给排水混凝土工程构筑物的裂缝成因及控制郑庆江--中国期刊网

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给排水混凝土工程构筑物的裂缝成因及控制郑庆江

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：郑庆江

[导读] 摘要：随着建筑行业的快速发展，本文根据混凝土破坏的损伤力学机理，分析了给排水混凝土构筑物裂缝产生的原因，阐述了裂缝造成的影响，并对掩饰裂缝、修补裂缝、封闭裂缝、结构加固等几种裂缝的处理方法进行了介绍，以确保构筑物的施工质量与安全。

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        摘要：随着建筑行业的快速发展，本文根据混凝土破坏的损伤力学机理，分析了给排水混凝土构筑物裂缝产生的原因，阐述了裂缝造成的影响，并对掩饰裂缝、修补裂缝、封闭裂缝、结构加固等几种裂缝的处理方法进行了介绍，以确保构筑物的施工质量与安全。
        关键词：给排水混凝土；工程构筑物；裂缝成因；控制
        引言
        近些年来，我国的经济发展非常之快，取得了可喜的成就，城市基础建设的规模得到了不断扩大，满足了城市生活的需要。混凝土结构施工快速，节省原料，经久耐用，由于这些优点，混凝土结构成为建筑工程的主要结构形式。目前世界上，中国的一些建筑都在世界上独领风骚，其技术难度之大让人叹为观止，以致成为里程碑式的建筑。根据资料统计，现在我国每年工程建设使用钢筋已经超过了一亿吨，混凝土20亿立方米，已经达到了全世界总量的1/2以上。而中国的自然条件也非常适合混凝土工程。任何事物都有它不完美的一面，混凝土结构大量应用，体现了它的价值，也逐渐暴露了一些问题，其中最明显的就是混凝土的裂缝问题。
        1给排水混凝土裂缝形成的原因分析
        混凝土产生裂缝，原因有很多种，比如原材料质量不佳、构件本身的物理化学性能差、施工环境条件不好、施工管理不当，施工技术没有发挥好以及自然环境等等，不一而足，下面我们逐一做例举。①原材料质量原因。建筑物的材料如果使用不当，或者水泥和粗细骨料的配比不合理，或者说材料的本身的品质不符合要求，这都容易产生裂缝。在施工中我们发现，有些骨料和水泥含有有害的物质，这会导致豆腐渣工程的出现，很多情况都是由于材料的不合格，或者添加剂使用欠妥、酸碱物质相互反应以及钢筋结构的性能限制等，这些皆容易导致混凝土产生裂缝。因此，工程质量选料是第一位的。②施工设计失当。施工当中也经常存在一些搅拌和运输方面的失误，浇筑过程中，经常由于混凝土不均匀，加之缺乏养护，仓促施工，这些都会造成混凝土裂缝。有时二次振捣遗忘，或者压抹力度不够，这些都必然产生质量问题。还有，地质报告数据、钻探勘测数据如果有偏差，就会造成错误的设计和错误的施工，以致造成混凝土的裂缝，比如混凝土产生了垂直裂缝的原因，经过勘察，发现地质报告失误，因而造成了地基下沉，之后产生了应力裂缝。③内部条件。从混凝土的内部组成来看，它是由粗骨料、细骨料和水泥浆构成的。细骨料和水泥浆又组成砂浆，将粗骨料粘结起来。混凝土是一种非均匀的多向水硬化介质材料，在水硬化过程中，由于水分子和气体的蒸发、迁移，使混凝土内部形成各种形状的孔隙。混凝土在硬结后，水泥浆中已水化部分、未水化部分的水泥颗粒及空气和水等所占的比重随龄期而变化，未水化部分逐渐减小而水化部分逐渐增多。水化的水泥浆由针状和叶片状纤维组成，纤维不是实心的，而是微管状，所以水泥浆中孔隙率很高，达到30%左右。另外，混凝土在施工期间由于水化热和质量不均匀等原因，也产生和造成了细微裂缝和微孔隙，在外荷载和温度变化等因素的作用下，部分微裂缝和孔隙将会扩展并且汇集成核，连通形成宏观裂隙，导致混凝土力学性能的改变和寿命下降。混凝土作为一种复合型建筑材料，本身具有不连续性，所以这是裂缝存在的必然性。从混凝土材料的微观结构上看，是多种相态、多种物质构成的复合体，同时由于搅拌、运输、泵送、振捣等引起混凝土拌合物的离析、泌水现象，混凝土中各种相态、各种物质的分布完全可能是不均匀的。因此，混凝土结构自浇筑成型后就存在裂缝。混凝土内部骨料与水泥之间由于变形不一致积聚的拉应力，是导致裂缝的内部条件。
        2给排水混凝土工程构筑物的裂缝成因的控制措施
        2.1加固处理
        由于钢筋变形、屈服而引起的裂缝，具有一定的延性性质，而以混凝土破碎为特征的裂缝，则很容易迅速发展为压溃而具有突然破坏的危险。若经过检测和复核发现结构抗力不足，且有作为破坏预兆标志的裂缝，则要进行加固处理。方法包括：增大截面面积、外包钢材法、锚贴钢板法、粘贴纤维法、外加预应力法、混凝土置换法、改变传力途径法、基础加固法。

