水利工程大體積混凝土施工裂縫防治措施

劉勝芝

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國的水利工程建設(shè)水平也有了提高。但是在施工中，還是會經(jīng)常有大體積混凝土建筑出現(xiàn)裂縫的情況。這會給整個工程和社會帶來不必要的損失。因此，防止混凝土出現(xiàn)裂縫是保證水利工程質(zhì)量的必要條件。本文將對水利工程大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因和防止措施進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞 水利工程 混凝土 裂縫

中圖分類號：TV431文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

混凝土自身具有離散型較大、均勻性較差的特點(diǎn)，在水利工程中使用混凝土?xí)r特別容易出現(xiàn)裂縫。而混凝土一旦出現(xiàn)裂縫，會對水利建筑的承載力造成很大的影響，并且會影響水利建筑的抗?jié)B性，有些情況會對整個水利工程的質(zhì)量造成影響。因此，在施工時應(yīng)采取一些針對性的措施，預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫。同時，在出現(xiàn)裂縫時應(yīng)采取怎樣的補(bǔ)救措施。這些都是需要研究的。

1誘發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因

1.1混凝土自身原因

在進(jìn)行混凝土配制階段，配合比設(shè)計(jì)不科學(xué)現(xiàn)象時有發(fā)生，從而導(dǎo)致混凝土整體質(zhì)量無法得到保障。在混凝土攪拌過程中，一旦加水量過多將會對構(gòu)件的厚度產(chǎn)生一定的影響，而且在攪拌過程中極易誘發(fā)攪拌不均勻現(xiàn)象。上述問題都會降低混凝土凝結(jié)速度，導(dǎo)致在凝結(jié)過程中粗骨料出現(xiàn)不同程度的下沉現(xiàn)象，進(jìn)而使密度較小的水泥漿上浮。在粗骨料下沉過程中，會遭遇到鋼筋的阻隔，從而出現(xiàn)不均勻沉降問題，造成在鋼筋位置出現(xiàn)裂縫。水泥漿在上升過程中可能出現(xiàn)混凝土收縮率增大的情況，這可能造成混凝土表面出現(xiàn)裂縫。在混凝土凝固前和凝固后都可能產(chǎn)生沉縮裂縫，沉降量基本上是構(gòu)件厚度的1%。通常情況下，混凝土自身也會出現(xiàn)或多或少的收縮裂縫，并且澆筑后的混凝土在空氣的作用下會出現(xiàn)硬化現(xiàn)象，如果水分快速的蒸發(fā)，會誘發(fā)貫穿裂縫。在鋼筋較多的地方，如果出現(xiàn)比較明顯的蒸發(fā)，也會導(dǎo)致構(gòu)件出現(xiàn)局部的裂縫。在澆注混凝土的過程中，也可能引發(fā)塑形塌落問題，進(jìn)而誘發(fā)混凝土裂縫。

1.2外界因素

溫度的變化也會誘發(fā)混凝土出現(xiàn)裂縫問題，在進(jìn)行大體積混凝土硬化過程中，水化階段往往會釋放出大量的熱，如果熱量無法得到及時、有效的擴(kuò)散，將會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度升高，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差不斷增大，進(jìn)而誘發(fā)溫度裂縫。在溫度應(yīng)力作用下，也會引發(fā)混凝土出現(xiàn)變形，同時在混凝土凝固初期，混凝土所具有的抗拉強(qiáng)度比較低，從而使混凝土型變量大于其極限，進(jìn)而誘發(fā)混凝土裂縫。當(dāng)混凝土施工在冬天進(jìn)行時，由于氣溫比較低，從而在混凝土澆筑結(jié)束后，由于外部溫度過低，且未實(shí)施針對性的防護(hù)措施時，將會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

