水工混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制處理

1、 淺談水工混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制處理摘要：水工混凝土在水工建筑物建設(shè)中起到不可替代的作用，本文首先對(duì)水工混凝土工程裂縫的種類及特點(diǎn)作了簡(jiǎn)要介紹，然后深入分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，隨后從設(shè)計(jì)要求、混凝土單位用水量、混凝土配合比、振搗及其養(yǎng)護(hù)、泵送混凝土措施以及高溫季節(jié)施工等多方面談了水工混凝土裂縫的預(yù)防、控制措施。最后，針對(duì)水工混凝土構(gòu)件及現(xiàn)澆混凝土構(gòu)件在未投入使用運(yùn)行之前出現(xiàn)的裂縫如何進(jìn)行處理談了自己的看法。關(guān)鍵詞：混凝土裂縫原因處理 處理辦法中圖分類號(hào)： 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：水工混凝土在水工建筑物建設(shè)中起到不可替代的作用，但由于水工混凝土施工過程中環(huán)境多變，施工多種因素影響，致使混凝土構(gòu)件受到不同

2、程度的損傷，使?jié)仓没蛘哒谑褂玫幕炷翗?gòu)件出現(xiàn)裂縫，繼而出現(xiàn)裂縫開展、水氣侵入裂縫、凍融變化、鋼筋銹蝕，危及混凝土構(gòu)件的安全。下面就水工混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制處理辦法談一些看法：一、水工混凝土裂縫的種類水工混凝土是一種處在特殊的受力環(huán)境的構(gòu)造物，它不僅受到風(fēng)吹雨打、太陽(yáng)照射、環(huán)境潮濕的影響，還要受到水中環(huán)境的影響，所以水工混凝土構(gòu)件一般情況下是不允許出現(xiàn)裂縫，貫穿性裂縫更不允許出現(xiàn)。水工混凝土所允許出現(xiàn)的裂縫，僅僅是表面保護(hù)層的細(xì)微裂縫（以下簡(jiǎn)稱表面裂縫）。這種裂縫按方向、形狀劃分為：水平裂縫，垂直裂縫，橫向裂縫，縱向裂縫，斜向裂縫以及放射狀裂縫等。二、水工混凝土產(chǎn)生裂縫原因1、外力影響產(chǎn)

3、生的裂縫。（1）地基不均勻沉陷變形。建筑物基礎(chǔ)處理不好，產(chǎn)生不均勻沉陷，也有可能產(chǎn)生裂縫，隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展，裂縫會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。（2）構(gòu)件超載裂縫?；炷翗?gòu)件出現(xiàn)超載裂縫情況，通常是在混凝土構(gòu)件在吊裝過程中出現(xiàn)的超載現(xiàn)象，構(gòu)件受到的集中荷載或均勻荷載超過了設(shè)計(jì)條件，使構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫；在安裝過程中，構(gòu)件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸。（3）施工操作影響。水工混凝土小型受力構(gòu)件，如各種梁板，多為預(yù)制后安裝構(gòu)件，由于施工操作影響產(chǎn)生的裂縫（如制作模板、脫模、養(yǎng)護(hù)、存放、運(yùn)輸、吊裝等）。2、內(nèi)部應(yīng)力影響產(chǎn)生的裂縫。（1）水工混凝土多為少筋混凝土，在施工澆注這

4、種混凝土?xí)r，由于混凝土體積大、混凝土體內(nèi)產(chǎn)生大量的水化熱得不到充分散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，因混凝土變形產(chǎn)生裂縫。氣溫條件高的情況下澆注混凝土，由于蒸發(fā)過快，造成混凝土內(nèi)部水化熱過多，在混凝土澆注數(shù)小時(shí)后仍處于塑性狀態(tài)，在這種狀態(tài)下混凝土極易產(chǎn)生塑性收縮變形，使混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。（2）當(dāng)構(gòu)件受到約束時(shí)，混凝土溫度變化產(chǎn)生溫度應(yīng)力使混凝土產(chǎn)生裂縫。主要表現(xiàn)為硬化的過程中，由于干縮引起的體積變形受到約束時(shí)產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫的寬度有時(shí)會(huì)很大，甚至?xí)灤┱麄€(gè)構(gòu)件；在厚度較大的構(gòu)件中，由于混凝土的塑性塌落引起的裂縫。（3）混凝土加水拌和后，水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng)，析出的膠

