港口工程中混凝土裂缝控制研究赵强

港口工程中混凝土裂缝控制研究赵强

赵强

大连港铁路公司辽宁大连116000

摘要：港口工程施工层面上的问题有很多，而混凝土裂缝是其中比较普遍且情况较为严重的问题。混凝土裂缝会使港口工程的质量大打折扣，使得后续的设计和施工无法正常的进行。工作人员在工程中遇到这类问题一定不能马虎对待，相关工作人员需要了解混凝土裂缝产生的原理，以及如何运用科学的方法解决这类问题，以符合工程质量的标准。本文根据实际情况中出现的不同的混凝土裂缝种类，阐述其产生的原因，以及通过哪些措施可以避免混凝土裂缝的产生。

关键词：港口工程；混凝土裂缝；成因；控制措施

引言

港口工程中，混凝土可以根据不同的建筑规模分成两大类：一般混凝土以及大体积混凝土。在实际操作中，需要根据混凝土不同的规模，针对性地采用不同的技术。工程中的混凝土裂缝会给港口工程带来极大的危害，大大降低整个工程的质量，近几年，在混凝土问题上相关行业也给予了更多的关注和研究，有效解决了混凝土裂缝问题，这对港口工程混凝土施工的管控有着十分重要的现实意义。

1港口工程混凝土结构裂缝的种类

1.1塑性收缩裂缝

在港口工程中，混凝土的部分往往面积较大，混凝土在施工早期容易快速凝结成块，产生多余的热量，因此常常会产生裂缝，通常避免裂缝产生的做法是在混凝土材料中加入定量的凝结剂和石块等然而，在混凝土没有完全凝结前，混凝土的状态是塑性的，在这个时候如果没能做好养护工作，很容易就会使混凝土表层的水分蒸发，从而产生混凝土的裂缝。塑性裂缝更容易在炎热、干燥的环境中出现，其形状也呈现不规则状态，是很常见的混凝土裂缝种类。

1.2温度裂缝

在混凝土的内里和外层存在着较大的温差，导致混凝土收缩程度产生不均匀现象，继而出现了内应力。混凝土裂缝会出现，主要就是因为内应力已经大于其抗拉强度。通常情况下，水泥的水化反应易在混凝土结构的施工起始阶段和施工结束阶段出现。在这两个时期，水泥会散发过多热量，使得混凝土内部结构的温度上升。水泥持续水化阶段，混凝土结构的内部温度也会逐渐升高，直至达到一个峰值，再慢慢回落。相对于表层的混凝土结构，其与外部空气的接触面积大，热量易散发，混凝土内部结构的热量会散发得更加缓慢，因而产生一定的温差。温差会导致混凝土内部与外部的收缩程度不一致，产生变形，继而产生内应力，一旦内应力的大小超出了混凝土的抗拉强度，裂缝再次产生。与塑性收缩裂缝相比，温度裂缝的深度更深，形状往往是上下或左右方向贯穿，给港口工程中的混凝土结构的整体性和耐久性带来了极大的麻烦。

2港口工程中混凝土裂缝产生的原因

2.1材料方面的原因

不同种类的水泥材料混合很容易引起裂缝的产生。不同种类的水泥，其产生的干缩变形各不相同，例如，矿渣水泥的干缩变形程度就要大于硅酸盐水泥干缩变形的程度，在实际施工过程中，没有注意区分水泥种类，没有制定相关的预防措施，这样会大大增加混凝土裂缝出现的可能性。这要求设计人员和施工人员要熟练掌握不同种类水泥的性质，以及混合后会出现什么反应。

2.2混凝土的收缩

还有一种也可归为材料本身的原因，就是混凝土自身的收缩。根据上一小节所提到的，港口工程中的混凝土裂缝一般分为塑性收缩裂缝和温度裂缝两类。当混凝土表层所接触的环境过于干燥时，其内部水分会随着混凝土的硬化而散发，大量水分蒸发，混凝土结构的内外会产生不同程度的收缩变形，从而形成裂缝。干燥裂缝与塑性裂缝出现的原因主要就是混凝土结构中大量水分的散发。此外，还有一种情况就是混凝土外部温度过高或者水泥活性过大，同样会产生裂缝。工作人员在施工时一定要将混凝土的这些特性充分考虑到。