混凝土澆筑完成后由于外界因素的影響也會誘發(fā)沉陷裂縫，其主要與混凝土施工有關(guān)，由于在混凝土施工開始之前，施工單位并未對施工現(xiàn)場進(jìn)行有效處理，導(dǎo)致施工現(xiàn)場出現(xiàn)了施工環(huán)境差、地基土質(zhì)軟等問題。如果施工地的土質(zhì)不理想，在進(jìn)行混凝土施工時需要對土質(zhì)較軟的地基給予回填處理，避免地基出現(xiàn)不同程度的沉降問題，誘發(fā)混凝土裂縫。在地基處理過程中，要確保模板具有一定的剛度，如果剛度不夠，可能導(dǎo)致基底部出現(xiàn)松動，造成混凝土結(jié)構(gòu)沉降。在施工過程中，一定要針對施工地的情況進(jìn)行針對性的分析，同時做好施工質(zhì)量的保證。

惡劣環(huán)境下鋼筋誘蝕造成的裂縫，水利工程中大多鋼筋混凝土所處的環(huán)境條件比較惡劣，如果保護(hù)層厚度不夠且混凝土密度不達(dá)標(biāo)時，當(dāng)有氯化物浸入到混凝土中時，將會導(dǎo)致溶于水的氧離子和游離的氯離子會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)了鋼筋的氧化。通常情況下，隨著鋼筋氧化物堆積厚度的不斷增加，其所產(chǎn)生的鋼筋氧化物膨脹力會擠壓周邊的混凝土，造成裂縫出現(xiàn)。

2水利工程混凝土施工裂縫處理方法

2.1裂縫表面修補(bǔ)法

對于混凝土施工裂縫而言，表面修補(bǔ)法是比較常用的修復(fù)方法，其被廣泛應(yīng)用于對結(jié)構(gòu)承載力影響較小、且裂縫較小的表面裂縫。按修改工藝可以把裂縫表面修補(bǔ)法劃分為全部涂覆法和部分涂覆法。全部涂覆法一般是將瀝青、油漆等防腐材料涂抹在整個混凝土表面，同時該過程也可以選擇811環(huán)氧封閉漆。部分涂覆法一般是在裂縫上涂抹環(huán)氧膠泥、高強(qiáng)度水泥漿等膠凝材料。

2.2灌漿嵌縫填充法

如果混凝土裂縫比較大，而且對安全性和結(jié)構(gòu)承載力所產(chǎn)生的影響比較大時，或者對混凝土防滲性提出較高要求時，一般可以選擇灌漿嵌縫填充法，其主要涉及到涂膜封閉法、壓力注漿法和開槽填充法三種。

涂抹封閉法。如果裂縫是微細(xì)裂縫，即寬度小于0.2毫米時，可以選擇涂抹封閉法，其不僅可以對混凝土外表面進(jìn)行防水處理，而且還可以避免有害離子侵蝕鋼筋混凝土或混凝土保護(hù)層的炭化。其操作流入如下：首先，需要借助鏟子和鑿子在混凝土表面開一個U型槽，槽寬和槽深大約在30-50毫米，其次，用刷子在兩壁和槽底均勻涂抹一定厚度的表面處理漿，并在表面處理漿未硬化時，將配制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中，在對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)過程中，盡可能不要日曬、風(fēng)吹、雨淋，最好選擇塑料薄膜覆蓋。

壓力注漿法。該方法在裂縫寬度為0.2-0.3毫米的混凝土裂縫中得到了廣泛的應(yīng)用，其操作流入如下：首先，對混凝土表面尤其是裂縫周邊的油脂和雜物進(jìn)行徹底清理，其次，粘貼注漿嘴與封閉裂縫，并開展試漏檢查，再次配置注漿液，并借助壓力機(jī)給予一次和二次注漿，并做好混凝土表面清理工作。

開槽填補(bǔ)法，如果混凝土表面裂縫數(shù)量較少且較寬時，可以選擇開槽填補(bǔ)法，其操作流入如下：首先對混凝土裂縫進(jìn)行開槽處理，隨后涂刷界面處理漿，再次涂抹聚合物砂漿，最后對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.3結(jié)構(gòu)加固法

