水工混凝土裂縫防治措施簡述

范貴峰

（偏關縣水利局 山西忻州 036400）

1 工程概況

忻州市云中河分洪閘位于云中河河道米家寨水庫下游835 m 處，由5 孔單寬為3.5 m 的胸墻式水閘組成，水閘基礎為鋼筋混凝土灌注樁。設計方案中閘底板寬度為23.5 m（共分5 塊，每塊寬長為4.7 m），長度為6 m，厚度為100 cm，C30 鋼筋混凝土結構，施工用分倉法進行澆筑。首倉澆筑完成后，在混凝土表面發現1 道寬度為1.2 mm，長度為1.5 m 的裂縫，經檢測裂縫深度為5.2 mm，經分析認為，該裂縫為表層裂縫，裂縫產生的主要原因是由于混凝土配合比及養護不當所致，裂縫未對底板結構形成實質性影響，但應防止裂縫繼續發展形成深層裂縫和貫穿裂縫，發生質量問題，故需要對該裂縫進行化學灌漿處理，同時提出預防混凝土裂縫的技術措施，以保證閘底板混凝土的澆筑質量。

2 水工混凝土裂縫預防措施

對導致混凝土發生裂縫最常見的幾種因素進行了分析，并針對各種因素提出了具體的優化建議和預防措施。

2.1 優化混凝土配合比

1）選用低熱水泥，降低混凝土水化熱。原設計配合比中采用普通硅酸鹽水泥，可改用低熱硅酸鹽水泥，以降低混凝土水化反應總熱值和熱峰值，以預防裂縫的產生。

2）嚴格控制砂、石骨料質量。選擇質地堅硬、自然連續級配、含泥量較低的砂、石骨料，這樣可以不僅可以節約水泥用量，減少用水量，而且拌制的混凝土具有較高的抗壓強度。本項目粗骨料選用5～40 mm 連續級配的石子；細骨料選用細度模數為2.8 的天然河砂，含泥量小于2.5%。

3）提高骨灰比，降低水灰比?；炷涟韬臀镌谀Y過程中會產生收縮，也會導致混凝土出現收縮裂縫?；炷林械膯畏剿嗍褂昧吭酱?，混凝土收縮量也就越大，反之則越小。再有，澆筑后的混凝土在強度增長過程中除水化反應用水外，多余的水分在散失過程中會導致混凝土內部產生空隙或毛細滲道，在應力集中時也會導致混凝土產生裂縫[1]。所以，拌制混凝土時，單方用水量越大，混凝土內部形成的空隙也就越大，混凝土抵抗變形破壞的能力也就越弱，也越容易產生裂縫。具體參數應委托試驗檢測機構計算確定。

4）摻入優質粉煤灰代替部分水泥，并加入適量的緩凝劑。這樣在保證混凝土強度的同時，不僅可以改善混凝土拌和物的和易性和粘聚性，也可以減少水泥用量、延緩水泥凝結時間，從而達到有效減少水化熱和降低水化熱峰值的目的。本項目混凝土配合比設計中，優質粉煤灰摻量取值為水泥用量的30%，這樣混凝土拌和物的流動性、粘聚性較好。通過摻入粉煤灰的方法，在保證混凝土強度的同時節約了水泥用量。

2.2 降低混凝土拌和物的入倉溫度

混凝土拌制時，從以下兩個方面采取措施降低混凝土拌和物的入倉溫度。

1）降低混凝土拌和物的出機口溫度：該閘底板混凝土澆筑時正逢8月上旬，日間最高氣溫達到了34℃，夜間氣溫也在15℃～20℃。為了防止直接曝曬升高骨料的溫度，在骨料存放場搭設遮陽棚，并在料場安裝噴水噴霧設備，降低骨料溫度，同時也可兼顧防塵和除塵。另外，混凝土拌制盡量使用低溫水，必要時可摻入冰渣或冰水拌制，也可以有效降低混凝土拌和物的出機口溫度。

2）減少混凝土拌和物運輸澆筑過程中的溫度回升：在混凝土送輸車罐體上方加裝防曬裝置，避免曝曬升溫；要計算好混凝土入倉方量和澆筑速度，合理組織施工，避免混凝土罐車進場后不能及時入倉增加等待時間；盡量安排在夜間低溫時段澆筑。

2.3 合理設置澆筑順序

該工程閘底板混凝土一共劃分為五個倉段，從左向右依次分別為第①倉段、第②倉段、第③倉段、第④倉段及第⑤倉段，混凝土澆筑采用跳倉法，現第①倉段已完成澆筑，先澆第③倉段及第⑤倉段，然后澆第②倉段和第④倉段。這樣可以利用混凝土澆筑側面自然散熱，也可以利用倉縫造成應力阻斷，以避免產生收縮裂縫。

2.4 充分做好混凝土澆筑后的養護

制定嚴格的養護制度，明確具體的養護方法和養護周期，設專人養護，按規定做好養護記錄。該工程閘基底板混凝土在混凝土澆筑完成8 h 在混凝土初凝后開始進行，混凝土表面由原來的灑水養護改為圍水養護，側面采用塑料薄模覆裹養護，以保證混凝土表面始終保持濕潤狀態，養護時間為28 d。優化調整閘底板混凝土配合比及變更養護方法后，后期混凝土再未發生裂縫。實踐證明，所采取的裂縫預防技術措施是有效的。

3 混凝土裂縫的處理方法

混凝土裂縫一般分為細微裂縫、表層裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫，當混凝土出現裂縫后應及時進行處理，避免表層裂縫發展形成深層裂縫，甚至貫穿裂縫，發生工程質量問題。所以，應經常對澆筑后混凝土進行檢查，當發現混凝土出現裂縫時應認真分析，明確裂縫成因和裂縫類別，以及裂縫的發展趨勢和影響，并結合實際情況制定裂縫處理方案?；炷翜\表裂縫如有后續覆蓋可不進行處理，如沒有后續覆蓋一般采用化學灌漿和環氧砂漿進行涂抹處理。深層裂縫和貫穿裂縫，應論證和評估裂縫對混凝土構件及結構整體的影響，如無法滿足安全要求則需要重新澆筑[2]。

4 結語

混凝土裂縫是水工混凝土結構中較為常見的一種質量問題，直接影響著水工混凝土的抗滲性和承載力，甚至影響水工建筑物的使用功能。所以，應對混凝土裂縫進行的成因進行分析和研判，找出形成混凝土裂縫的原因，在混凝土澆筑前采取相應措施進行預防。發現混凝土產生裂縫后，應及時進行分析成因，進行科學處理，盡可能減少裂縫對水工建筑物的不利影響，保證水工建筑物的正常使用和功能的發揮。