大体积混凝土结构裂缝防治策略的研究

摘要：新时期的水利工程建设必须保证质量，以免出现裂缝影响工程的质量。本文从大体积混凝土结构裂缝产生原因谈起，随后就大体积混凝土结构裂缝防治策略进行了探索研究。

关键词：大面积 混凝土结构裂缝防治策略

中图分类号： TV331 文献标识码： A

水利工程建设点多、面广、量大，与人民群众利益息息相关，必须科学划分中央和地方在水利建设管理中的事权，充分发挥中央、地方两个积极性，履行好水利建设由项目法人实施、政府监管两个主体责任。为此水利部于2014年4月4日制定并印发《2014年水利工程建设领域突出问题专项治理工作方案》，要求各省级水行政主管部门针对水利工程建设领域突出问题开展当地专项治理工作，保障今后大规模水利建设顺利实施。就当前来说大规模水利工程建设在使用大体积混凝土浇灌时很容易出现裂缝。下面笔者结合工作实践就新时期水利工程产生裂缝的原因和相关措施谈一下自己的观点。供参考。

一、大体积混凝土结构裂缝产生原因

近年来随着国家对农业水利扶持力度的加大，水利建设工程也在如火如荼的进行，但是大体积混凝土结构经常发生裂缝问题。大体积混凝土结构经常发生裂缝的原因是多方面的。除外部荷载作用产生的荷载裂缝和地基变形产生的裂缝外，还有因温度和收缩产生的裂缝。

1、水泥水化热影响产生的裂缝。水泥水化过程中放出大量热量，且主要集中在浇筑后的7d左右。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。由于混凝土内部和表面的散热条件不同，因此混凝土中心温度很高，这样就会形成内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

2、混凝土收缩影响产生的裂缝。混凝土在不受外力情况下，在空气中自然硬结时体积收缩，受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。混凝土在空气中结硬时，体积要缩小，产生收缩变形，当受到约束时，就可能导致裂缝的产生。而且在配筋率较高的构件中。由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力。引起构件局部裂缝。防止和减少收缩裂缝的措施：合理设置收缩缝：配筋率不宜过高，设置构造钢筋收缩裂缝健分布均匀，加强混凝土的时期养护。

3、外界气温湿度变化的影响产生的裂缝。混凝土具热胀冷缩性质，当外界气温湿度发生变化时，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。

4、筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足．导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝。由于锈蚀，使得钢筋有效断面面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝。要防止钢筋锈蚀．设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度：施工时应控制混凝土的水灰比，加强振捣，保证混凝土的密实性，防止氧气侵入。

5、基础不均匀沉降引起的裂缝。基础不均匀沉降，使超静结构受迫，从而导致裂缝。防止基础不均匀引起裂缝的措施是：根据地基条件及上部结构形式，采用合理的构造措施及设置沉降缝。

5.冰冻引起的裂缝。水在结冰过程中。荷重要增加，因此，水在设灌浆或灌浆不饱满的预应力构件孔道中结冰，就可以产生沿着孔道方向的纵向裂缝。预防冰冻裂缝的措施：在建筑物基础梁下填一定厚度的松散材料。

6、其他因素的影响产生的裂缝。一是混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝，一般是混凝土配合比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。二是施工材料质量、施工工艺质量及钢筋锈蚀引起产生混凝土裂缝。

二、大体积混凝土结构裂缝防治措施

大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性、防水性，危害严重，必须加以控制。针对产生裂缝的各项原因，针对性地采取防治措施，并将这些措施贯穿于混凝土施工的全过程，从混凝土组成材料、施工安排、浇筑前后降低混凝土的措施和养护保温等。

1、优选混凝土各种原材料。一是选择优质水泥。水泥水化过程中会释放大量热量，因此在大体积混凝土施工中应选用低热或中热的大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，以降低混凝土的温升，提高混凝土硬化后的体积稳定性。二是在选择粗骨料时，应尽量选择吸水性较小，收缩性较低的石料。三是外掺剂保水性较好，混凝土收缩较小。掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。四是掺加适量的减水剂，它可有效地增加混凝土的流动性，且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。五是精心设计混凝土配合比。除了保证原材料的选用质量外，精心设计混凝土配合比也很重要。应合理设计配合比，生产出高强、高韧性、低热和高极拉值的抗裂混凝土。

2、大体积混凝土施工控制措施。为了防止大体积混凝土出现裂缝，一般常规的施工控制措施是采用控制混凝土入模温度、浇筑速度等方法。在一些温度异常的地方，还应采取有效的温控措施，以免产生贯穿性或大量的局部裂缝。

3、裂缝治理措施。在保证了原材与采取了各种有效施工措施后，混凝土仍有可能产生裂缝，这需要我们采取合理可靠的裂缝处理措施解决，以保证工程的安全稳定运行。在发现了临时裂缝后，必须对裂缝部位进行全面、彻底的水、气清理，准确地找到裂缝，确定裂缝的严重程度，如需处理，可采用水泥常规水泥灌浆方案或化学灌浆方案。先沿缝凿槽及修平顺，接着埋管、封填水泥砂浆或环氧砂浆，待凝查漏后进行化学灌浆后切割管头。