小議水利工程混凝土裂縫及防治措施

金娟+關(guān)衛(wèi)衛(wèi)

摘 要：混凝土是當(dāng)今應(yīng)用量最大的一種建筑材料，廣泛用于工業(yè)與民用建筑、水利、交通、城市建設(shè)等工程?；炷亮芽p問題的研究、預(yù)防、處理，是一個長期的課題，對混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析、探討，采取有效措施去抑制混凝土裂縫向有害方向發(fā)展是必要的，同時應(yīng)該對已形成的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，避免危害結(jié)構(gòu)安全。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫；防治措施

混凝土材料以其抗壓強(qiáng)度高、耐火性好、使用靈活、施工方便等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今世界上用途最廣、用量最大的建筑材料之一，發(fā)揮著其它材料無法替代的作用和功能。但是，混凝土材料脆性大、易腐蝕，在其服役的過程中會受到內(nèi)部因素和外部環(huán)境的作用，產(chǎn)生裂紋、局部損傷和腐蝕等病害，日積月累，這些病害會逐漸加重，致使混凝土材料的性能不斷降低，輕者會影響結(jié)構(gòu)的正常使用或縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，重者會產(chǎn)生災(zāi)難性的事故，給國民經(jīng)濟(jì)和人民的生命安全帶來巨大的損失。雖然說混凝土裂縫幾乎是不可避免的，但大部分裂縫都可以通過修補(bǔ)使混凝土結(jié)構(gòu)物恢復(fù)原有功能。為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的使用功能，可以對結(jié)構(gòu)構(gòu)件中出現(xiàn)的混凝土裂縫進(jìn)行修復(fù)?？梢哉f混凝土裂縫的修復(fù)有著巨大的理論價值和實(shí)踐。

1 水利工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1、干縮裂縫

干縮裂縫產(chǎn)生的原因?yàn)榛炷羶?nèi)外水分具有不同蒸發(fā)程度，致使產(chǎn)生不同的變形結(jié)果。因外部條件的制約，混凝土表面將產(chǎn)生水分損失過大，變形嚴(yán)重等情況。如具有較小內(nèi)部濕度變化，其變形也不明顯，因混凝土內(nèi)部制約，表面干縮變形較大時，則出現(xiàn)的拉應(yīng)力也較大，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

2、塑性收縮裂縫

暴露于空氣的新澆筑混凝土結(jié)構(gòu)上表面極易出現(xiàn)塑性裂縫。塑性收縮是指在混凝土凝結(jié)前，表面由于水分蒸發(fā)過快出現(xiàn)的收縮。通常在大風(fēng)、干熱等情況下易產(chǎn)生塑性收縮裂縫，一般短裂縫長度在30厘米以下，3米為其最長裂縫長度。同時水灰比、環(huán)境溫度、風(fēng)速及相對濕度等都會對混凝土塑性收縮裂縫造成嚴(yán)重影響。

3、沉降裂縫

因結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不均、松軟或回填不足、浸水等因素都會導(dǎo)致不均勻沉降問題的出現(xiàn)，這也是產(chǎn)生沉降裂縫的主要原因。尤其在冬季施工中，在凍土上進(jìn)行模板支撐，凍土溶化后將出現(xiàn)不均勻沉降情況，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)。梭形為該類裂縫的主要形式，其具體走向與沉陷息息相關(guān)，其中裂縫寬度和沉降量存在正比關(guān)系。0.3到0.4毫米為裂縫寬度，溫度變化對其具有較小地影響。

4、溫度裂縫

大體積混凝土表面、溫度較大變化位置的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)極易出現(xiàn)溫度裂縫。水泥水化在硬化過程內(nèi)極易出現(xiàn)大量水化熱情況。因混凝土具有較大體積，在混凝土內(nèi)部大量水化熱聚集無法及時散發(fā)，致使內(nèi)部溫度不斷增加，因混凝土表面具有較快散熱能力，這種情況下內(nèi)外部溫差較大，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外部具有不同程度的熱脹冷縮情況，促使一定拉應(yīng)力出現(xiàn)在混凝土表面。如拉應(yīng)力比混凝土抗拉強(qiáng)度極限大時，就會有裂縫出現(xiàn)在混凝土表面，一般該類裂縫出現(xiàn)在混凝土施工中后期。

2 水利工程混凝土裂縫有效控制的具體措施

1、混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計。摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動度。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)，粗骨料采用二級配。摻入適量的粉煤灰對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%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi)，含泥量控制在1%內(nèi)，盡可能使用低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。

3、施工過程控制。（1）二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對于澆筑后坍落度已經(jīng)消失開始初凝的混凝土進(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。泵送混凝土特別需要二次振搗。（2）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。（3）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)外溫差過大或收縮引起的約束拉力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度，在混凝土內(nèi)外溫差過大、氣溫驟降時，及時采取保溫、保濕措施，加強(qiáng)測溫和氣溫預(yù)報，做到防護(hù)及時。閘墩下部與底板同時澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時間間隔，可有效控制閘墩裂縫發(fā)生。

4、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。

5、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)生時間，通過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。

6、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14d。

3 水利工程構(gòu)筑物已產(chǎn)生裂縫的修補(bǔ)方法

充填法：對于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫，沿裂縫處鑿成“U”形或“V”形槽，槽頂寬約10cm，在槽中充填密封材料。充填材料采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋已經(jīng)銹蝕，則將混凝土鑿開到能夠處理已經(jīng)生銹的鋼筋部分，將鋼筋除銹，再在槽中充填水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料。

注入法：注入法分壓力注入法（灌漿法）與真空吸入法兩種。灌漿法適應(yīng)于較深較細(xì)的裂縫，而真空注入法則利用真空泵使縫內(nèi)形成真空，將漿材注入縫內(nèi)，該方法適應(yīng)于各種表面裂縫的修補(bǔ)。灌漿材料有水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。

表面覆蓋法：在細(xì)微裂縫表面上涂膜，以提高其防水性及耐力性為目的的修補(bǔ)方法。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法。施工時，首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛，清理表面附著物，用水沖洗干凈后充分干燥，然后用樹脂充填混凝土表面氣孔，再用修補(bǔ)材料覆蓋表面。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步與發(fā)展，我國水利工程項目不斷增多，施工技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展?；炷敛牧鲜乾F(xiàn)代建筑工程中應(yīng)用最普遍的一種建筑材料，其強(qiáng)度大、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)得到建筑企業(yè)廣泛使用。但是，在水利工程施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象，這也使得水利工程施工質(zhì)量得不到有效保障，影響了水利工程的實(shí)用性和有效性。應(yīng)充分分析水利施工中混凝土裂縫問題，了解其出現(xiàn)裂縫的原因，并提出切實(shí)有效的防治措施，消除裂縫帶來的不利影響，確保水利工程施工質(zhì)量得到有效控制，滿足水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高工程項目實(shí)際效果。

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