曹洁 荣秀兰 马萌萌
山东黄河东平湖工程局 山东泰安 271000
摘要：混凝土是工程中一种重要的建筑材料。混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响美观，还将为工程质量留下隐患，施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少混凝土中裂缝的出现。
关键词：裂缝 原因 方法
前言：混凝土是由水泥、细骨料、粗骨料、水和外加剂按照一定比例拌和而成的非匀质脆性材料，为工程中重要的建筑材料。在施工中对混凝土加强质量控制，对保证工程质量、加快工程进度和保证资金有效利用等有着重要的意义。混凝土硬化过程中产生的裂缝不仅影响美观，还将给工程质量留下隐患，施工中必须采取合理的工程技术措施，控制和减少混凝土中裂缝的出现。
1裂缝的种类
混凝土裂缝按深度不同分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝；按裂缝开度变化可分为死缝、活缝和增长缝；按产生原因分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝等。
1.1温度裂缝
大体积混凝土浇筑后，由于水泥水化热使内部混凝土温度升高。水化热温升至顶峰后的降温过程中混凝土发生收缩，在约束条件下，当温降收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时，混凝土发生的裂缝称为温度裂缝。还有一种温度裂缝是由于天气变化导致混凝土产生很大的内外温差引起。
1.2干缩裂缝
置于未饱和空气中的混凝土因水分散失而引起的体积缩小变形，称为干缩。因为干缩扩散速度小，内部混凝土对表面混凝土干缩起到约束作用，使混凝土表面产生干缩应力，当混凝土干缩应力大于其抗拉强度时，混凝土就会产生干缩裂缝。
1.3钢筋锈蚀裂缝
混凝土中钢筋发生锈蚀后，其锈蚀产生的体积比原来增长2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，当膨胀应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土就会产生钢筋锈蚀裂缝。
1.4碱骨料反应裂缝
水泥中的碱和骨料中的某些活性物质如活性SiO2以及变形石英等发生反应而生成吸水性较强的凝胶物质，当反应物增加到一定数量，且有充足水时，就会在混凝土中产生较大的膨胀作用，导致混凝土产生碱骨料反应裂缝。
2 水工混凝土建筑物裂缝的成因
2.1设计粗糙、建设、监理单位工作随意性大
由于多方面的原因，勘察设计单位无法深入地开展地质勘探工作，隧道围岩类别评价及支护结构设计缺乏基础资料，只能采取类比、参照邻近工程项目等办法获得，导致工程设计带有一定的盲目性，脱离工程实际情况。个别建设单位限于自身管理和专业技术水平的欠缺，任意变更原设计。少数工程由业主的内部人员组成监理机构，监理工作失去独立性。
2.2施工工艺或现场操作不规范
(1)混凝土生产时原材料计量误差大，尤其外加剂的掺加随意性大，没有根据砂、石料的实际含水率及时调整施工用水量，造成混凝土水灰比增大。此外，在混凝土运输及泵送过程中加水的现象也比较普遍。
(2)采用整体式钢模板台车施工，混凝土浇筑时振捣不及时或漏振， 振捣深度控制不好，混凝土均质性差。
(3)盲目追求施工进度，随意提前脱模时间，使混凝土过早承受荷载，破坏了混凝土结构。脱模后养护工作随意性大，没有进行混凝土的潮湿养护，或养护不规范。
(4)混凝土施工中产生的冷缝处理不规范。在混凝土施工时对施工缝处理不规范，形成冷接缝，或表面没有打毛，凹槽清理不净，或施工缝做成直通缝，形成渗漏水通道等原因，均会导致混凝土结构的渗漏。
2.3原材料质量差、配合比设计不合理
水泥品种选择不当，安定性不良，不同批次的水泥混用。碎石、砂级配差，含泥量超标，碎石中石粉含量大，针、片状物过多，影响了水泥与骨料的胶结。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
进行配合比设计时，忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响，错误认为水泥用量越多，混凝土强度越高，当原材料发生变化时，配合比设计没有作相应调整，对掺合料和外加剂的选用缺乏专业技术人员的指导，往往达不到预期效果。
3 修补材料
3.1水泥基渗透结晶型防水材料