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        2.2严格检查混凝土原材料的质量
        材料低劣，质量必然下降，难以达到要求。在混凝土施工中，对原材料质量严格把关，这是保证混凝土质量的一个前提。首先要选择名牌产品与正规厂家的产品，对原材料质量谨慎检验，凡不符合施工要求的原材料，一切沙石、水泥拒绝进入施工场地。一定未雨绸缪，给排水混凝土的质量有一个坚实的保证。
        2.3对骨料含水量严格把关
        选择与水泥粘结性较强的集料，保证混凝土的级配，提高混凝土的合易性，选择强度较大的混凝土，对碎石颗粒含量严格把关。在施工过程当中，根据施工经验，我们在混凝土材料里面使用优质的粉煤灰或者高效的减水剂，这样能增强混凝土材料的抗离析性、抗渗性、和易性和可泵性，如此，漏水现象就会相对减少，从而降低混凝土裂缝问题的出现。
        2.4混凝土的搅拌
        现在的工程都采用混凝土搅拌站进行统一搅拌，这样混凝土的比例能得到非常正确的把握。在确定比例时，设计人员要严格地进行考察，根据实际情况认真配比比例，确定比例以后，务必搅拌均匀，让所有的砂石颜色相同，使石子的表面包满砂浆，在使用添加剂之前，一定要将添加剂调成溶液，然后再和其他的材料一起搅拌均匀相称。
        2.5混凝土干缩及温度应力产生结构裂缝的预防
        对于混凝土干缩及混凝土水化热造成的温度应力产生的结构裂缝，是在混凝土浇筑期间直至施工完成后的使用期内都可能出现的裂缝，也是裂缝防控的重点。且由于工程的复杂性及各工程地质条件的差异性，此种裂缝很难在实际工程中完全避免，是混凝土水池裂缝控制的关键。
        2.6做好在混凝土成型过程中的养护工作
        在混凝土凝固的过程中，必须要进行浇水养护，因为混凝土成型时会产生热量，浇水会降低温度，缩小混凝土产生裂缝的几率。首先要降低温差，在混凝土上，覆盖保温材料，然后再进行浇水作业，严防混凝土温度突然的发生变化，从而对混凝土的强度失去保证;减低温差可以缓冲混凝土材料的干裂，一般而言，我们必须在一日之内对混凝土进行养护，超过24个小时以后，就错过了最佳的养护时期，而在这个工作日之内，又分为几个时期:在最早的八个小时左右，需要通过胶水降低混凝土的温度，而后的十几个小时之内，则相对应的降低浇水量，不要让水分产生过多，否则，混凝土在释放热量过程中，容易形成气泡。
        2.7外部荷载
        考虑不周全造成的结构危害裂缝的预防对于外部荷载考虑不周造成的结构危害裂缝，应在设计阶段全面考虑构筑物的外部荷载及各种工况组合，合理设置构件的计算假定，得到较为准确的计算结果，从而避免结构危害裂缝的产生。此种原因造成的结构裂缝完全可以通过设计过程中合理的计算及配筋加以避免，因此在大多数工程中尚不普遍。
        结语
        混凝土的裂缝问题，一直是施工人员头疼的问题，影响着混凝土的施工质量。凡事要防患于未然，尽量不要在事后补救。因此，一定要在施工之前，有针对性地采取预防性的措施，让工程结构尽量避免出现裂缝，尤其是出现有害裂缝的出现，以确保工程质量，使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
        参考文献
        [1]关水平，和爱武.混凝土裂缝分析及预防[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2006(4):10-12.
        [2]徐有邻，顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理[M].北京:中国建筑工业出版社，2010.
        [3]张雪梅，纪亚男.给水排水工程构筑物裂缝形成的原因及防治措施[J].特种结构，2007(1):17-19.