浅谈混凝土裂缝的成因与控制

孙彪江苏镇江建科工程管理有限公司 212000

孙浩华重庆市梁平县水务局屏锦片水利水保站 405209



浅谈混凝土裂缝的成因与控制

孙彪
江苏镇江建科工程管理有限公司 212000

[摘要]混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因提出了控制裂缝发展的措施，并总结了混凝土裂缝的处理方法。 随着我国市场经济的发展进程不断加快，人们对各项基础设施的建设需求越来越大。电力结构的发展转变是完善我国能源合理利用的重要措施之一，其中水利工程是这一阶段衍生出的最为重要的建设组成部分。然而，水利工程对当地的气候、水质、地质以及生物多样性有着不同程度的影响。文章从我国水利工程建设的现状入手对其进行了详细的分析，旨在为水利工程的相关业内人士提供一些帮助。

[关键词]混凝土;裂缝；成因；控制 水利工程；生态环境影响；生物多样性

1.引言

混凝土结构工程的裂缝，是一个带着有普通性被工程界很为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全，因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的，成为结构的破坏的先兆，这主要是指荷载产生的裂缝；有些裂缝的出现造成工程渗漏，影响正常使用，保护层剥落，降低混凝土强度，严重损害工程耐久性，缩短工程使用寿命，这主要是指变形产生的裂缝；还有耦合作用下的裂缝和碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝。同时较大的结构裂缝，影响建筑美观，为装修造成困难。由于产生裂缝的微观与宏观机理的复杂性、动态变化性，它也是困扰工程技术人员一个技术难题。

2.裂缝的成因

裂缝产生的形式和种类很多，有设计方面的原因，但更多的是施工过程的各种因素组合产生的，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。裂缝原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题，解决裂缝控制问题应当采取综合方法。

2.1设计原因。设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝，设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝，设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)，设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形；设计中采用的混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。菏载收缩，使用环境温度变化，管线配置不当，保护层厚度不足，抗温度收缩配筋不足。

2.2材料原因。骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。

2.3混凝土配合比设计原因。设计中水泥等级或品种选用不当。配合比中水灰比，过大。单方水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大。配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

2.4施工及现场养护原因。现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。拌和不均匀，搅拌时间不足或过长，拌和后到浇筑时间间隔过长，易产生裂缝。连续浇筑时间过长，接茬处理不当，易产生裂缝。高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。

2.5外界因素。构筑物基础不均匀沉降，产生沉降裂缝；周围环境影响，酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀，引起裂缝；野蛮装修，随意拆除承重墙或凿洞等，火灾、轻度地震等引起裂缝。

3.裂缝的防治

3.1设计方面。1、计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构，没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的有力措施，而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施。[1]2、用补偿收缩混凝土技术要解决由于收缩而产生的裂缝，可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。3、冬天停工春天继续施工时，地下室顶板、 地下室的窗上墙和窗下墙容易出现裂缝，目前在设计中通常采用了“放”、“抗”或“抗放结合”的控制裂缝措施。

3.2材料选择。根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级，尽量避免采用早强高的水泥。选用级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份，可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

3.3混凝土配合比设计。混凝土配合比除应按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定，根据要求的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计外[2]。

3.4施工方面。1、模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定，安装的模板须构造紧密、不漏浆、不渗水，不影响混凝土均匀性及强度发展。2、应优先采用预拌混凝土，其质量应符合《预拌混凝土》GB/T14902的规定进行外，对品质、种类相同的混凝土，原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时，应保证所用主要材料及配合比相同，制备工艺条件基本相同。3、为了获得匀质密实的混凝土，浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质，选用适当机具与浇筑方法。

1.2.1 挥发油的提取。取新鲜银杏外果皮破碎后,装入1 000 mL圆底烧瓶中,加入重蒸石油醚250 mL,冷浸5 d。冷浸液经无水硫酸钠干燥后,低温回收石油醚,得到具有特殊刺激性气味的淡黄色蜡状固体2.407 g,挥发油样品置于冰箱中4 ℃保存备用。

3.5管理方面。应当确定科学的控制裂缝标准，合理的选择施工进度，避免在混凝土施工中过分抢修工期，监督混凝土施工中制定的各项技术措施，必须严格执行。施工过程中及验收后发现有少量的裂缝，应当采取化学灌浆方法和封闭方法加以处理[3]，采取适当措施以确保结构物的正常耐久使用，完全满足设计要求。

3.6环境方面。注意施工的季节，环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响，严格控制现场坍落度、防风等，应当尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土，中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。

4.处理方法

目前土裂缝的处理方法：表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、仿生自愈合法等。

参考文献

[1]耿小强.浅析混凝土裂缝的成因及处理方法[N].承德日报,2009年

[2]何星华,高小旺.建筑工程裂缝防治指南[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.

[3]韩素芳,耿维恕.钢筋混泥土结构裂缝控制指南[M].北京:化学工业出版社,2005,12.

