摘要：裂缝是水工混凝土建筑物最普遍、最常见的病害之一，不发生裂缝的混凝土建筑物是极少的。笔者从混凝土裂缝的发生的原因和防治措施谈点认识，可供混凝土工程施工中参考借鉴。
关键词：水利；混凝土；裂缝；防治措施
1 前言
混凝土是多相复合而形成的非均质脆性材料，由于混凝土施工和本身变形、约束，当混凝土拉应力大于其抗拉强度，或混凝土拉伸变形大于其极限拉伸值时，混凝土就会产生裂缝。水工混凝土建筑物的病害从现象上看主要有裂缝、渗漏、剥蚀等，而每一种病害又是由多方面原因造成的。裂缝主要由混凝土质量差、温度、干缩、荷载、地基变形、钢筋锈蚀、碱骨料反应、水泥水化热温升等原因引起。渗漏主要是混凝土密实性差、裂缝、伸缩缝止水失效等原因引起；剥蚀主要由钢筋锈蚀、冲磨气蚀、冻融、化学侵蚀、碱骨料反应及低强风化等原因导致。笔者就水工混凝土建筑物的裂缝产生原因和防治措施谈点认识与同行商榷。
2 裂缝调查
2.1 初步调查
在裂缝的初步调查中，裂缝现状调查主要调查裂缝宽度、长度（记录大于的裂缝）、形状（网状、顺筋等）、是否贯通、缝内有无异物及裂缝宽度的变化等情况，并绘制平剖面图。裂缝末端位置是推断混凝土应力状态的重要参数，一定要观察到看不见为止，并做好详细记录。裂缝附近（周边）调查是对裂缝附近混凝土表面的干湿状态、污垢、剥离及剥落，锈水及盐析等情况的现场观察、摄影、测量、记录和统计。另外担心建筑物的变形与地基不均匀沉陷有关时应进行地基调查（沉降及侧向位移），对是否影响使用应调查，还要收集相关部位设计资料、施工的记录、结构物的使用和环境条件等。
2.2 详细调查
详细调查是在初步调查的基础上，根据裂缝状况、设计图及计算书、施工记录等初步调查资料分析，有时不断判断开裂原因，无法断定是否需要修补与补强加固。即使能找出几项开裂原因，也难于确定其中哪项是主要的。此时，就要进行详细调查，进一步收集判断资料。
（1）混凝土劣化度的调查
主要是混凝土试验（钻取混凝土芯样进行强度试验和非破损检则），碳化深度试验（用1%的酚酞溶液进行检验，混凝土配合比成分分析和氯化物含量试验。
（2）钢筋的劣化调度调查
（a）凿除试验。将混凝土凿至主筋位置，观察并测定保护层厚度，钢筋位置、钢筋数量及锈蚀情况。
（b）非破损检测。可用钢筋探测仪、电化学测定法等进行评价。
（c）钢筋拉伸试验。当钢筋锈蚀显著必须校核结构承载力时进行。
（3）按设计图纸核截面尺寸
当对建筑物构件截面尺寸有怀疑时，必须测量构件的形状及尺寸，并与设计图核对。
（4）荷载条件调查
一般来说，混凝土开裂时的应力与设计假定荷载产生的应力合力有差异。因温度变化、干缩、化学变化及吸水等引起的应力，冲击及地震等瞬时荷载所产生的应力是不易估计的。
（5）裂缝的详细调查
主要是在初步调查的基础上扩大深度和广度。对裂缝形态、伸展路径、宽度和深度变动情况、剥离和剥落进行调查。
2.3 调查试验
可从混凝土中采集试样进行混凝土孔隙率试验，混凝土碱骨料反应的判断，结构荷载试验，结构振动试验等。
3 裂缝检测
裂缝检测主要是检测宽度和深度。裂缝宽度的检测一般使用裂缝宽度检测仪、刻度放大镜等。为测定裂缝宽度的变化情况，也可使用钳式应变计或电动千分表等电测法。裂缝深度检测的方法有超声纵绕射法、超趱纵波钻孔对测法、单频脉冲面波散射法等。
4 裂缝成因分析
裂缝成因分析对于修补或加固是至关重要的，其裂缝的成因是多方面的、复杂的，其中必有主要原因与次要原因。如果忽视裂缝成因分析，会导致修补及加固无效。混凝土发生裂缝主要有材料、施工、环境、结构与荷载等多方面的原因。
4.1 原材料
水泥的非正常凝结、水化热和非正常膨胀；骨料中含泥量超标、质量低劣或使用了反应性骨料、混凝土中氯化物超标、泌水及干缩。
4.2 施工
混凝土拌合不均匀，浇筑顺序不合适、浇筑速度太快、振捣不足、养护不当、泵送时改变了混凝土配合比；钢筋被扰动、保护层厚度不足；模板变形、模板漏浆或底部漏水。
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4.3 环境