5、狀堿硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨漲，體積增大三倍，從而使?jié)沧⒑玫幕炷馏w積膨脹產(chǎn)生裂縫。（4）當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中，如水體污染，腐蝕性強(qiáng)，混凝土保護(hù)層被銹蝕剝落，環(huán)境中的酸堿離子或溶于水中的氧、氫氧離子，使混凝土中的鋼筋產(chǎn)生銹蝕受力斷面減少，特別是鋼筋混凝土的鋼筋在氧化過程中，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來(lái)金屬的體積大的多，鐵銹體積膨脹，對(duì)周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂，形成裂縫。三、水工混凝土裂縫的預(yù)防控制措施水工混凝土多處水中，所處環(huán)境差。為確保水工混凝土穩(wěn)定安全可靠。必須從水工建筑物的設(shè)計(jì)、施工兩個(gè)方面入手抓好水工混凝土裂縫預(yù)防的各項(xiàng)工作，嚴(yán)防出現(xiàn)裂縫。1、設(shè)計(jì)階段應(yīng)做好一下幾方面工作：（

6、1）為了水工建筑物的安全運(yùn)行，水工建筑物要由相應(yīng)設(shè)計(jì)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，嚴(yán)格杜絕無(wú)證設(shè)計(jì)。（2）設(shè)計(jì)單位應(yīng)掌握水工建筑物詳細(xì)的基礎(chǔ)資料（地質(zhì)、氣象、建筑物材料等），按建筑物的等級(jí)制定相應(yīng)措施。（3）施工組織設(shè)計(jì)中應(yīng)明確水工混凝土的施工條件，嚴(yán)格要求水工混凝土構(gòu)件制作場(chǎng)地，混凝土預(yù)制場(chǎng)地必須進(jìn)行硬化。同時(shí)，按規(guī)范要求設(shè)置必要的變形縫。（4）在設(shè)計(jì)大體積混凝土工程，要根據(jù)工程情況，進(jìn)行裂縫計(jì)算，并做限制裂縫開展的計(jì)算，根據(jù)混凝土構(gòu)造要求情況配置必要的構(gòu)造筋即滿足構(gòu)造要求又能限制裂縫出現(xiàn)和發(fā)展。水下滲透壓力大的混凝土結(jié)構(gòu)，更要限制混凝土裂縫出現(xiàn)。在設(shè)計(jì)這些承受滲透壓力大的混凝土結(jié)構(gòu)（如混凝土閘門），

7、要進(jìn)行混凝土抗裂設(shè)計(jì)，選用抗裂性強(qiáng)的鋼筋構(gòu)造（如混凝土鋼絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)），使混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到不出現(xiàn)裂縫的作用。（5）采用新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備時(shí)，很多方面要通過原材料的選用和控制來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)時(shí)要選用堿活性小的砂石骨料，同時(shí)，注意選用低堿或無(wú)堿外加劑以及選用合適的摻和料抑制堿性骨料反應(yīng)。2、施工階段要嚴(yán)格質(zhì)量控制。（1）施工前,委托有資質(zhì)的試驗(yàn)室，根據(jù)混凝土的標(biāo)號(hào)，進(jìn)行配合比試配。在這種配合比具有良好工作性能的情況下，應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量。采用“低砂率、低坍落度、低水膠比，摻高效減水劑、高性能引氣劑和大量粉煤灰”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出“高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂

8、混凝土。（2）施工時(shí)，要嚴(yán)格控制砂、石子、水泥、水的質(zhì)量及混凝土配合比，計(jì)量要準(zhǔn)確，嚴(yán)格及時(shí)混凝土坍落度抽檢工作，不能流于形式?；炷林谱鳜F(xiàn)場(chǎng)必須達(dá)到風(fēng)、水、電條件齊全，保證混凝土澆注時(shí)，能夠有效控制混凝土的溫度。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)摻入外加劑的品種和數(shù)量，確保混凝土收縮與膨脹相抵消。（3）混凝土澆注時(shí)振搗要密實(shí)，構(gòu)件拆模后要覆蓋草簾或鋪草澆水養(yǎng)護(hù)保濕?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)對(duì)防止早期表面裂縫、后期強(qiáng)度發(fā)展、進(jìn)一步成熟和耐久性等十分重要。（4）大體積混凝土宜使用低水化熱水泥，如硅酸鹽水泥或普通硅酸水泥、礦渣水泥，此外可摻加膨漲劑、適量的粉煤灰等，摻粉煤灰是一項(xiàng)既能減少混凝土初期發(fā)熱量、避免由溫度應(yīng)力而使大體積混

