鄧忠明

（徐聞縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)室，廣東 徐聞 524100）

前言

近年來(lái),隨著中央加大對(duì)水利水電工程行業(yè)建設(shè)的重視,特別是中小型水庫(kù)和城市的堤防工程實(shí)施加固以及修建,在其施工過程中,對(duì)工程技術(shù)要求特別嚴(yán)格,務(wù)必做到消除工程隱患、確保工程安全。本文重點(diǎn)對(duì)施工中混泥土裂縫技術(shù)進(jìn)行了分析。

1 造成混泥土表面干縮裂縫的因素以及預(yù)防方法

1.1 出現(xiàn)表面干縮裂縫的因素

由于混凝土內(nèi)外水分的蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致的結(jié)果，混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小，變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

1.2 預(yù)防表面干縮裂縫的方法

1.2.1 選用于縮較小的水泥，如用中低熱水泥和粉煤灰水泥，在保證混凝土強(qiáng)度等級(jí)的前提下，降低水泥的用量。

1.2.2 混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比大小，同時(shí)摻加合適的減水劑。

1.2.3 嚴(yán)格控制混凝土攪拌時(shí)間和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量，用水量誤差控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。

1.2.4 混凝土平面收光要恰到好處，最后一道收光要用力反復(fù)揉搓?；炷帘砻婕冗_(dá)到最密實(shí)的程度，又能收好光。

2 造成塑性收縮的因素以及預(yù)防方法

2.1 塑性收縮的因素

混凝土在凝結(jié)前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí)，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土凝結(jié)時(shí)間、水泥的安定性、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等。

2.2 預(yù)防塑性收縮的方法

2.2.1 選用干縮值較小，且早期強(qiáng)度較高的普通硅酸鹽水泥。嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，選擇級(jí)配良好的石子，減少空隙率和砂率。

2.2.2 澆筑混凝土之前，將基層和木模板澆水濕潤(rùn)。振搗要密實(shí)，表面壓實(shí)

2.2.3 及時(shí)用塑料薄膜或潮濕的草簾子養(yǎng)護(hù)，保濕保溫，或噴灑養(yǎng)護(hù)劑。避免高溫和大風(fēng)天氣下澆筑，防止暴曬風(fēng)干。

3 造成溫度裂縫的因素以及預(yù)防方法

3.1 溫度裂縫產(chǎn)生的因素

混凝土在澆筑后，在硬化過程中，水泥水化作用產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土體積較大，大量的水化熱積聚在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，產(chǎn)生較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大或混凝土受到寒潮的襲擊時(shí)會(huì)造成混凝土表面收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常中間粗兩端細(xì)，而冷卻裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞、抗?jié)B能力等。

3.2 控制溫度，防止裂縫的預(yù)防方法

控制溫度的措施：

a.采取改善骨料級(jí)配，采用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量。b.拌和混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。c.熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱。d.在混凝土中埋設(shè)冷卻水管，通入冷水降溫。e.規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。

3.3 改善約束條件的措施：

要合理地分縫分塊，避免基礎(chǔ)過大起伏，合理地安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是十分重要的，應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。加筋對(duì)大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低，只是對(duì)一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的，而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無(wú)關(guān)。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時(shí)兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應(yīng)力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7倍～l5倍，當(dāng)內(nèi)混凝土應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而開裂時(shí)，鋼筋的應(yīng)力將不超過200kg/cm 因此，在混凝土中想要利用鋼筋來(lái)防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)是很困難的

4 造成沉陷裂縫的因素以及預(yù)防方法

4.1 沉陷裂縫的因素

由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不均、松軟或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?、模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致。

4.2 沉陷裂縫的預(yù)防方法

4.2.1 保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。

4.2.2 防止混凝土澆筑過程中地基被水浸泡。

4.2.3 模板拆除時(shí)間不能太早且要注意拆換的先后順序,在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。

5 對(duì)于混泥土造成裂縫技術(shù)處理方法的建議

5.1 采取表面修補(bǔ)法

適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載力沒有影響的表面裂縫以及深度裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p表面粘貼玻璃絲布等措施。

5.2 采取灌漿、嵌縫封堵法

灌漿法主要適用于對(duì)于結(jié)構(gòu)整體有影響或者有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)。利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體，從而達(dá)到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸、聚氧脂等化學(xué)材料。嵌縫法是裂縫封堵中常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿糟，在糟中嵌填塑料或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的影響。常用的塑性材料有聚氧乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等，常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。

5.3 采取結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)堅(jiān)固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼，采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土劑加固。

5.4 采取混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是將損壞的混凝土剔掉，然后置換新的混凝土或其他材料，常用的置換材料有普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

5.5 電化學(xué)防護(hù)法

電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用且有效的三種方法。這些方法的優(yōu)點(diǎn)是受環(huán)境因素的影響較小，適用于鋼筋、混凝土的長(zhǎng)期防腐，既可用于已裂結(jié)構(gòu)，也可用于新建結(jié)構(gòu)。

5.6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

6 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說，在水利水電工程建設(shè)中，造成混凝土裂縫產(chǎn)生的的因素有很多，現(xiàn)在的處理技術(shù)以及方法還有待提高，我們必須在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地摸索創(chuàng)新，力求真正的科學(xué)處理方法，以保證工程的質(zhì)量，消除安全隱患，做到“質(zhì)量至上，安全第一”。

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[2]戴會(huì)超.王建 國(guó)內(nèi)外水利水電工程混凝土裂縫及其防治技術(shù)研究.2005.

[3]柏柱塘.淺談水工混凝土裂縫成因與防治措施,科技信息2006.

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