水泥基渗透结晶防水材料是水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝上本身固有的化学特性和多孔性，以水为载体，借助于渗透作用，在混凝上微孔及毛细管中传输，再次发生水化作用，形成不溶性的结晶并与混凝上结合成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛细管孔道，从而使混凝土致密，达到永久性防水，防潮和保护钢筋、增强混凝上结构强度的效果。
近些年，水泥基渗透结晶型防水材料已在水工混凝土建筑物防渗和补强方面得到广泛应用，均取得良好效果。
3.2聚合物水泥砂浆类材料
聚合物水泥砂浆作为防渗、防腐，防冻材料已在水工混凝土建筑物修补工程中得到广泛应用。它以少量胶乳材料对水泥砂浆或混凝土改性后，可增强其抗渗性，抗碳化和抗冻性，是一种性能可靠、经济、施工方便的修补材料，目前已列入有关设计规范和施工规程。其施工方法有人工涂刷，喷涂及灰浆机湿喷等，大大提高了施工速度及施工质量。
3.3新型灌浆材料
利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料(Pu／EP-IPN)。该材料综合了环氧树脂和聚氨酯类浆材的性能优点，浆材黏度低，凝结时间可调、强度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉强度可达1.05MPa。是一种性能优良，适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。自从环氧树脂类高分子材料被用于混凝上建筑物裂缝修补工程后，至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第3种材料被广泛应用。
4 修补新措施
4.1混凝土裂缝注浆技术
由日本引入的一种“壁可”注浆技术，通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆，缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中，并通过混凝上的自然呼吸作用排出，有效地避免了气阻现象，从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下，注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆，需要人工操作的只是用泵将浆液压人到注射管内。尽管采用低压低速注浆，也节省了大量人力和时间。
4.2钢板及碳纤维补强加固技术
碳纤维补强加固技术利用高强度或高弹性模量的连续碳纤维单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材，将片材用专用环氧树脂胶黏贴在结构外表面受拉或有裂缝部位，固化后使两者共同工作。由于碳纤维分担了部分荷载，就降低了钢筋混凝土结构的应力，从而使结构得到补强加固。
碳纤维加固技术主要用于钢筋混凝土建筑物的梁、板、柱等构件的补强加固。与传统的加固方法相比，它具有高强度高弹性模量、抗腐蚀能力强、耐久性好、热膨胀系数小、施工简便、工作效率高、施工质量易于保证、对结构影响小、使用范围广等优良性能。
4.3新的施工设备
高压无气喷涂设备是为解决环氧树脂、聚氨脂等材料的快速、大面积喷涂而研制的。根据需要喷涂一遍至数遍，混凝上结构表面即可形成一定厚度的柔性膜层，从而达到抗冲耐磨、封闭混凝土防渗、防碳化.保护钢筋、延长结构使用寿命的目的。相对于传统方式，高压无气喷涂设备使用方便、省工省时，比手工涂刷可提高效率5倍以上。
结语：
水工混凝土裂缝是由多种原因造成的，在施工中必须严格按照施工规范进行，确保混凝土施工质量。一旦产生裂缝，及时进行处理。各参建及运行管理单位要齐心协力，全方位、多渠道地联合控制，确保混凝土质量，减少病害隐患及威胁，提高水工混凝土耐久性。
参考文献：
[1]赵立云，董伟，胥姗姗.水工混凝土裂缝成因及控制[J].山西建筑，2010（9）：162-163.
[2]张鹏飞，覃巫黄.水工混凝土裂缝的成因及防治[J].珠江水运，2009（9）：55-57.
曹洁，女， 1983年4月生，山东黄河东平湖工程局，工学学士学位，建筑经济师。
论文作者:曹洁,荣秀兰,马萌萌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 骨料论文; 材料论文; 水工论文; 钢筋论文; 《防护工程》2018年第18期论文;