水利工程建设对生态环境的影响综述

孙浩华
重庆市梁平县水务局屏锦片水利水保站 405209

在水利工程建设的过程中，工程建设的本身与对生态环境的保护是否协调直接决定了水利工程的建设成果。因为水利工程的建设目的就是服务于人民，当工程的建设弥补得了电力缺口，却失去了生态环境的平衡。这种拆东墙补西墙的建设方式不但没有解决人们对现代化建设的需求，还为人们日常的生产生活带来了影响。那么它就失去了建设的价值。所以，只有对其进行一定的生态环境保护措施，就可以使得水利工程的发展朝着更加实用的建设目标迈进。

一、我国水利工程建设的现状

水资源是我国重要且欠缺的能源资源，它的可再生性能够在很大程度上满足当前国家建设环保型社会的迫切需求。近几年，我国水利工程建设的发展进程在不断加快，这就意味着我国水资源的利用将登上一个新的台阶。

然而，水利工程建设的快速发展也对生态环境造成了一定程度的影响。对水资源的利用如果是在破坏生态环境的前提下进行，这就与其发展建设的目的相悖，即与国家要建设环保型社会的目的相悖。这种情况就使得水利工程的建设在很大程度上降低了其存在价值。对于这一问题，就必须使水力资源的开发利用更加合理化、长远化。就必须将水利工程的建设需求与生态环境的保护问题一并抓起来。这样才是实现建设环保型社会的正确方向。

二、水利工程建设对生态环境的影响因素

（一）气候

（二）水质

水利工程是通过对水资源的储存来实现合理利用的。其工作原理是水资源的储存会为水的复氧提供条件，进而利用水中的潜在资源。这一过程会使得水库的水位不断增高，从而减缓了水资源污染物的快速扩散。而水利工程在增加水资源在库区滞留时间的同时，还会使水体产生不规则的沉降现象。水体沉降现象的表现为浑浊度降低、悬浊物沉降，这就会使得水库内的水流速度降低。这种情况就为水体内藻类的活动量增大提供了条件，而藻类呼吸所产生的二氧化碳会与水中的金属离子相结合，从而降低水体的硬度。这在很大程度上降低了水体污染的发生率。然而，水库内水流速度的降低会导致水与空气的交换频率降低，那么水体中含氧量就会降低，这就会造成水库中水体的自净能力下降。

（三）地质

水利工程的建设会使得其周边水资源的水位上升，这就会使得当地的土地出现沼泽化、盐碱化的现象，严重的甚至会造成浸没土地的现象发生。一旦出现浸没土地的现象就会导致土壤的含氧量下降、微生物活动降低，最终造成土壤肥力降低的严重后果。土壤含水量过高以及土壤的肥力不够，将直接农作物的根系腐烂，这就极大的影响了当地居民的生产生活。此外，对于透过毛细管渗入地表的水资源，在巨大的蒸腾作用下就会使得地面土壤的状态逐渐呈现盐碱化。而且，水利工程的建设还可能会引发泥石流、山地滑坡以及地震等地质灾害。其产生的原因是水资源的大量储存使得水体的压力增大，与水接触密切的岩石就难以承担其重量。那么岩石就会发生断裂现象，从而使得地壳与岩层之间的原有应力发生改变，进而引发地震灾害。

（四）生物多样性

对生物多样性的影响主要体现在两方面，一方面是永久性影响。如果水利工程的建设项目淹没了草地、森林，那么陆生与水生生物就会失去赖以生存的家园。另一方面的影响是局部的，例如，水利工程周边的水资源会因水利工程的建设存在不程度的沼泽化问题。这就会对水利工程建设当地的动植物多样性带来严重的影响，尤其是对水中生物多样性的影响。水中生物会因生存条件的不规则变化而难以适应，进而导致大范围死亡。一部分食物链的断裂会直接影响所有生物的生存繁衍，在很大程度上降低了生物的多样性。

三、控制水利工程建设对生态环境的影响

水利工程的建设必须要以实现水资源利用与生态保护的“双赢”为发展方向，只要这样才能有效的完成国家对环保型社会的建设任务。我国在可持续发展战略的积极影响下对电力结构做出了调整，其主要的措施是利用水利工程来带动水利发电。然而，在其建设的过程中，却并没有按照可持续发展的建设道路向前迈进。这是因为在修建水利工程时或多或少的会对当地的生态环境造成影响。上文所述的内容表明，水利工程的建设会对当地的气候、水资源水质、地质以及生物多样性产生不同程度的影响。

针对这种情况，就需要水利工程的建设者提高对生态环境的保护意识。把水利工程的建设以及生态环境的保护一并归到对水资源的研究发展进程当中，引导水利工程的建设真正朝着可持续发展的道路前进。具体控制水利工程建设的措施包括，形成对生态环境的评价体系，以此来规范水利工程的生态环境保护建设。此外，还应对进行生态环境保护的水利工程进行工程造价估算，使其建设的指标处于平衡状态。与此同时，在水利工程建设投入使用后，还要对其所造成的生态环境影响进行长期的跟踪监控。这样就可以有效的控制其对当地生态环境的影响范围。

总结

总而言之，水利工程对建设当地的生态影响范围体现在多个方面。所以，水利工程的建设者要在发展其功能性作用的同时，还要考虑到对当地生态环境的影响。并将其重视起来，只有这样才能建设出环保型的社会。

[1]时建平.水利工程建设对生态环境的影响综述[J].四川水泥,2015,06:136.

[2]陈广大.水利工程建设对生态环境的影响综述[J].黑龙江科技信息,2013,31:229.

[3]李都智.水利工程建设对生态环境的影响综述[J].陕西水利,2015,S1:210-211.