给排水钢筋混凝土构筑物的裂缝成因及控制

2020-12-08刘勇

魅力中国 2020年24期

刘勇

（深圳市龙岗区水务工程建设管理中心，广东深圳 518000）

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，水涨船高，满足了城市生活的需要。钢筋混凝土结构施工快速，节省原料，经久耐用。由于这些优点，钢盘混凝土结构成为建筑工程的主要结构形式。目前，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的钢筋使用量已经超过了一亿吨，混凝土20 亿立方米，已经达到了全世界总量的1/2 以上。截止到2018 年，中国每年混凝土工程总量超过全世界的总和，已经达到了54%左右，实现中国梦、让中国达到小康社会的水平，混凝土工程在我国发展和建设当中不可或缺。而中国的自然条件也非常适合混凝土工程。在市政给排水工程中，自来水厂，污水处理厂构筑物绝大多数采用钢筋混凝土结构，在市政排水工程中，排水箱通常采用钢筋混凝土结构。但任何事物也有它不完美的一面，混凝土结构的大量应用，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裂缝。

一、混凝土结构裂缝的影响

对于给排水构筑物来说，裂缝问题尤其敏感:产生的裂缝以后，在外观上看影响美感，从使用角度来看裂缝的存在影响到了混凝土的可靠性、影响到混凝土构筑物的安全，如果环境属于腐蚀性，就会造成非常大的危害。腐蚀介质深入结构内部，对钢筋产生锈蚀，影响钢筋的性能，导致构筑物不能够正常使用和发挥功能。若是混凝土箱涵，后续更可能发生箱涵破损，引起水土流失，如未及时发现，发展严重将会引发地陷。[1]

二、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，下面我们逐做例举。

(一)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损害混凝土和易性的有害物质，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、酸碱物质发生化学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[2]。因此，工程质量选料第一。

(二)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。

(三)地基沉降变形，这是混凝土产生裂缝的主要原因。地基在上部荷载作用下，岩土体被压缩而产生的相应变形，使构筑物各抽荷载产生不均匀变化，从而造混凝土结构产生内部应力，超过一定限度，混凝土结构便会出现裂缝。异向荷载的大小，决定裂缝的大小，裂缝有的时候是贯穿性的，这是由于地基变形的应力较大造成。

三、给排水混凝土构筑物裂缝的防治

(一)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，一切砂石、水泥拒绝进入施工场地。一定未雨绸缪，对混凝土的质量有一个坚实的保证[3]。

(二)对混凝土中砂石的含泥量严格把关。沙石等材料具有一定的变异性，含泥量大于2%的碎石，以及含泥量大于3%的砂子，都在集料表面形成包裹层，形成包裹层以后，难以与水泥粘结在一起，同时也会增加搅拌的水量，从对混凝土质量产生严重的影响。

(三)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，提高混凝土的和易性，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能力、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出现[4]。

(四)控制混凝土施工。近距离运输混凝土，快速的将合格的搅拌好的混凝土送达，保证混凝土的强度。

(五)管控混凝土入模温度。由于混凝土在水化过程中会释放大量热量，尤其在夏季施工时，日最高气温可达35～40℃，温控是重中之重，故须采取措施降低各集料的原始温度和混凝土入模温度是根本。具体可采取混凝土中使用的水泥要有一定的冷却时间，避免使用未冷却的高温水泥；使用的砂石料场必须有遮阳设施，避免太阳直晒，并浇冰水降温；运输混凝土的搅拌车辆装料前用冰水涮罐降温，并设置隔热遮阳措施；混凝土拌和用水要进行水温控制，在混凝土浇筑前的1小时左右，向拌合水内投入1/3 冰屑，然后每隔一定时间投入相应冰屑，以保证较低的拌合用水温度等措施来降低混凝土的入模稳定，以延缓混凝土升温过早过快造成的裂缝。