2.3施工条件和施工工艺

上面两个产生裂缝的原因都属于材料本身性质的原因，而在施工过程中，人为原因也占据着很大的部分。施工时，人为因素导致的混凝土裂缝主要是指施工工艺或施工条件的不断变化。如果不能合理控制外部环境的变化，例如环境的温度和湿度等条件，导致混凝土内部结构产生内应力，当产生的内应力超过水泥的抗拉强度时，混凝土就会产生裂缝，这一点已在1.2小节中作了说明。因此，在实际施工过程中，施工人员要合理把握施工环境的变化，运用恰当的施工工艺进行调整，将外部因素可能对混凝土造成的不利影响降到最低。

3港口工程中混凝土裂缝控制措施分析

3.1优化设计

优化设计是为了在施工之前提前预防混凝土裂缝的产生，需要设计人员掌握相关的知识并具有实践经验。在设计时，如何处理混凝土的“抗”与“放”的关系是我们最为关心的问题。“抗”是指混凝土结构在外力作用下会产生一定程度的变形，因此，设计人员需要采取适当的措施来控制混凝土结构的形变量，以避免裂缝的产生。“放”是指混凝土结构在没有特定的约束力时形变空间不足。另外，在设计时，还应有效处理混凝土因结构断面发生突变而导致应力集中的问题。设计人员可以添加一些补偿机制来降低因混凝土变形而产生裂缝的可能性，加强混凝土抗裂性。

3.2合理控制原料的质量

原料是工程质量的决定性因素，在施工时，要严格按照标准来选择水泥种类及强度级别，碎石和砂石等材料要与所选择的水泥级别相适应。施工时，严格根据施工技术规范进行配比，合理使用各种添加剂。施工时若是需要使用膨胀剂，需要对其进行实验，以保证它不会对施工质量造成不利影响。

3.3做好施工过程中的温度控制工作

温度是造成混凝土结构裂缝的隐形杀手。气温过高，则混凝土在热胀冷缩的作用下，极易产生裂缝。而混凝土的厚度则决定了裂缝形成、混凝土结构的损坏程度。混凝土越厚，散热性能就会相对越低，越容易产生较大裂缝。所以在温度的控制方面，要注意以下几个方面：①降低水泥的用量、改善骨料级配，可以采用干硬性混凝土，加入混合料，还可以采用添加引气剂或塑化剂的方法，来保证混凝土结构的同时，减少水泥的用量；②在对混凝土进行搅拌时，需要加入凉水冷却碎石，实现混凝土降温的目的；③在混凝土中添加水管，向水管内注水，人工降低混凝土的温度；④制定合适的拆模时间，如果外界温度降低，则需采取表面保温措施，防止混凝土受到温度突变的影响；⑤在寒冷天气施工时，也需要采取表面保温措施，施工时尽可能采用低水化热品种的水泥。

3.4加强混凝土施工的养护力度

就算在材料上进行了选择，使用了最佳的材料，也不能忽视对混凝土结构的养护工作，只有做好混凝土结构的养护工作，才能降低环境对混凝土的侵蚀程度，所以相关的技术人员要能够保质保量地去做好混凝土结构的养护工作。做好养护工作不仅能够防止混凝土中的水分大量流失，还能够避免混凝土在受热不均的情况下出现裂痕。要想做好混凝土的养护工作，要注意以下几点：①适时养护。在施工中，为保证混凝土的水分充足，一般采取边浇筑边覆盖的方法。通常做法是，在其表面覆盖塑料袋，使混凝土呈密封状态，再用土工布、麻袋、棉毡等材料覆盖以达到保湿效果。养护工作须在混凝土浇筑完成后立即展开以保证混凝土在7天以前的硬化早期能得到合理的保护；②测温控制。对于大体积混凝土，需要在其内设测温探头以实时监控其内部温度，采取适当的措施，保证混凝土的内外温度差始终在合理范围内。

结束语

混凝土是港口工程项目施工中的重要施工材料，其施工裂缝问题必须引起相关工作人员的重视。技术人员需要对混凝土裂缝的产生机制进行深入分析，研究不同裂缝之间的共通性以及特殊性，不断总结港口工程施工裂缝控制的实践经验，推动港口工程建设的发展。

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