水工混凝土裂缝的危害和防治

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摘要：本文对混凝土裂缝的危害进行了简要叙素，并探讨了裂缝的产生原因及防治措施。 

关键词：裂缝；危害；原因；防治。  随着社会经济的发展，水工建筑工程中混凝土用量不断增大，而混凝土裂缝在施工过程工程中又成为长期困扰施工质量的一个问题，减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展，对提高混凝土结构的质量，提升水工建筑物的安全起着极为重要的作用，因此，我们必须对其进行仔细研究，采取相应的预防措施，控制裂缝的产生，以提高工程建设的质量。  一、混凝土裂缝的危害  水工混凝土一般要与水流经常接触，在水压作用下裂缝会逐渐加深和扩大，如混凝土自身厚度不大，长时间的冲蚀将使建筑物发生渗漏现象。水流经混凝土渗出后，不断破坏与混凝土面相接触的基础层，严重影响建筑物正常运行和自身安全。在北方气候寒冷地区，冬季还会由此发生冻胀现象，更加大了混凝土的被破坏程度。  另一方面，当水流与混凝土内部接触后会发生化学反应，空气中二氧化碳的融入会与混凝土反应生成碳酸钙和碳酸氢该，加快混凝土碳化速度，降低甚至完全破坏混凝土强度。混凝土的裂缝还会削弱混凝土对钢筋的保护作用，剥落的混凝土会使钢筋长期暴漏在潮湿的环境下，破坏掉钢筋的外层保护膜，使钢筋产生锈蚀。  二、水工混凝土结构裂缝产生的原因  混凝土裂缝产生的原因概括起来主要分为以下几种：  （1）因收缩引起的裂缝  混凝土收缩分为自身收缩和塑性收缩。混凝土在逐渐散热和硬化过程中，就会产生自身收缩，产生原因是由于水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降，形成弯月面，从而使混凝土体的相对湿度降低，体积减小。自身收缩过程中会产生很大的收缩应力，如果产生的收缩应力超过当时的混凝土抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。自身收缩的主要影响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，混凝土的收缩就越大，此外水泥品种和掺用化学外加剂也会使混凝土收缩有不同程度的增大。塑性收缩多发生在初凝以后，这时混凝土的泌水明显减少，表面蒸发的水分不能及时得到补充，混凝土尚处于塑性状态，稍微受到拉力，表面就会出现不规则裂缝。当出现裂缝以后，混凝土内部的水分蒸发会进一步加快，导致裂缝扩展。塑性裂缝的产生主要与养护不周有关。  （2）温度变化引起的裂缝  混凝土浇筑完成后，水泥因水化引起水化热，水化热过程中会不断释放热量，使得混凝土内部温度不断增高，而混凝土表面则散热较快，形成了较大的温度差，使混凝土内部产生内应力，由于此时混凝土龄期较短，抗拉强度很低，在内应力大于抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝。温度裂缝主要与浇筑混凝土的体积和水泥品种有关。对于特殊地区，昼夜温差大也会造成混凝土裂缝。  （3）设计不当产生裂缝  有时由于设计不当也会产生裂缝，如对于大面积混凝土设置过少的伸缩缝或沉降缝；建筑物边界为刚性约束体，没有放置伸缩性材料，致使混凝土不能发生应有的形变；建筑物表面设计凹凸角过多，产生的凹角应力集中等。  （4）建筑物基础不坚实引起的不均匀沉降  施工中不仔细造成建筑基础局部不坚实，使地基发生不均匀沉陷或者地基承载力不均匀沉降也会产生裂缝。  三、控制混凝土裂缝产生的具体措施  （1）合理设计混凝土的配比。在不影响混凝土设计强度和其他性能的情况下，应选用掺入大量粉煤灰的混凝土配合比。掺用粉煤灰可以大大减少水泥的用量，降低工程成本，降低水化热量，减少收缩裂缝。此外选用新材料、新技术，如掺加高效减水剂和高性能引气剂，降低水灰比，减少水的用量，这对于改善混凝土的和易性，降低温升，减少收缩具有良好的作用。  （2）选择合适的原材料。水泥应尽量选用水化热较低低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等，以减少混凝土内部热量的积聚，提高混凝土的抗裂能力。骨料应该选择线膨胀系数小、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般砂料应首选中砂，严禁使用细砂；碎石含泥量和针片状控制规范要求内。  （3）增加钢筋使用量或者掺入纤维材料，尤其是对边角应力大的部位可适当增加混凝土的含筋率。对于建筑物的底板面层或其它不重要部位，可采用较小直径的钢筋，以增加钢筋的使用数量，减少钢筋的间距，增大混凝土的抗拉强度。  （4）采取必要的施工措施。混凝土的浇筑时间尽可能避开高温、降温、多风、曝晒的天气，对于昼夜温差大的地区应采取相应的防护措施，如浇筑时间选择在下午，浇筑完成后采用草袋覆盖保温等。施工工艺上可采用.二次振捣法和多次压面抹光法消除混凝土沉缩裂缝。二次振捣法是指在混凝土开始初凝的时候进行二次振捣，此时混凝土会重新液化，但塌落度性能又已经大部分消失，因此能较好地消除混凝土内部的的水膜，降低收缩量。多次压面抹光法可有效减少混凝土塑性裂缝，由于塑性裂缝是因混凝土表面水分散失引起的，发生在混凝土初凝至终凝期间，多次压抹可以均衡混凝土内外层水分和提高混凝土的表面强度。  （5）其他注意问题。混凝土浇筑前应确保基础的稳定性，避免因不均匀沉降产生应力裂缝；在工程设计阶段对于大面积混凝土应适当分块，分缝之间要添加塑性材料，如闭孔塑料板等；混凝土浇筑完成后应及时养护，养护时要保持混凝土表面湿润，避免时湿时干现象，对于建筑物底板和梁片等有条件时，可采用蓄水法养护。混凝土养护时间不得少于28d。  四、裂缝的修补方法  （1）表面修复法。  主要适用于浆材难以灌入的细、浅裂缝或不漏水的缝、不伸缩的裂缝，对于大面积蜂窝麻面或不易确定具体漏水位置的混凝土也可选用此法。施工前，首先用钢丝刷将混凝土表面打毛，用高压水枪水冲洗干净表面附着物后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面，再用修补材料覆盖表面。  （2）充填法。  对于裂缝宽度较大的裂缝，可沿裂缝凿成 “v”形槽，槽顶宽10cm，底宽3cm，用高压水枪冲洗干净，去除表面软弱层和附着物。在槽面湿润的情况下，先在上面涂抹一层2-3mm后的丙乳砂浆打底，然后分层抹压丙乳砂浆，每层厚度控制在2-3cm左右，直至填充完整个槽面。  五、结束语  混凝土是构成水工建筑物的主要材料，我们应从设计、施工等多方面考虑，采取相应的预防措施，控制裂缝的产生，以提高工程建设的质量，确保水工建筑物的安全。  参考文献：  [1]dl/t5144-2001水工混凝土施工规范