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摘要 U型防渗渠混凝土是抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用过程中发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时，极容易产生裂缝。针对混凝土开裂的原因，提出了相应的解决措施。
关键词 U型防渗渠；裂缝；产生原因；预防措施
中图分类号 TU755文献标识码B文章编号1007-5739（2008）22-0343-01
随着国民经济的高速增长，国家对农业的投入加大，节水成为最关键的技术之一。新疆乌鲁木齐县果树研究所从2002年起开始的农业综合开发项目，对本地0.33万公顷耕地铺设了U型防渗渠。渠系因混凝土取材广泛，价格低较，抗压强度高，可一次浇注成各种规格的渠形，耐用性好，不易风化，养护费用低等特点而被采用。本文针对U型防渗渠裂缝产生原因进行了分析，并提出了预防措施。
1裂缝产生原因
1.1材料质量
主要是因为水泥、砂、石等质量不好，使工程质量不能从根本上得到保证，从而导致裂缝的产生。
1.2施工工艺
（1）水分蒸发、水泥结块和混凝土干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。渠系裂缝的产生是因混凝土浇筑后，没有被及时覆盖，混凝土表面水分蒸发过快所造成的。裂缝在混凝土表面多半呈现出龟裂形状。究竟原因是因为天气炎热造成水分蒸发过快所致。为了满足施工的可泵性、流动性，出料时混凝土的塌落度和砂率比自拌混凝土大很多，造成早期强度低，致使其水分容易散失，从而表面出现不规则的细小裂缝。
（2）混凝土是一种人造混合材料，成型后混凝土的均匀性和密实程度是其质量好坏的一个重要标志。因而砼的搅拌、运输、振捣等各道工序都可能导致裂缝的产生。
（3）模具构造不当，漏水、漏浆、支撑度不足、过早拆模等都可能造成砼开裂。
（4）在混凝土结构构件制作、浇筑、运输、安装过程中，若工人操作不当，施工质量不能满足规范要求，就可能产生各种裂缝。混凝土在浇筑过程中，由于混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞等现象；混凝土搅拌、运输时间长，水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低；在操作过程中再振捣速度慢，使混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。
（5）在极端天气条件下施工，导致混凝土结构的开裂。
1.3地基变形
裂缝产生的原因是因混凝土所使用的原材料受到外界的影响，这种裂缝大多出现在混凝土早期强度起来前，混凝土尚处在塑性状态。表面失水后产生裂缝，原因是混凝土塌落度过大所致。在施工过程中，如果模板支设的不到位、支撑不牢靠时也会出现此类裂缝。不均匀沉降是造成U型防渗渠混凝土结构开裂的一个主要原因，裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况。
1.4温度变化大
U型防渗渠混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。究竟原因，是因混凝土浇筑后，混凝土内部的水泥水化热不容易散发，造成混凝土的内部温度升高，表面散热快，形成较大的内外温差，导致混凝土内部与表面产生不同应力。
1.5湿度变形
砼在空气中的硬化过程中，体积会收缩，在构件内产生拉应力。这种收缩裂缝较为普遍，特别是在早期，若养护不到位，易形成裂缝。
2裂缝预防措施
2.1材料选用
（1）水泥。选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
（2）粗骨料。选用表面粗糙、质地坚硬的石料。要求级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不超过规定。
（3）细骨料。选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
（4）外掺料。采用减水剂等外加剂，以改善混凝土的工作性能，降低用水量，减少收缩缝。
2.2配料
（1）配合比设计。采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。
（2）配制混凝土时计量要准确，严格控制水灰比和水泥用量。搅拌均匀，离析的混凝土必须重新拌匀后方可使用。
2.3模具要求
（1）模具构造要合理，以防止模具各支撑间的变形不同而导致混凝土裂缝。
（2）模具和支撑要有足够的结合度，防止在施工荷载作用下，模具变形过大造成开裂。
（3）合理掌握拆模时间，不宜过早或过晚。
2.4U型防渗渠混凝土浇筑
（1）U型防渗渠混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度，避免漏振、多振。
（2）加强U型防渗渠混凝土的早期养护，在气温高、湿度低或风速大的条件下，应及早进行浇水养护；或者在不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
2.5设计构造
（1）渠面选型。在满足使用功能要求的前提下，力求采取直线设计，因拐弯多容易产生裂缝。
（2）减少地基的不均匀沉降。通过设计手段，调整地基，避免造成变形。
（3）适当加强地基的强度。
（4）增加渠系收缩缝的整体性，填充物要防渗水，且延展性好。
（5）正确设置沉收缩缝，位置和缝宽的选定需合适，构造要合理。
2.6施工技术
（1）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时勘察验收，若遇到不利的地质情况时，必须先对其进行加固处理，并经验收合格后方可进行下一步施工。
