水利施工中的砼裂缝控制探析

混凝土裂缝是混凝土材料发生的不连续现象，属于物理病害的一种，混凝土裂缝不但会影响外观，还会导致混凝土抗拉性能的降低，导致有害物质侵入混凝土内部，引发钢筋锈蚀，导致混凝土结构发生破坏，严重影响结构的使用功能和耐久性，从而使人民生命财产和安全受到威胁。对于水利工程而言，混凝土裂缝会导致挡水墙的渗漏，如果渗漏严重就会危及工程使用和蓄水能力，造成不利影响；坝体混凝土裂缝如果达到一定深度和宽度会减弱坝体抗滑能力，影响整个结构的稳定和安全。混凝土裂缝按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类：第一大类，由第一类外荷载引起的裂缝，包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”，以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”，二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。第二大类，由第二类荷载即变形变化引起的裂缝，包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝，也称非结构性裂缝。

关于水利施工中的砼裂缝控制的探析

砼骨料塑性沉落裂缝。1）裂缝成因分析。混凝土在浇注时，由于振动棒和重力的作用，骨料下沉、水泥浆上升，这种沉落直到混凝土硬化时方停止，当这种塑性沉落受到模板、钢筋及预埋件的抑制（或者模板沉陷、移动时）就会出现裂缝，这种裂缝大多出现在混凝土浇注后半小时至3h之间，混凝土尚处在塑性状态，混凝土表面消失水光时，立即产生，沿着砼钢筋的走向出现，主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。2）施工控制措施。在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度，施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后间隔20~30mm后，进行第二次复振。如果产生这种裂缝，在混凝土终凝前将混凝土裂面用木抹子重新抹平搓毛，可使裂缝愈合。2.2砼塑性收缩裂缝。1）裂缝成因分析。混凝土浇注后仍处于塑性状态时，由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝，这类裂缝隙多在表面出现，形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状，裂缝一般是中间宽两头窄，深度一般不超过50mm，如果混凝土中掺有含泥量大的粉砂则可能被穿透。产生的原因主要是混凝土浇注后3~4h左右表面没有被覆盖，特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快，或者是被基础、模板吸水过快，以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩，到此时混凝土强度趋近于零，不能抵抗这种变形应力而导致开裂，从混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快，塑性收缩裂缝越易产生，而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多，再加上夏季施工中及大体积混凝土中掺加缓凝剂，早期强度低所以其水分特别容易散失，表面容易形成裂缝。2）施工控制措施。施工单位在混凝土初凝前进行二次抹光，然后及时覆盖养护。一般的塑性沉落裂缝和塑性收缩裂缝都属于非结构性裂缝，对结构性能无大影响，GB50164-92《混凝土质量控制标准》中也有明确规定。塑性沉落和收缩有时没有明显区别，交织在一起。2.3大体积混凝土温度裂缝。1）裂缝成因分析。水泥水化过程产生一定的水化热，并且其大部分热量是在3天以内放出，混凝土是热的不良导体，特别是大体积混凝土，产生的大量水化热不容易散发，内部温度不断上升，而混凝土表面散热较快，使内外截面产生温度梯度，特别是昼夜温差大时，内外温度差别更大，内部混凝土热胀变形产生压力，外部混凝土冷缩变形，产生拉应力，由于此时的混凝土抗拉强度较低，当混凝土内部拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土便产生裂缝，这种裂缝隙一般较深，有时是贯穿性的。2）施工控制措施。配制大体积混凝土宜使用低水化热水泥，如较好的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥，降低水灰比，同时设置测温装置，采取保温措施，保证混凝土内外温差小于25℃。2.4砼初凝扰动裂缝。砼在未凝结前，受到外力，砼可以有恢复作用，但初凝后，砼逐渐失去本身的流动性，出现了裂缝就不可能恢复了。扰动的来源有以下几个方面，相对的控制措施如下：1）泵送管道支撑对楼板的冲击和振动。砼施工面积比较大时，泵送管道通常架设在模板上，由于泵送管道布置弯头较多，使泵送阻力增加，泵管输送砼时的来回运动，影响到钢筋的周期振动，这种振动，对初凝后的砼影响很大，只要有足够的时间，在砼中会形成裂缝，裂缝方向性很强，与钢筋走向相同，呈方格状或等距离分布。防治的措施：合理地搭设泵送管，输送管支架杆支撑在模板上，不得直接支承在钢筋骨架上，避免对已浇注混凝土的震动。2）底板模板刚度不足，受力变形亦会造成裂缝。此种情况，常见于胶合板模板，下部支撑杆布置较稀时，未浇筑前上人就可以感到模板刚度不够，脚抬起来模板就反弹：如果浇砼之后砼虽然凝固，但未能达到足够的强度时，此时上人作抹平，浇水或养护作业时，受上述荷载的作用。就会出现裂缝，此种裂缝呈不规划放射网状，裂缝集中处即是受外力集中的地方。防治的措施：砼抹平后至少24h禁止上人，在砼表面走动或搬动物品，在采用复合木模板的部位应加密支撑。2.5施工组织裂缝。1）裂缝成因分析。为赶进度，浇注混凝土未达到设计强度，甚至在浇注后不到24h即开始上人，堆放荷载，经常导致板开裂。2）施工控制措施。主要是现场合理安排施工工序，要求砼留置试块，待砼强度达到1.2MPa以上时才允许放线施工，施工物料不准集中堆放。

结论

水利工程混凝土施工是一项科学而系统性的工作，工程质量影响因素较多。其中的砼裂缝问题是影响整体质量的重要病害，施工人员在裂缝控制环节，应对问题进行有效的检测分析，把握问题成因，采取有效的措施优化施工过程，全面控制砼裂缝问题，提升工程建设质量。