水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

李澤紅

【摘 要】水利工程建設(shè)中的組成部分之一是混凝土施工技術(shù)，由于這一施工環(huán)節(jié)的重要性，其施工質(zhì)量與水利工程使用能力及整體建設(shè)水平直接相關(guān)。但從目前水利工程建設(shè)的實(shí)踐結(jié)果來(lái)看，在混凝土施工中存在的問(wèn)題仍較多，其中混凝土裂縫的影響甚為嚴(yán)重?；诖?，本文著重分析了當(dāng)前水利施工中混凝土裂縫的表現(xiàn)形式與形成原因，并針對(duì)裂縫的防治技術(shù)展開(kāi)了探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土施工；裂縫問(wèn)題；防治技術(shù)

0 引言

從眾多水利工程案例分析可見(jiàn)，普遍存在的混凝土裂縫問(wèn)題是共性問(wèn)題，而混凝土裂縫的形成原因也是多種多樣。所以為了確保水利工程的耐久性與使用壽命，對(duì)水利施工中混凝土裂縫防治技術(shù)的探討顯得十分必要。

1 混凝土裂縫的表現(xiàn)形式與形成原因分析

1.1 表現(xiàn)形式

1.1.1 塑性收縮形成裂縫

所謂塑性收縮裂縫主要是指混凝土完成澆筑作業(yè)但卻還處于塑性狀態(tài)下產(chǎn)生的裂縫，這類裂縫的形成原因主要是混凝土表面水分因風(fēng)力或外界溫度蒸發(fā)所致，進(jìn)而導(dǎo)致局部應(yīng)力產(chǎn)生，簡(jiǎn)單而言就是混凝土表面水蒸發(fā)溫度快于泌水速度便會(huì)形成塑性收縮裂縫。通常裂縫長(zhǎng)度值最大可達(dá)到2m至3m，最短的在20mm至30mm之間，表現(xiàn)為兩端淺細(xì)中間較寬的形狀，一般情況下夏季施工或是施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力較強(qiáng)都容易出現(xiàn)這類型的裂縫。

1.1.2 干縮裂縫

混凝土養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后易產(chǎn)生干縮裂縫，這是因?yàn)榻Y(jié)束養(yǎng)護(hù)期后混凝土若長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中自然會(huì)受到外部條件的影響。水分流失較少和內(nèi)部濕度變化不大的情況下混凝土不會(huì)有大幅變形情況出現(xiàn)，但若是大量水分流失且內(nèi)部濕度變化幅度較大，就可能導(dǎo)致大范圍干縮現(xiàn)象出現(xiàn)，在較大拉應(yīng)力作用下造成混凝土的裂縫問(wèn)題?？梢?jiàn)，干縮裂縫與水泥漿體干縮程度及相對(duì)濕度有關(guān)，會(huì)對(duì)混凝土的承載力、耐久性和抗?jié)B性產(chǎn)生一定影響。

1.1.3 沉陷裂縫

沉陷裂縫一般是地基出現(xiàn)下沉引起的，出現(xiàn)這一問(wèn)題主要是由于地基回填過(guò)程人員未及時(shí)控制含水量或是土質(zhì)質(zhì)量問(wèn)題所致，進(jìn)而出現(xiàn)不同程度的沉陷裂縫。與此同時(shí)，模板質(zhì)量不合格、模板支撐間距增加也會(huì)導(dǎo)致沉陷裂縫出現(xiàn)。冬季施工容易出現(xiàn)沉陷裂縫，形狀表現(xiàn)為貫穿狀裂縫，地基沉陷與裂縫走向密切相關(guān)，嚴(yán)重的沉陷裂縫還會(huì)導(dǎo)致混凝土的錯(cuò)位，伴隨沉降量增加裂縫寬度會(huì)不斷擴(kuò)大。但溫度因素對(duì)沉陷裂縫并沒(méi)有明顯影響，且地基基本達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后沉陷裂縫也不會(huì)再有其他變化發(fā)生。

除了塑性收縮裂縫、干縮裂縫和沉陷裂縫這三種常見(jiàn)的水利施工混凝土裂縫問(wèn)題外，水利施工過(guò)程中其他一些裂縫問(wèn)題還包括施工裂縫與溫度裂縫，這些都應(yīng)當(dāng)在施工過(guò)程中對(duì)應(yīng)相關(guān)的技術(shù)控制措施，有效防范裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。

1.2 形成原因

1.2.1 材料質(zhì)量問(wèn)題

倘若施工所用的混凝土本身砂石和水泥的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，這樣一來(lái)水泥強(qiáng)度就不能得到保證，水泥就會(huì)存在不同程度的超期和受潮問(wèn)題，使得混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)值目標(biāo)不符，這時(shí)混凝土就容易發(fā)生裂縫。因此，水泥混凝土施工前必須對(duì)砂石和水泥質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。

1.2.2 混凝土配比問(wèn)題

混凝土配比不合理也會(huì)對(duì)混凝土抗拉強(qiáng)度造成一定影響，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂。一般混凝土骨料種類不佳是由于混凝土水泥用量過(guò)大、水灰比配比過(guò)大或含砂率不夠所致，考慮到各要素之間的相互關(guān)聯(lián)，在聯(lián)合作用下混凝土質(zhì)量就會(huì)下降，從而嚴(yán)重影響到水利工程整體的建筑質(zhì)量。

