水工混凝土裂縫的危害和防治

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摘要：本文對混凝土裂縫的危害進行了簡要敘素，并探討了裂縫的產生原因及防治措施。 

關鍵詞：裂縫；危害；原因；防治。  隨著社會經濟的發(fā)展，水工建筑工程中混凝土用量不斷增大，而混凝土裂縫在施工過程工程中又成為長期困擾施工質量的一個問題，減少和控制混凝土裂縫的產生和擴展，對提高混凝土結構的質量，提升水工建筑物的安全起著極為重要的作用，因此，我們必須對其進行仔細研究，采取相應的預防措施，控制裂縫的產生，以提高工程建設的質量。  一、混凝土裂縫的危害  水工混凝土一般要與水流經常接觸，在水壓作用下裂縫會逐漸加深和擴大，如混凝土自身厚度不大，長時間的沖蝕將使建筑物發(fā)生滲漏現(xiàn)象。水流經混凝土滲出后，不斷破壞與混凝土面相接觸的基礎層，嚴重影響建筑物正常運行和自身安全。在北方氣候寒冷地區(qū)，冬季還會由此發(fā)生凍脹現(xiàn)象，更加大了混凝土的被破壞程度。  另一方面，當水流與混凝土內部接觸后會發(fā)生化學反應，空氣中二氧化碳的融入會與混凝土反應生成碳酸鈣和碳酸氫該，加快混凝土碳化速度，降低甚至完全破壞混凝土強度?；炷恋牧芽p還會削弱混凝土對鋼筋的保護作用，剝落的混凝土會使鋼筋長期暴漏在潮濕的環(huán)境下，破壞掉鋼筋的外層保護膜，使鋼筋產生銹蝕。  二、水工混凝土結構裂縫產生的原因  混凝土裂縫產生的原因概括起來主要分為以下幾種：  （1）因收縮引起的裂縫  混凝土收縮分為自身收縮和塑性收縮?；炷猎谥饾u散熱和硬化過程中，就會產生自身收縮，產生原因是由于水泥水化時消耗水分造成凝膠孔的液面下降，形成彎月面，從而使混凝土體的相對濕度降低，體積減小。自身收縮過程中會產生很大的收縮應力，如果產生的收縮應力超過當時的混凝土抗拉強度，就會在混凝土中產生收縮裂縫。自身收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量，混凝土中的用水量和水泥用量越高，混凝土的收縮就越大，此外水泥品種和摻用化學外加劑也會使混凝土收縮有不同程度的增大。塑性收縮多發(fā)生在初凝以后，這時混凝土的泌水明顯減少，表面蒸發(fā)的水分不能及時得到補充，混凝土尚處于塑性狀態(tài)，稍微受到拉力，表面就會出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。當出現(xiàn)裂縫以后，混凝土內部的水分蒸發(fā)會進一步加快，導致裂縫擴展。塑性裂縫的產生主要與養(yǎng)護不周有關。  （2）溫度變化引起的裂縫  混凝土澆筑完成后，水泥因水化引起水化熱，水化熱過程中會不斷釋放熱量，使得混凝土內部溫度不斷增高，而混凝土表面則散熱較快，形成了較大的溫度差，使混凝土內部產生內應力，由于此時混凝土齡期較短，抗拉強度很低，在內應力大于抗拉強度時，混凝土就會產生裂縫。溫度裂縫主要與澆筑混凝土的體積和水泥品種有關。對于特殊地區(qū)，晝夜溫差大也會造成混凝土裂縫。  （3）設計不當產生裂縫  有時由于設計不當也會產生裂縫，如對于大面積混凝土設置過少的伸縮縫或沉降縫；建筑物邊界為剛性約束體，沒有放置伸縮性材料，致使混凝土不能發(fā)生應有的形變；建筑物表面設計凹凸角過多，產生的凹角應力集中等。  （4）建筑物基礎不堅實引起的不均勻沉降  施工中不仔細造成建筑基礎局部不堅實，使地基發(fā)生不均勻沉陷或者地基承載力不均勻沉降也會產生裂縫。  