水工混凝土裂縫成因及控制

趙立云 董 偉 胥姍姍

水利工程質(zhì)量是對(duì)水利工程“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”等特性的綜合要求。“安全”是指工程滿足運(yùn)行穩(wěn)定,“適用”是指工程滿足適用功能,“經(jīng)濟(jì)”是指工程投入的費(fèi)用較少,“美觀”是指工程形象符合美學(xué)要求。在現(xiàn)代的水利工程建設(shè)中,這四個(gè)方面缺一不可。隨著社會(huì)的發(fā)展,如今的水利工程不再是只講牢固即可,外觀問(wèn)題也被提到了一個(gè)重要的高度。因此作為水利工程的主體工程的混凝土工程,我們必須要嚴(yán)格做好混凝土的澆筑工作,避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,使其表面平整、美觀。

1 質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因

1.1 管理制度不健全

施工現(xiàn)場(chǎng)管理制度不健全、管理不善,未嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)、施工圖、規(guī)范組織施工,施工準(zhǔn)備不足,施工人員素質(zhì)較低,事故方案不明確,未確定質(zhì)量目標(biāo)的控制和分解,或是在整個(gè)施工過(guò)程中制度執(zhí)行不力。

1.2 模板原因

模板及其支架未具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,造成模板變形,接縫漏漿。在澆筑混凝土前,澆水濕潤(rùn)不夠或積水,模板清潔不夠,模板內(nèi)有雜物,未涂刷隔離劑。用作模板的地坪、胎模不平整,梁板起拱高度不夠,預(yù)埋件、預(yù)留孔洞安裝不牢固,模板拆除時(shí)間未把握好等。

1.3 混凝土

對(duì)水泥、碎石、砂、外加劑等原材料的品種、級(jí)別、規(guī)格把握不嚴(yán),雜物過(guò)多,達(dá)不到質(zhì)量要求。未及時(shí)測(cè)定水泥的實(shí)際活性,影響了混凝土配合比設(shè)計(jì)的正確性,或套用混凝土配合比選用不當(dāng),同時(shí)對(duì)外加劑摻量控制不準(zhǔn)確等。未嚴(yán)格按配合比稱料,任意增加用水量,任意提高混凝土坍落度,攪拌時(shí)顛倒加料順序,攪拌時(shí)間過(guò)短、過(guò)長(zhǎng),造成攪拌不均勻和離析現(xiàn)象。施工振搗不實(shí),發(fā)生離析、搗空現(xiàn)象,混凝土未能連續(xù)施工,振搗時(shí)間超過(guò)初凝時(shí)間;表面處理不當(dāng)。未按規(guī)定的時(shí)間、方法對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。放線誤差過(guò)大,環(huán)境溫度過(guò)低,混凝土受凍等。

2 控制混凝土裂縫的具體措施

1)混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。摻入粉煤灰,選擇減水劑,保證泵送流動(dòng)度。采集原材料進(jìn)行試拌,盡可能地減少水泥用量,添加Ⅰ級(jí)粉煤灰,將水膠比控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),粗骨料采用二級(jí)配。摻入適量的粉煤灰對(duì)改善混凝土的和易性,降低溫升,減少收縮,提高抗侵蝕具有良好的作用。2)原材料的選擇。砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上,含泥量控制在1%以內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi),含泥量控制在1%以內(nèi),盡可能使用低水化熱水泥,控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。3)施工安排?；炷恋臐仓M可能避開(kāi)高溫、曝曬、多風(fēng)、降溫的天氣,若需要上述條件下施工時(shí)必須有相應(yīng)遮擋、保溫措施。4)施工過(guò)程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對(duì)于澆筑后坍落度已經(jīng)消失開(kāi)始初凝的混凝土進(jìn)行二次振搗,混凝土?xí)匦乱夯?能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜,消除沉縮收縮量。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的,發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間,消除此種裂縫應(yīng)使用機(jī)械抹光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的提漿抹光,然后使用機(jī)械收光機(jī)進(jìn)行大面積、高強(qiáng)度的收光,將極大地提高混凝土的平整度和表面強(qiáng)度,在混凝土終凝前再進(jìn)行二次人工抹壓收光。c.控制約束裂縫的措施?；炷良s束裂縫的產(chǎn)生是混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大或收縮引起的約束拉力超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度,在混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大、氣溫驟降時(shí),及時(shí)采取保溫、保濕措施,加強(qiáng)測(cè)溫和氣溫預(yù)報(bào),做到防護(hù)及時(shí)。5)混凝土干縮裂縫的控制措施?；炷链嬖诳障懂a(chǎn)生濕脹干縮,加強(qiáng)振搗使之密實(shí),清除混凝土中的泌水,加強(qiáng)表面的抹壓收光,摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰,降低水灰比,可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。6)混凝土內(nèi)部的溫度控制。大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)熱電耦測(cè)溫,掌握混凝土內(nèi)部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時(shí)間,通過(guò)蓄熱保溫使混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。常采用兩層農(nóng)膜加干鋪兩層草袋的做法。7)混凝土的養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)。良好的養(yǎng)護(hù)可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài),水化作用速度最大,也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一,一般保溫、保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14 d。

3 水工建筑物裂縫處理方法

3.1 壓力注漿法修補(bǔ)裂縫

它可分為機(jī)械動(dòng)力法和低壓注漿法。機(jī)械動(dòng)力法:利用壓送設(shè)備(壓力0.20 MPa～0.40 MPa)將補(bǔ)縫漿液注入混凝土裂縫,以達(dá)到閉塞的目的,該方法屬傳統(tǒng)方法,其效果很好。低壓注漿法:利用彈性補(bǔ)縫器將注縫膠注入,不用其他動(dòng)力,操作十分方便,效果也很理想。

3.2 開(kāi)槽填補(bǔ)法修補(bǔ)裂縫

沿混凝土裂縫開(kāi)鑿成槽,用聚合物水泥砂漿將其填補(bǔ)封閉的方法稱為開(kāi)槽填補(bǔ)法。適用于結(jié)構(gòu)允許開(kāi)槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫。

3.3 涂抹封閉法修補(bǔ)裂縫

在混凝土表面涂刷防水涂膜以封閉細(xì)微裂縫的修補(bǔ)方法稱為涂抹封閉法,適用于寬度小于0.20 mm的細(xì)微裂縫的修補(bǔ)。

在各工序施工中,要嚴(yán)格進(jìn)行交接檢查,主要是施工單位班組自檢、互查。在專業(yè)質(zhì)量檢查人員檢查的基礎(chǔ)上,還應(yīng)經(jīng)監(jiān)理人員對(duì)重要的工序或?qū)こ藤|(zhì)量有重大影響的工序按規(guī)范進(jìn)行質(zhì)量檢查后,方可進(jìn)入下一道工序?；炷亮芽p,尤其是水工混凝土裂縫,它的質(zhì)量好壞直接影響著運(yùn)行的效果,更重要的是嚴(yán)重危及水工建筑物的使用壽命。所以施工技術(shù)人員必須要認(rèn)真學(xué)習(xí)技術(shù)規(guī)范,在實(shí)踐中要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。對(duì)水工混凝土裂縫要采取以預(yù)防為主的方針,盡量杜絕出現(xiàn)問(wèn)題后的修補(bǔ)。

[1] GB 50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3] 河海大學(xué).水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,1996.

[4] 李 剛,黃興武,丁曉芳.混凝土工程裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防處理[J].山西建筑,2007,33(4):176-177.

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