如果哦混凝土出現(xiàn)比較大的裂縫時，會對整個水利工程的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，此時無法簡單的對裂縫進(jìn)行處理。此時可以選擇碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)，其主要是借助高彈性模量、高強(qiáng)度的連續(xù)碳纖維來生成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合片材，隨后用專用的環(huán)氧樹脂膠將這個片材粘貼在混凝土表面裂縫位置，待混凝土與該片材融為一體后可以有效降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力。進(jìn)而提高加固混凝土的效果。

3混凝土施工裂縫的防治措施

3.1優(yōu)化水利工程施工方案

在進(jìn)行水利工程施工方案設(shè)計(jì)過程中，對于混凝土裂縫發(fā)生率比較高的位置需要給予高度的重視，在不改變配筋率大小且構(gòu)建材料截面允許的情況下，盡可能縮小鋼筋間距與直徑，這樣可以有效降低混凝土裂縫的發(fā)生概率。同時，在進(jìn)行混凝土配筋過程中，要對鋼筋的規(guī)格給予科學(xué)、合理的選擇，盡量優(yōu)先選擇間距小且直徑比較小的鋼筋，這樣可以避免鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生。同時還需要對水利施工方案給予科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)，這樣也可以提高混凝土的施工質(zhì)量，降低混凝土裂縫的發(fā)生率。

3.2規(guī)范混凝土施工流程

在進(jìn)行水利工程施工過程中，需要按照混凝土的施工規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，并優(yōu)化混凝土施工流程，以此來提高混凝土的施工進(jìn)度和質(zhì)量。對于混凝土施工中的重點(diǎn)區(qū)域，還需要施工人員采取有效措施給予控制，尤其是裂縫發(fā)生率比較高的區(qū)域，盡最大努力降低出現(xiàn)裂縫的可能。此外，在混凝土施工過程中，要做好混凝土加固設(shè)計(jì)工作，結(jié)合水利工程的實(shí)際情況，來確定配筋加固流程，盡可能避免配筋數(shù)量降低而對混凝土拉應(yīng)力所產(chǎn)生的不利影響，同時也可以避免配筋加固階段出現(xiàn)不必要的混凝土結(jié)構(gòu)問題。

3.3合理選擇施工原材料

為了提高混凝土施工質(zhì)量，則需要對混凝土原材料給予科學(xué)、合理的選擇，例如選擇礦渣硅酸鹽水泥能夠有效降低混凝土溫度。在配制混凝土過程中，如果選擇骨料需要盡可能選擇自然連續(xù)的材料，選擇配級優(yōu)良的石子。在混凝土施工過程中，可以通過調(diào)整原材料比例的方式來有效增強(qiáng)混凝土的拉伸變形能力，提高混凝土的抗裂性能。在進(jìn)行大體積混凝土施工階段，盡可能選擇以低收縮和微膨脹混凝土為主，以實(shí)現(xiàn)對大體積混凝土抗斷裂的有效控制，提高水利工程的施工質(zhì)量。

4總結(jié)

水利工程大體積混凝土施工是一項(xiàng)系統(tǒng)復(fù)雜的大工程，需要施工企業(yè)深入研究，制定詳細(xì)周密的施工方案，從材料的選用、施工技術(shù)、裂縫防治等處理方法加強(qiáng)施工管理，降低混凝土內(nèi)部溫度，增強(qiáng)混凝土抗壓能力，盡量避免裂縫的出現(xiàn)。加強(qiáng)對施工的質(zhì)量監(jiān)督，保證水利工程建筑的安全穩(wěn)定可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳晨.水利工程大體積混凝土施工裂縫防治[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（01）：104-105.

[2] 梁曉東.水利工程大體積混凝土施工及裂縫防治[J].科學(xué)與財富，2017（21）：261.

[3] 曾健.水利工程施工中大體積混凝土裂縫的防治[J].廣東科技，2007（11）：45-46.