水利工程施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

熱合曼·阿布拉

摘要：水利工程施工過程中，經(jīng)常都會(huì)使用混凝土材料，而混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因大多與自身的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、外部環(huán)境變化或自身配比不合理等諸多因素有關(guān)。一旦裂縫出現(xiàn)就可能對(duì)混凝土防水性、承受能力以及耐久性能等這些方面產(chǎn)生比較大的影響。出現(xiàn)混凝土裂縫這種狀況，有內(nèi)部的因素以及外部的因素。就水利工程的質(zhì)量問題本身而言，需要及時(shí)采取措施，控制混凝土裂縫，從而可以進(jìn)一步促進(jìn)水利工程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程;混凝土裂縫;防治

一、混凝土裂縫產(chǎn)生的危害

水利工程混凝土出現(xiàn)裂縫問題，對(duì)于水利工程的功能與壽命等都產(chǎn)生影響。對(duì)于實(shí)際影響進(jìn)行總結(jié)，主要可概括為以下幾個(gè)方面。其一是裂縫導(dǎo)致空氣中二氧化碳與混凝土內(nèi)部水化產(chǎn)物反應(yīng)之后產(chǎn)生會(huì)影響混凝土堿度的碳酸鈣。混凝土的堿度受到影響，會(huì)導(dǎo)致鋼筋鈍化膜遭受破壞，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及強(qiáng)度受到影響。可見混凝土裂縫問題對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的危害是不容小覷的，只有意識(shí)到混凝土施工的重要影響，并且采取相應(yīng)的控制措施，才能夠保證裂縫問題產(chǎn)生的幾率隨之降低。

二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

（一）干縮裂縫

干縮裂縫通常出現(xiàn)在結(jié)束混凝土的養(yǎng)護(hù)工作之后，結(jié)束后的十五天內(nèi)出現(xiàn)干縮裂縫的比例較大，形成干縮裂縫的主要原因一方面是因?yàn)閷?duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作不夠科學(xué)合理，另一方面的原因則是外界自然因素的影響，二者共同交織作用下導(dǎo)致混凝土的水分流失極多，最終形成了較大面積的干縮現(xiàn)象，此時(shí)若土縮形成了較大的應(yīng)力則會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。此類裂縫外貌上呈現(xiàn)網(wǎng)狀形態(tài)，干縮裂縫將對(duì)混凝土的抗壓性能及抗?jié)B水性能產(chǎn)生不利影響，造成混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的縮短。

（二）荷載裂縫

導(dǎo)致荷載裂縫主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，具體包括：結(jié)構(gòu)計(jì)算模型不合理、存在漏算問題;結(jié)構(gòu)受力分析與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力計(jì)算與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮施工的可行性;設(shè)計(jì)斷面不足;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng)。另外，施工過程不規(guī)范也會(huì)導(dǎo)致荷載裂縫，例如，施工機(jī)具、材料堆放不合理;預(yù)制結(jié)構(gòu)翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝不當(dāng)，造成結(jié)構(gòu)受力不合理;施工人員沒有嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖施工，擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變了結(jié)構(gòu)受力模式，沒有對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。

（三）溫差裂縫

導(dǎo)致溫差裂縫的原理便是混凝土表層及內(nèi)層的溫度有著極大的差距，溫差裂縫也由此而命名。水利工程施工過程中對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑及養(yǎng)護(hù)工作時(shí)容易出現(xiàn)溫差裂縫，混凝土的主要構(gòu)成部分為水泥，水泥由于水化熱反應(yīng)可快速釋放出較大的熱量，混凝土表層的熱量可以較快的被散發(fā)，因而表層溫度可較快的冷卻下來?；炷晾飳拥臒崃縿t不易被散發(fā)而聚積下來，當(dāng)溫度差達(dá)到一定臨界點(diǎn)時(shí)便形成了裂縫。水利工程施工中最容易產(chǎn)生溫差裂縫的工程便是大壩施工及分縫。

三、水利工程混凝土裂縫防治措施

（一）材料的選擇

在混凝土施工過程中，材料的選擇與工程施工效率及質(zhì)量有直接關(guān)系。在實(shí)際的工程施工過程中，只有做好材料選擇，才能保證后續(xù)施工的順利進(jìn)行?；炷恋闹谱鬟^程中，首先應(yīng)當(dāng)重視對(duì)于水泥及摻和料的選擇。因?yàn)橥ㄟ^合理使用水泥與摻和料，能夠降低混凝土內(nèi)部的熱量。一般情況下，為了避免混凝土溫度過高，在對(duì)水泥材料進(jìn)行選擇時(shí)可以適當(dāng)削減水泥用量。其次是應(yīng)當(dāng)確保水泥強(qiáng)度等級(jí)要跟混凝土的強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求。要對(duì)水泥的細(xì)度做好選擇，以保證水泥的性能優(yōu)勢(shì)得以體現(xiàn)，保證混凝土的抗裂能力。再次是要強(qiáng)化混凝土的抗壓能力。要做好對(duì)于混凝土材料的振搗。振搗過程中不但要保證插點(diǎn)的均勻排列，同時(shí)也要保證振實(shí)的次序。間距應(yīng)當(dāng)保持在30厘米左右，如果水平鋼筋下部產(chǎn)生水分，亦或是粗骨料出現(xiàn)滲水，則要間隔25分鐘開展二次振搗。