三、控制混凝土裂縫產生的具體措施  （1）合理設計混凝土的配比。在不影響混凝土設計強度和其他性能的情況下，應選用摻入大量粉煤灰的混凝土配合比。摻用粉煤灰可以大大減少水泥的用量，降低工程成本，降低水化熱量，減少收縮裂縫。此外選用新材料、新技術，如摻加高效減水劑和高性能引氣劑，降低水灰比，減少水的用量，這對于改善混凝土的和易性，降低溫升，減少收縮具有良好的作用。  （2）選擇合適的原材料。水泥應盡量選用水化熱較低低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等，以減少混凝土內部熱量的積聚，提高混凝土的抗裂能力。骨料應該選擇線膨脹系數(shù)小、表面清潔無弱包裹層、級配良好的骨料。一般砂料應首選中砂，嚴禁使用細砂；碎石含泥量和針片狀控制規(guī)范要求內。  （3）增加鋼筋使用量或者摻入纖維材料，尤其是對邊角應力大的部位可適當增加混凝土的含筋率。對于建筑物的底板面層或其它不重要部位，可采用較小直徑的鋼筋，以增加鋼筋的使用數(shù)量，減少鋼筋的間距，增大混凝土的抗拉強度。  （4）采取必要的施工措施?；炷恋臐仓r間盡可能避開高溫、降溫、多風、曝曬的天氣，對于晝夜溫差大的地區(qū)應采取相應的防護措施，如澆筑時間選擇在下午，澆筑完成后采用草袋覆蓋保溫等。施工工藝上可采用.二次振搗法和多次壓面抹光法消除混凝土沉縮裂縫。二次振搗法是指在混凝土開始初凝的時候進行二次振搗，此時混凝土會重新液化，但塌落度性能又已經大部分消失，因此能較好地消除混凝土內部的的水膜，降低收縮量。多次壓面抹光法可有效減少混凝土塑性裂縫，由于塑性裂縫是因混凝土表面水分散失引起的，發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間，多次壓抹可以均衡混凝土內外層水分和提高混凝土的表面強度。  （5）其他注意問題?；炷翝仓皯_?；A的穩(wěn)定性，避免因不均勻沉降產生應力裂縫；在工程設計階段對于大面積混凝土應適當分塊，分縫之間要添加塑性材料，如閉孔塑料板等；混凝土澆筑完成后應及時養(yǎng)護，養(yǎng)護時要保持混凝土表面濕潤，避免時濕時干現(xiàn)象，對于建筑物底板和梁片等有條件時，可采用蓄水法養(yǎng)護?；炷琉B(yǎng)護時間不得少于28d。  四、裂縫的修補方法  （1）表面修復法。  主要適用于漿材難以灌入的細、淺裂縫或不漏水的縫、不伸縮的裂縫，對于大面積蜂窩麻面或不易確定具體漏水位置的混凝土也可選用此法。施工前，首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛，用高壓水槍水沖洗干凈表面附著物后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面，再用修補材料覆蓋表面。  （2）充填法。  對于裂縫寬度較大的裂縫，可沿裂縫鑿成 “v”形槽，槽頂寬10cm，底寬3cm，用高壓水槍沖洗干凈，去除表面軟弱層和附著物。在槽面濕潤的情況下，先在上面涂抹一層2-3mm后的丙乳砂漿打底，然后分層抹壓丙乳砂漿，每層厚度控制在2-3cm左右，直至填充完整個槽面。  五、結束語  混凝土是構成水工建筑物的主要材料，我們應從設計、施工等多方面考慮，采取相應的預防措施，控制裂縫的產生，以提高工程建設的質量，確保水工建筑物的安全。  參考文獻：  [1]dl/t5144-2001水工混凝土施工規(guī)范