1、水工建筑物混凝土裂缝成因与控制措施摘要：混凝土裂缝是大中型混凝土建筑物的普遍存在的一种现象，严重威胁建筑物的安全，本文分析了混凝土裂缝的成因，提出了施工过程中的预防措施，有益于提高工程质量，保证建筑物安全 关键词：混凝土裂缝；成因 控制措施 中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号： 混凝土已成为当前广泛使用的建筑结构材料之一，裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，他的出现不仅会降低建筑物的抗掺能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。 1 水工建筑物产生裂缝原因 混凝土裂缝产生的原因很多，水工建筑物产生裂缝主要有以下几种：（
2、1）混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。 （2）大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。 （3）在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。 （4）当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。 （5）混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱硅胶从周围介质中吸水膨
3、涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。 （6）在炎热的大风天气，混凝土表面蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。 （7）构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。 （8）当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。 （9）当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁
4、，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。 2 混凝土裂缝控制措施 2.1 原材料的选择。 2.1.1 水泥 。水泥应符合国家现行标准，不得使用过期和受潮结块的水泥，并不得将不同品种、标号的水泥混合使用。尽可能地在水泥中使用粉煤灰等掺合料，大体积混凝土应选用发热量低的水泥，防止混凝土内外温差较大引起裂缝。 2.1.2 砂、石 。应符合现行普通混凝土用砂石质量标准及检验方法和普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法的规定。细骨料宜选用中砂，细度模数控制在 2.43.0，砂子过粗，拌制的混凝土易产生离析、泌水现象。砂子过细，水泥用量较多，增加混凝土自身收缩
5、量。砂子中的有害物质如云母、硫酸盐及硫化物、有机质、粘土、於泥等能降低混凝土强度和耐久性，增大混凝土的干缩性，使用前应进行检测，控制在标准以内。粗骨料级配应合理，减小粗骨料空隙率，在满足施工要求前提下，粗骨料最大粒径尽量增大，以节约水泥，提高混凝土密实度。控制粗骨料的针、片状含量，减少混凝土的薄弱层面。 2.1.3 外加剂 。混凝土外加剂具有减水、增塑、缓凝、引气等作用，可以有效地改善混凝土的和易性，并可降低混凝土中水泥和水的用量，对提高混凝土强度、推迟放热高峰、减少温度裂缝具有明显的作用。外加剂应符合国家或行业标准。 外加剂可单掺，也可复合使用，其品种和掺量应通过试验确定。 2.2 混凝土配
6、合比设计及优化 混凝土配合比设计应以耐久性为设计原则。在充分保证混凝土各项设计指标的基础上，通过减少水泥用量、提高粉煤灰掺量、降低用水量、掺加引气剂、减水剂等优化试验调整混凝土配合比，使混凝土内部水化热温升降低，温峰值出现的时间推迟，从而降低混凝土防裂难度。 （1）坍落度：在满足施工要求的条件下，尽量采用较小的混凝土坍落度。 （2）用水量：应在满足混凝土施工和易性要求条件下，采用较小的用水量。 （3）水泥用量：在满足混凝土强度要求条件下不宜采用高的水泥用量。 （4）水胶比：应采用较小的水胶比，不宜采用大的水胶比。 （5）砂率：在满足工作性要求的条件下，应采用较小的砂率。 （6）控制泌水率。 (
7、7) 掺矿物掺合料代替部分水泥。 （8）应采用引气剂和引气减水剂。 （9）控制混凝土中氯化物总含量。 2.3 施工过程中的控制措施 2.3.1 拌合。拌制混凝土时，必需严格遵守实验室签发的配料单进行配料，水、水泥、砂子均应以重量计，称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定，并严格控制。有资料证明，离差系数 Cv 值小的混凝土相应的抗裂能力就高，出现裂缝的机率就小，Cv 值应控制在 0.15 以内。 2.3.2 降低混凝土浇筑温度。预冷骨料和冷水拌和是降低混凝土温度主要方法，同时合理安排浇筑时间，避免高温时段浇筑，运输皮带上方搭设遮阳棚不仅可以减少温升，而且减少水分蒸发，对
8、混凝土的和易性也有好处。 2.3.3 混凝土振捣要不漏振、不过振。混凝土浇筑过程中如果漏振，尤其是各层接茬处振捣不到位，容易产生塑性裂缝。当混凝土过振时，骨料较多的集中到下部，表面水泥、粉煤灰浆过多，容易产生干缩裂缝。2.3.4 做好混凝土表面抹压，在混凝土振捣至设计高度，首先用刮杠粗略找平，初凝时用木抹子抹压，将面层小凹坑、气泡眼、砂眼和脚印等抹压平，使面层充分达到密实，并与底部结合一致。终凝前进行二次抹压，消除因混凝土干缩、塑性收缩产生表面裂缝，以增加表面混凝土密实度。二抹压对消除混凝土表面裂缝效果显著。 2.3.5 保证模板支撑的可靠性。模板在大体积混凝土施工时承受着混凝土的测压力及振捣
9、混凝土的振动力，模板容易产生变形；支撑刚度不够或地基软弱产生变形，浇筑混凝土之后支撑或基础不均匀下沉，易导致混凝土出现裂缝；过早拆模，混凝土强度不够，易使得混凝土在自重或施工荷载作用下产生裂缝，因此模板体系一定要牢固可靠。 2.3.6 混凝土养护。混凝土浇筑完毕 12h 后即可开始养护，养护时间不得低于 14d。高温季节和重要部位应该和重要部位应适当加长养护时间，并用保水材料覆盖，严禁阳光直射新浇筑混凝土表面，充分养护是防止混凝土干缩裂缝的重要措施。冬季浇筑混凝土拆模时间不宜过迟，一般在 5 天左右。拆模后应立即对混凝土表面进行保温。防止混凝土突然暴露在寒冷空气中产生裂缝。 3 结语：混凝土产
10、生裂缝的原因很复杂，而且往往是各种因素的综合,混凝土裂缝检查和处理工作十分困难，所以在施工过程中要对原材料及施工技术等方面采取有效的控制措施,防止混凝土裂缝发生，保证建筑物的安全。 作者简介：娄素丽（1971-） ，女（汉族） ，河北省栾城县，主要从事水利工程施工及施工管理工作。 1肖祁林,基础大体积混凝土收缩裂缝控制 J,甘肃科学学报,1998,(4):32-33. 2水工混凝土施工规范（ DL/T5144-2001） ，北京，中国电力出版社，2002. 3鞠丽艳，张雄.混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术，2002.(7):45-48 4贾国庆,混凝土施工温度与控制裂缝产生措施探讨J,山西水利,2003,(5):46-47.
