【學員問題】水利工程中混凝土裂縫問題預防？

【解答】1.干縮裂縫的產生及預防

干縮裂縫多出現在混凝土養(yǎng)護結束后的一段時間或混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結果：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部約束，產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產生。大體積混凝土中平面部位多見，較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性，引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性，在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑用量等有關。

主要預防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是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計中應盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。

2.沉陷裂縫的產生及預防

沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板鋼度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不圴勻沉降，致使混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，其走向與沉陷情況有關，一般沿與地面垂直或呈30°～45°角方向發(fā)展，較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定

主要預防措施：一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固；二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。

3.溫度裂縫的產生及預防

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中。在混凝土的施工中當溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會導致混凝士表面溫度急劇下降而產生收縮。表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束，將產生很大的拉應力而產生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期，通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。此種裂縫的出現，會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力。

預防措施：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3 以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6 以下。四是改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統的“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”，降低混凝土的澆筑溫度。六是在混凝土中摻加具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌和物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現時間。七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。八是合理安排工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。九是在大體積混凝土內部設置冷卻管道，通冷水或者冷氣冷卻，減小混凝土的內外溫差。十是預留溫度收縮縫。十一是減小約束，澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm 左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十二是加強混凝土養(yǎng)護，混凝土澆筑后，及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應設置保溫措施，以防止寒潮襲擊。十三是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內。

裂縫是混凝土結構中普遍存在的現象，它的出現不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此，要對混凝土裂縫進行認真研究，區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，有效地預防裂縫的出現和發(fā)展，保證建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作，從而確保水利工程的質量。