环境温湿度的变化或温湿度之差、反复冻胀、火灾或表面加热、酸或盐类的化学作用；碳化或氯化物的侵入使内部钢筋锈蚀引起的裂缝。
5 几种裂缝的防治措施
5.1 结构缝及施工缝漏水
5.1.1 现象
（1）挡水建筑物的结构缝及施工缝工渗漏水，或建筑物运行一段时间有白色晶体析出。
（2）在同一混凝土浇筑块中出现明显的非设计要求的分层现象，层间形在混凝土冷缝。
5.1.2 主要原因
（1）已浇筑混凝土面冲毛、凿毛等不规范，浇筑仓面积水未清除；混凝土砂率较低，结合面薄弱，强度较低；混凝土入仓铺料方向、方法错误，骨料窝集；二期混凝土浇筑无专门的技术措施，振捣不符合要求。
（2）橡胶、金属止水片（带）的黏接、折叠或搭接、焊接质量不满足要求；止水带安装不牢固，混凝土浇筑时移位、变形或撕裂；混凝土拌合物未能充实止水带两翼区域，或漏振及振捣不密实；金属止水未涂填沥青等隔浆材料，止水带安装采用水泥钉固定，止水带破损。
（3）混凝土浇筑中间隔时间过长，先浇筑混凝土拌合物已初凝，未采取措施进行处理，新老混凝土层间形成冷缝。
5.1.3 防治措施
（1）混凝土入仓、平仓、振捣过程中，应防止在施工缝面形成骨料窝集现象；按现行规范要求对混凝土浇筑全过程进行控制，采用合理方法排除泌水，确保混凝土质量。
（2）止水安装前，对止水接头进行检测，采取有效措施防止移位、变形或撕裂；金属止水在伸缩缝中的部位应填写隔浆材料；水平止水底板应人工送料填满，污染物应及时清楚；止水安装后，应进行质量检查。
5.2 混凝土浅层裂缝
5.2.1 现象
拆模后或经过一段时间，出现浅层裂缝。
5.2.2 主要原因
（1）在冬季、夏季暴露区，混凝土水分损失较严重，混凝土出现裂缝。
（2）滑膜内表面未能较好涂刷脱模材料、移动滑膜时间过晚；移动过程中“抬动”表层混凝土，导致混凝土出现层次裂缝。
（3）混凝土强度较低时承受了超过其强度的荷载。
（4）固结灌浆压和过高时局部混凝土板易被顶裂。
5.2.3 防治措施
（1）按照《混凝土质量控制标准》和《混凝土结构工程施工规范》等规范针对不同季节、混凝土特性、浇筑部位、环境、养护能力等，制定适合于混凝土的养护措施，并及时进行养护；控制混凝土配合比和泵送混凝土的坍落度。
（2）合理分层分块，在满足结构、水力学和施工要求条件下，尽量减小浇筑块体的尺寸。对厚长比、厚高比较小、临空面大，受气象和基础岩面约束影响相对较大的板块型混凝土，经计算比较，应减小其长度和宽度。
（3）混凝土浇筑时，应提供基础处理合格的证明材料，提供承重模板支撑计算说明书，注明拆模时混凝土需要的承重强度。
（4）混凝土浇筑间歇时间过长，初凝已不能重塑时，可先覆盖一层同强度等级砂浆后，再浇筑混凝土。
5.3混凝土结构中的深层贯穿性裂缝
5.3.1现象
混凝土结构中存在超过设计允许宽度的、可见的贯穿性裂缝。
5.3.2 主要原因
（1）混凝土强度未达到要求就拆除承重模板或承重模板沉降过大。
（2）混凝土浇筑块较大，厚长比、厚高比较小、临空面大，受气象条件影响较大；混凝土温升高、温度应力场紊乱。
（3）基础岩面起伏较大，基础约束使混凝土产生较大的温度应力。
5.3.3 防治措施
（1）复核模板的承载力，混凝土达到设计要求强度后再拆模。
（2）按5.2.3的要求做好防治；控制混凝土配合比和泵送混凝土的坍落度。
（3）合理分层分块，按浇筑块尺寸布置冷却水管，确家冷水用量和进水口水温，防止温度过大。
6 结语
通过以上的初步探讨，具体的预防措施在实践中应用效果也较好。裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗涌性能，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的使用年限。
论文作者:朱胜
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/24
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 钢筋论文; 骨料论文; 建筑物论文; 荷载论文; 宽度论文; 《基层建设》2018年第5期论文;