（二）溫度控制

如果實(shí)際項(xiàng)目工程所在地本身就是一個(gè)暖溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，在夏季的時(shí)候溫度較高、降雨量較多，而且最高溫度≤30℃，這個(gè)地區(qū)本身夏季就會(huì)有比較多的降水量，一般情況下每年的降水量都是在57%左右。如果在施工的時(shí)候是處于夏季，就需要相關(guān)的施工人員可以將一些降溫處理操作盡可能地做好，并且能夠通過促使溫度的降低來進(jìn)一步減少水分的蒸發(fā)量。在澆筑混凝土的時(shí)候，有可能會(huì)因?yàn)榛炷了闹軠囟葼顩r這個(gè)因素的影響，逐漸造成混凝土的材料發(fā)生一定程度的質(zhì)變，這樣就會(huì)給混凝土澆筑的質(zhì)量問題造成一定程度的影響。對(duì)于一些相關(guān)的施工部門而言，他們可以盡可能地選擇早上7-10點(diǎn)以及其他合適的時(shí)間來進(jìn)行澆筑工作，這樣就可以更好地避免處于高溫的狀態(tài)當(dāng)中工作，可以進(jìn)一步減少因?yàn)橹車鷾囟葼顩r對(duì)混凝土質(zhì)量問題所帶來的影響，這樣可以更加有效地避免混凝土出現(xiàn)裂縫。

（三）控制混凝土的拌和過程

針對(duì)堿骨科反應(yīng)造成的裂縫，應(yīng)嚴(yán)格控制該反應(yīng)的發(fā)生，可選擇優(yōu)質(zhì)骨科和低含堿量水泥進(jìn)行混凝土的配置，并控制水灰比。進(jìn)行材料配置前，可以先進(jìn)行原材料的檢驗(yàn)和試驗(yàn)。通過試驗(yàn)對(duì)原料的使用效果進(jìn)行分析，從而得出較為合理的配合比。同時(shí)在混凝土拌和過程中，也需要注意以下問題：（1）拌和順序。在混凝土的拌和過程中，應(yīng)使用后摻法完成添加劑的拌和，其他原材料在拌和期間也會(huì)按照拌和比例進(jìn)行添加，單次添加量的誤差控制在1%以內(nèi)。（2）將原材料添加到攪拌機(jī)后，需要先進(jìn)行干拌，時(shí)間在1～2min，拌和均勻后再向其中添加水和外加劑，繼續(xù)攪拌約2min，然后對(duì)混凝土的坍落度、理化性質(zhì)進(jìn)行校驗(yàn)，滿足要求后可以通過罐車或自卸車將混凝土運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)，從而避免混凝土出現(xiàn)提前凝結(jié)或者結(jié)塊的情況，降低裂縫病害的發(fā)生概率。

（四）混凝土澆筑過程的控制

混凝土的澆筑環(huán)節(jié)也是直接影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵階段，主要需要注意以下內(nèi)容：（1）嚴(yán)格遵循澆筑順序，控制澆筑速度。在水利工程中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)較多，并且大體積混凝土由于體積龐大，非常容易出現(xiàn)溫差裂縫，需要嚴(yán)格控制澆筑過程，減少裂縫的產(chǎn)生，例如，應(yīng)遵循由下至上、由中間向兩端的澆筑原則，還要控制澆筑速度，確保澆筑結(jié)果的均勻性。（2）應(yīng)選擇溫度適宜，溫差較小的天氣進(jìn)行混凝土澆筑，同時(shí)根據(jù)實(shí)際澆筑情況進(jìn)行混凝土振搗，單次振搗時(shí)間不超過30s，以提高混凝土澆筑質(zhì)量。

（五）混凝土的養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)工作是在混凝土澆筑完成之后的必要工作，為了保證工程的正常運(yùn)行只有在混凝土施工結(jié)束后做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)工作的主要目標(biāo)是要確?；炷粮爝m應(yīng)溫濕環(huán)境，防止混凝土內(nèi)外出現(xiàn)過大溫差，防范裂縫問題。除此之外，為避免出現(xiàn)內(nèi)外作用力失衡，應(yīng)當(dāng)合理利用薄膜澆水的方式對(duì)表層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，盡可能廷長(zhǎng)混凝土養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。結(jié)語綜上，如果在實(shí)際施工中導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，就可能會(huì)給水利工程帶來質(zhì)量問題甚至工程事故，也會(huì)給人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)帶來一定程度的威脅和損失。所以，對(duì)于相關(guān)建筑企業(yè)而言，應(yīng)該對(duì)水利工程中混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象不斷地研究和分析，并且能夠更加深入地探究混凝土構(gòu)件、混凝土工程制作、建造過程中周圍溫度、環(huán)境以及地基等方面的因素影響，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

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作者單位：新疆阿克蘇地區(qū)庫車市銅場(chǎng)水庫管理站