9、凝土開裂的危險(xiǎn)，又能提高混凝土后期強(qiáng)度、簡(jiǎn)化混凝土溫控成本的經(jīng)濟(jì)有效措施；同時(shí)要采用塑料薄膜和草袋覆蓋，以確?；炷羶?nèi)外溫差小于25。（5）對(duì)泵送混凝土，外加泵送劑，滿足混凝土的和易性及可泵性。在滿足其可泵性的同時(shí)，應(yīng)盡量減小出機(jī)時(shí)的坍落度、降低砂率、并嚴(yán)格控制骨料的含泥量。（6）混凝土在高溫季節(jié)施工時(shí)，要嚴(yán)格采取溫控措施，降低混凝土的溫度:一是拌和混凝土應(yīng)盡量選用達(dá)標(biāo)井水（地下水溫通常在1617之間）如無(wú)合格井水，可選用塘水、湖水等地表水，若地表水溫過高，應(yīng)加冰塊控制水溫；二是混凝土骨料在太陽(yáng)下暴曬、溫度太高，應(yīng)采用降溫措施（如搭棚覆蓋、噴水降溫等措施）；三是縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間，加快混凝土

10、入倉(cāng)覆蓋速度；四是混凝土的運(yùn)輸工具應(yīng)具有隔熱遮陰措施，并采用噴水降溫方法，以降低倉(cāng)面周圍的氣溫；五是混凝土澆筑在滿足連續(xù)性的情況下，應(yīng)盡量安排在低溫季節(jié)、低溫時(shí)段進(jìn)行；六是澆注大體積混凝土，可采用臺(tái)階式澆筑法，澆注塊高度應(yīng)小于1.5m。四、水工混凝土工程檢驗(yàn)分析1、混凝土構(gòu)件安裝就位之前，要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，檢查構(gòu)件是否有破損及裂縫現(xiàn)象，如檢查發(fā)現(xiàn)構(gòu)件達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或出現(xiàn)破損危及建筑物安全的裂縫應(yīng)堅(jiān)決不予使用。如構(gòu)件局部出現(xiàn)不危及安全的裂縫經(jīng)過處理之后可以減低標(biāo)準(zhǔn)使用。2、澆筑大體積混凝土出現(xiàn)裂縫，要經(jīng)過專家和超聲波儀器探測(cè)，判定裂縫性質(zhì)。若裂縫深度暴漏受力鋼筋或貫穿通縫，應(yīng)爆破拆除重建。并找

11、出造成混凝土重建的原因。大體積混凝土局部出現(xiàn)的不危及安全的裂縫，經(jīng)過技術(shù)處理，可以使用。五、水工混凝土工程的缺陷修補(bǔ)方法1、開槽法修補(bǔ)裂縫。對(duì)于那些裂縫不深的混凝土構(gòu)件，采用環(huán)氧樹脂填補(bǔ)處理構(gòu)件。環(huán)氧樹脂成分比例為環(huán)氧樹脂：聚硫橡膠：水泥：砂=10：3：12.5：28。首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻。將環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠也按配比拌勻，然后摻入已拌好的砂、水泥當(dāng)中，再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度。及時(shí)將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的砼鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入砼縫內(nèi)，一組砂漿的整個(gè)施工過程需要30分鐘左右完成。嵌

12、入后的砂漿養(yǎng)護(hù)：砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時(shí)以內(nèi)及時(shí)用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行覆蓋，待完全初凝后，開始用水養(yǎng)護(hù)。2、注漿法修補(bǔ)裂縫。低壓注漿法適用于寬度為0.2mm-0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下：裂縫清理試漏配制注漿液壓力注漿二次注漿清理表面。當(dāng)裂縫數(shù)量較多時(shí)，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來(lái)回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10分鐘后，揭去膠布條。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補(bǔ)上，以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行。操作時(shí)先用補(bǔ)縫器吸取注漿液，插上注漿嘴，用手推動(dòng)補(bǔ)縫器活塞，使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫，當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時(shí)，就可拔出補(bǔ)縫器，堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿，水平縫一般從一端到另一端逐個(gè)注漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時(shí)可以對(duì)每個(gè)注漿嘴再次補(bǔ)漿。3、浸刷覆蓋法修補(bǔ)裂縫。水工混凝土構(gòu)件常在水壓滲透環(huán)境中進(jìn)行使用。它們表面常有混凝土干縮造成的細(xì)微裂縫（一般寬度小于0.2mm）。這種裂縫深度淺，深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫，是一種不透水的裂縫。為了限制這種裂縫的開展，在構(gòu)件表面浸刷涂抹加溫后的環(huán)氧樹脂配置液，是環(huán)氧樹脂液浸入細(xì)微裂縫中，限制裂縫的開展，提高擋水建筑物的防滲性能。表面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)境不同而