhì)量不合格引起的。另外，鋼筋因?yàn)橥饨绲母�蝕也會(huì)引起混凝土裂縫。

　　二、砼裂縫的防治方法

　　(一)預(yù)防荷載引發(fā)裂縫的防治

　　要進(jìn)行合理的配筋，在水利施工中，要選用砼粘性較好的變形鋼筋，鋼筋的應(yīng)力不超過一定的高度，直徑不能過粗，使鋼筋在混凝土中均勻的分布，能有效的控制由于荷載引發(fā)的砼裂縫。

　　(二)加強(qiáng)大體積砼的溫度防護(hù)

　　對(duì)于大體積的砼更應(yīng)該注意其保溫工作，能夠有效的減少砼裂縫。通常情況下選擇草袋連同塑料薄膜的聯(lián)合使用法，實(shí)現(xiàn)草袋的保溫效果、塑料薄膜的保濕效果，在保證內(nèi)外溫度差低于25℃時(shí)，才能進(jìn)行拆除。還要撤去對(duì)砼的約束，允許其自由的變形，并設(shè)置伸縮縫，以預(yù)防熱脹冷縮現(xiàn)象的發(fā)生，防止因溫度變化而導(dǎo)致的砼裂縫。

　　(三)砼收縮裂縫的防治

　　應(yīng)該設(shè)置合理的砼收縮縫;改善水泥的性能，嚴(yán)格控制好砼的水灰比，盡量將水泥的使用量降至最低;配筋率也不易過高，能夠均勻的設(shè)置鋼筋收縮縫的分布，避免有較大的裂縫產(chǎn)生;要加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，并適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)混凝土的保溫覆蓋時(shí)間，并且涂刷養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù);通過這些措施實(shí)現(xiàn)對(duì)砼收縮縫的防治工作。

　　(四)加強(qiáng)對(duì)施工工藝的安排

　　加強(qiáng)砼的振搗工作，在保證砼密實(shí)性的基礎(chǔ)上，提高砼的強(qiáng)度和抗?jié)B性，加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，大體積的砼，應(yīng)注意合理的分箱分室，進(jìn)行間隔澆筑，做好保溫工作，在砼的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的值后，才可以進(jìn)行施工。

　　(五)控制材料的配合比

　　砼的配合比在經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)后，按照嚴(yán)格的配合比進(jìn)行施工工作，要注意加強(qiáng)對(duì)水泥以及外加劑的配合量， 根據(jù)不同的外加劑在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)延長(zhǎng)攪拌的時(shí)間，適當(dāng)控制入模的時(shí)間及入模溫度， 防治由于材料的配合不當(dāng)引發(fā)的砼裂縫。

　　(六)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)。混凝土的保養(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。

　　(七)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)度低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。

　　(八)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。

　　(九)施工管理措施

　　在水利施工中，要增加技術(shù)含量，加強(qiáng)技術(shù)管理。技術(shù)是貫徹整個(gè)施工工藝流程的重要工作。在混凝土澆筑施工過程中的施工技術(shù)至關(guān)重要，可以影響到整個(gè)工程的質(zhì)量及安全。因此，技術(shù)管理在施工中具有重要作用。要建立技術(shù)交底責(zé)任制，并加強(qiáng)施工質(zhì)量檢驗(yàn)、監(jiān)督和管理，從而提高質(zhì)量;嚴(yán)格依照施工技術(shù)規(guī)范及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，建立健全質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)和檢驗(yàn)制度。其次，實(shí)行全面的質(zhì)量管理，全面提高工程質(zhì)量。在全面質(zhì)量管理中，質(zhì)量和全部管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，它把過去的以事后檢驗(yàn)和把關(guān)為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐灶A(yù)防為主;從過去的就事論事、分散管理，轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵到y(tǒng)的觀點(diǎn)為指導(dǎo)進(jìn)行全面的綜合治理，突出以質(zhì)量為中心，圍繞質(zhì)量開展全員的工作，從而提高工程質(zhì)量。

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　總而言之，混凝土產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，如荷載引起的應(yīng)力裂痕、有地基沉降不均引起的沉降裂、溫差或溫度轉(zhuǎn)變引起的溫度裂痕，養(yǎng)護(hù)不善引起的縮短裂痕等。為防止混凝土產(chǎn)生裂縫，必須從配合比設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量控制、混凝土溫度控制、混凝土養(yǎng)護(hù)、施工管理等方面采取系統(tǒng)措施。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]潘連生,李洪德,師建鳳.淺析結(jié)構(gòu)砼中裂縫成因及防治措施[J].科技風(fēng),2008(17).

　　[2] 趙宏偉, 劉茂祥.水工建筑物砼裂縫種類及成因分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2008(22).

　　[3]沈良坤, 單藕琴.水工砼裂縫成因和控制與處理[J].中國(guó)水運(yùn)(理論版) ,2008(1).

　　[4]蘇國(guó)君,王曉萍,劉偉君.對(duì)低壓管灌工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的建議[J].農(nóng)業(yè)科技與信息,2009(20).

　　[5]甘承忠.砼裂縫成因分析及其防治方法初探[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2009(8).

　　本文選自國(guó)家級(jí)期刊《陜西水利》。《陜西水利》是陜西省水利廳主管、陜西水利系統(tǒng)唯一公開發(fā)行的水利行業(yè)綜合指導(dǎo)雜志。本刊已入編《中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)》《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊(光盤版)》《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)》“萬方數(shù)據(jù)——數(shù)字化期刊群”等，正刊、增刊稿件均可在萬方、知網(wǎng)、重慶維普上查詢。主要發(fā)表：水利、施工，水文、水利灌區(qū)管理，水利改革，水文化研究等各類，涉水的原創(chuàng)性學(xué)術(shù)理論、工作實(shí)踐、成果綜述性文章。