1.2.3 施工技術(shù)問(wèn)題

可能導(dǎo)致混凝土裂縫的原因包括水分蒸發(fā)以及水泥結(jié)石與混凝土干縮等等，但技術(shù)問(wèn)題也可能造成水利施工中混凝土的裂縫出現(xiàn)。常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題包括施工過(guò)程中針對(duì)混凝土的運(yùn)輸攪拌和澆灌振實(shí)等操作，技術(shù)操作存在缺陷或疏漏也會(huì)對(duì)水利工程中的混凝土裂縫有直接或間接影響。

2 水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

2.1 從溫度控制混凝土裂縫

溫度因素對(duì)塑性收縮裂縫的影響是極大的，倘若能夠在施工過(guò)程中有效控制混凝土周圍的溫度，則勢(shì)必能夠減少塑性收縮引起的混凝土裂縫問(wèn)題。實(shí)施溫度控制主要針對(duì)的是混凝土的內(nèi)部溫度，確保內(nèi)部水分不會(huì)從混凝土內(nèi)迅速流失。澆筑作業(yè)實(shí)際操作前，施工人員需要將熱電耦測(cè)溫器埋入混凝土內(nèi)部，以便能夠?qū)炷羶?nèi)部溫度升降情況及時(shí)掌握，對(duì)內(nèi)部最高溫度時(shí)間及時(shí)了解，這樣可以通過(guò)熱保溫措施嚴(yán)格控制混凝土的周邊溫度。需要注意的是，混凝土內(nèi)外溫度差需要控制在24攝氏度以內(nèi)，可通過(guò)鋪設(shè)兩層農(nóng)膜的方式再加上兩層草袋的鋪設(shè)以確保達(dá)到預(yù)期保溫效果。保溫過(guò)程還需對(duì)混凝土表面雜物進(jìn)行清除，在完成保溫工作后及時(shí)沖刷干凈混凝土并保持其干燥性，這樣才能夠大幅提升混凝土的穩(wěn)定性。

2.2 混凝土剛性與地基的強(qiáng)化

加強(qiáng)混凝土自身的強(qiáng)度是控制混凝土沉陷裂縫的有效措施，對(duì)鋼筋半徑和鋼筋之間的間距最大限度減少，間距減小的同時(shí)混凝土裂縫的產(chǎn)生幾率也將得到控制。但鋼筋半徑和間距減小的同時(shí)不可對(duì)鋼筋率大小產(chǎn)生影響，同時(shí)對(duì)材料截面是否符合要求也需考慮。通常需要對(duì)裂縫寬度值的允許范圍進(jìn)行設(shè)定，并依據(jù)這個(gè)設(shè)計(jì)有效防治水利工程施工中的混凝土裂縫，確保裂縫控制在允許范圍內(nèi)，提升水利工程整體的穩(wěn)定性，以達(dá)到延長(zhǎng)工程使用壽命的目的。需要注意的是，構(gòu)造混凝土的過(guò)程中需重視配筋加固工序，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)鋼筋規(guī)格加以標(biāo)明，確保所采購(gòu)的鋼筋材料符合使用規(guī)定。除了混凝土強(qiáng)化外，處理和加工地基也是施工過(guò)程中的重要部分，倘若目標(biāo)區(qū)域是松軟土或是填土地基，則必須在施工操作前做好必要的地基加固作業(yè)，保證施工模板有適宜的剛度和強(qiáng)度，且有足夠大的支撐力，這樣一來(lái)地基的承受力也將更加均勻。上述工作必須在施工中得到有效落實(shí)，這自然能夠有效控制水利施工中混凝土的沉陷裂縫問(wèn)題。

2.3 水泥配合比的優(yōu)化

設(shè)計(jì)水泥配合比時(shí)首先需確定粉煤灰的比重，對(duì)粉煤灰摻入量進(jìn)行計(jì)算并適當(dāng)添加，控制減水劑摻入不過(guò)量，保證泵送流動(dòng)度。完成配合比例的設(shè)計(jì)與制定后，人員還需按照一定比例實(shí)施相關(guān)的拌合實(shí)驗(yàn)，對(duì)配合比是否合理進(jìn)行檢驗(yàn)，并對(duì)采購(gòu)的原材料質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)混凝土中水泥的比重加以控制，此外還需在規(guī)定數(shù)值內(nèi)控制好水膠比，這對(duì)于混凝土質(zhì)量提升非常重要。為了降低收縮量和減少溫度升降對(duì)混凝土自身的影響，可通過(guò)一定量粉煤灰的摻入以強(qiáng)化混凝土的韌性和強(qiáng)度，這也是優(yōu)化配合比需要關(guān)注的方面?；炷亮芽p的防治，對(duì)所用原材料合理選擇至關(guān)重要，而混凝土配合比的優(yōu)化則能夠促進(jìn)其抗侵蝕能力提升，以此保障工程施工質(zhì)量。在選購(gòu)原材料時(shí)，水利工程采購(gòu)人員必須對(duì)砂料細(xì)度模數(shù)認(rèn)真考慮，通常砂料細(xì)度模數(shù)不低于3.2。其次混凝土的水泥數(shù)量也需考慮，在混凝土整體比例中水泥占比不超過(guò)2%，并且原材料中針片狀碎石也不可超出控制范圍，一般不超過(guò)總量的8%。按照上述條件進(jìn)行選購(gòu)混凝土水熱化水平可大幅降低，進(jìn)而就減少了混凝土收縮引起的裂縫問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前水利施工中混凝土裂縫的表現(xiàn)形式與形成原因，必須采取切實(shí)有效的措施加以防治，從施工技術(shù)完善、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提高以及原材料控制等多個(gè)方面最大限度提升水利工程的使用壽命。此外，有效防治混凝土裂縫問(wèn)題對(duì)于水利工程的質(zhì)量提升也有積極的促進(jìn)意義。

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