（2）开挖渠槽时，尽量不破坏其原压实的土层结构。
3参考文献
[1] 覃维祖．混凝土的收缩、开裂及其评价与防治[J]．混凝土，2001（7）：3-7．
关键词 U型防渗渠；裂缝；产生原因；预防措施
中图分类号 TU755文献标识码B文章编号1007-5739（2008）22-0343-01
随着国民经济的高速增长，国家对农业的投入加大，节水成为最关键的技术之一。新疆乌鲁木齐县果树研究所从2002年起开始的农业综合开发项目，对本地0.33万公顷耕地铺设了U型防渗渠。渠系因混凝土取材广泛，价格低较，抗压强度高，可一次浇注成各种规格的渠形，耐用性好，不易风化，养护费用低等特点而被采用。本文针对U型防渗渠裂缝产生原因进行了分析，并提出了预防措施。
1裂缝产生原因
1.1材料质量
主要是因为水泥、砂、石等质量不好，使工程质量不能从根本上得到保证，从而导致裂缝的产生。
1.2施工工艺
（1）水分蒸发、水泥结块和混凝土干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。渠系裂缝的产生是因混凝土浇筑后，没有被及时覆盖，混凝土表面水分蒸发过快所造成的。裂缝在混凝土表面多半呈现出龟裂形状。究竟原因是因为天气炎热造成水分蒸发过快所致。为了满足施工的可泵性、流动性，出料时混凝土的塌落度和砂率比自拌混凝土大很多，造成早期强度低，致使其水分容易散失，从而表面出现不规则的细小裂缝。
（2）混凝土是一种人造混合材料，成型后混凝土的均匀性和密实程度是其质量好坏的一个重要标志。因而砼的搅拌、运输、振捣等各道工序都可能导致裂缝的产生。
（3）模具构造不当，漏水、漏浆、支撑度不足、过早拆模等都可能造成砼开裂。
（4）在混凝土结构构件制作、浇筑、运输、安装过程中，若工人操作不当，施工质量不能满足规范要求，就可能产生各种裂缝。混凝土在浇筑过程中，由于混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞等现象；混凝土搅拌、运输时间长，水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低；在操作过程中再振捣速度慢，使混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。
（5）在极端天气条件下施工，导致混凝土结构的开裂。
1.3地基变形
裂缝产生的原因是因混凝土所使用的原材料受到外界的影响，这种裂缝大多出现在混凝土早期强度起来前，混凝土尚处在塑性状态。表面失水后产生裂缝，原因是混凝土塌落度过大所致。在施工过程中，如果模板支设的不到位、支撑不牢靠时也会出现此类裂缝。不均匀沉降是造成U型防渗渠混凝土结构开裂的一个主要原因，裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况。
1.4温度变化大
U型防渗渠混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。究竟原因，是因混凝土浇筑后，混凝土内部的水泥水化热不容易散发，造成混凝土的内部温度升高，表面散热快，形成较大的内外温差，导致混凝土内部与表面产生不同应力。
1.5湿度变形
砼在空气中的硬化过程中，体积会收缩，在构件内产生拉应力。这种收缩裂缝较为普遍，特别是在早期，若养护不到位，易形成裂缝。
2裂缝预防措施
2.1材料选用
（1）水泥。选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。
（2）粗骨料。选用表面粗糙、质地坚硬的石料。要求级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不超过规定。
（3）细骨料。选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
（4）外掺料。采用减水剂等外加剂，以改善混凝土的工作性能，降低用水量，减少收缩缝。
2.2配料
（1）配合比设计。采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。
（2）配制混凝土时计量要准确，严格控制水灰比和水泥用量。搅拌均匀，离析的混凝土必须重新拌匀后方可使用。
2.3模具要求
（1）模具构造要合理，以防止模具各支撑间的变形不同而导致混凝土裂缝。
（2）模具和支撑要有足够的结合度，防止在施工荷载作用下，模具变形过大造成开裂。
（3）合理掌握拆模时间，不宜过早或过晚。
2.4U型防渗渠混凝土浇筑
（1）U型防渗渠混凝土浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度，避免漏振、多振。
（2）加强U型防渗渠混凝土的早期养护，在气温高、湿度低或风速大的条件下，应及早进行浇水养护；或者在不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。
2.5设计构造
（1）渠面选型。在满足使用功能要求的前提下，力求采取直线设计，因拐弯多容易产生裂缝。
（2）减少地基的不均匀沉降。通过设计手段，调整地基，避免造成变形。
（3）适当加强地基的强度。
（4）增加渠系收缩缝的整体性，填充物要防渗水，且延展性好。
（5）正确设置沉收缩缝，位置和缝宽的选定需合适，构造要合理。
2.6施工技术
（1）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时勘察验收，若遇到不利的地质情况时，必须先对其进行加固处理，并经验收合格后方可进行下一步施工。
（2）开挖渠槽时，尽量不破坏其原压实的土层结构。
3参考文献
[1] 覃维祖．混凝土的收缩、开裂及其评价与防治[J]．混凝土，2001（7）：3-7．