水利施工中的混凝土裂縫的原因及防治措施

王小猛

摘 要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的水利工程的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。對(duì)于水利工程施工而言，混凝土裂縫問(wèn)題往往是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵性問(wèn)題，也屬于多發(fā)性問(wèn)題，而混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為多樣，一般的原因包含溫差較大、施工質(zhì)量管理不足以及混凝土配料不合理等方面，也因?yàn)榛炷亮芽p產(chǎn)生較為頻繁，危害性較大，而且會(huì)深入影響到水利工程后期的質(zhì)量與安全性，探索相應(yīng)的預(yù)防手段也是十分必要的。而對(duì)此，筆者將通過(guò)本文，就混凝土裂縫的原因及防治措施方面進(jìn)行具體的調(diào)查研究分析。

關(guān)鍵詞：水利施工；混凝土裂縫；原因；防治措施

1 引言

水利工程是一項(xiàng)復(fù)雜且系統(tǒng)的工程項(xiàng)目，在建設(shè)過(guò)程中混凝土裂縫問(wèn)題直接對(duì)混凝土構(gòu)件的承載力與耐久性造成不利影響，降低了混凝土構(gòu)件的使用壽命，嚴(yán)重威脅水利工程的質(zhì)量安全。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，混凝土裂縫的修補(bǔ)技術(shù)也朝著多樣化發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫問(wèn)題的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。我們必須認(rèn)識(shí)到，混凝土裂縫的產(chǎn)生是必然存在的，只有找出產(chǎn)生裂縫的根本原因，才能從源頭降低裂縫的產(chǎn)生。

2 水利施工中的混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 溫度差異原因形成的裂縫

溫度差異也容易導(dǎo)致混凝土裂縫情況的出現(xiàn)，這主要是因?yàn)樗こ痰氖┕の恢眠x在了溫差變化較大的地區(qū)，使得混凝土在澆筑后要經(jīng)受大幅溫差變化帶來(lái)的副作用。通常來(lái)說(shuō)，在澆筑了混凝土之后，就需要等到混凝土自行轉(zhuǎn)變?yōu)橛不臓顟B(tài)，而溫差的變化很可能會(huì)導(dǎo)致水泥在水化的過(guò)程中出現(xiàn)大量的水化熱，打個(gè)比方，在水泥用量在350kg/m3～550kg/m3的條件下，每立方米的混凝土大約要釋放17500～27500kJ的熱量，此時(shí)混凝土內(nèi)部的溫度能夠迅速升高到70℃甚至以上。而當(dāng)大量的水化熱積聚在混凝土內(nèi)部又難以揮發(fā)時(shí)，混凝土表面以及內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生較大的溫度差異，一旦超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度的承受極值，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

2.2 混凝土自身引發(fā)的裂縫

混凝土自身引發(fā)裂縫的主要原因體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，混凝土配合比?；炷僚浜媳仁腔炷潦┕さ闹刂兄兀魏我粋€(gè)環(huán)節(jié)沒(méi)有遵循設(shè)計(jì)要求，都會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。比如：在混凝土配合比中，如果用水量過(guò)大或者外加劑用量不合理，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重的溫度裂縫和干縮裂縫；第二，塑性收縮裂縫對(duì)水利工程施工質(zhì)量施工有嚴(yán)重影響，導(dǎo)致塑性裂縫產(chǎn)生的主要原因是：在具體施工時(shí)，由于外界溫度比較高，使得混凝土中的水分被快速蒸發(fā)，受到高強(qiáng)度負(fù)壓力時(shí)，混凝土體積會(huì)快速收縮，當(dāng)混凝土自身強(qiáng)度，小于此種收縮應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生塑性收縮裂縫。塑性收縮開(kāi)裂的程度和混凝土中的水灰比、凝固時(shí)間、外界環(huán)境等因素重要關(guān)系；第三，水泥漿發(fā)生上浮就會(huì)快速增加混凝土的收縮速度，從而導(dǎo)致混凝土表面發(fā)生裂縫。因此，沉陷裂縫主要發(fā)生在混凝土剛剛凝固的時(shí)間內(nèi)。

2.3 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫是水利工程施工過(guò)程中的重難點(diǎn)之一，主要由兩方面的因素組成，一是沉降，二是泌水，常出現(xiàn)在混凝土終凝前。影響混凝土塑性收縮的因素較多，例如混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度、原材料質(zhì)量等，若施工人員采用山砂或者河砂配置混凝土，這將會(huì)導(dǎo)致混凝土泌水減少，混凝土表面硬化速度增快。另外，這將導(dǎo)致混凝土更易受風(fēng)吹的影響，若水利工程的施工人員未在高溫多風(fēng)、干熱的天氣中對(duì)混凝土表面進(jìn)行相關(guān)的保護(hù)措施，如保溫保濕，則將會(huì)導(dǎo)致混凝土表面脫水速度增快，引起混凝土表面變形較大，最終導(dǎo)致混凝土內(nèi)部感應(yīng)到表面的壓力而出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂的現(xiàn)象。

3 水利施工中的混凝土裂縫防治措施

3.1 溫差裂縫的防治

根據(jù)溫差裂縫的實(shí)際情況我們可以將其劃分為集中措施：①由于水泥水化熱的影響，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部水分流失過(guò)快，而產(chǎn)生裂縫，針對(duì)這種現(xiàn)象，采購(gòu)人員應(yīng)該選擇質(zhì)量好的混凝土原材料，并降低水泥的使用，盡可能選取發(fā)熱量低的水泥材料。②在夏季施工的時(shí)候，由于外部溫度較高需要對(duì)混凝土進(jìn)行降溫處理，如果溫度過(guò)高可以在混凝土攪拌中融入適量的冰水達(dá)到降溫的目的，還可以設(shè)置水管，通過(guò)水循環(huán)起到降溫的效果。③水泥熱量之所以沒(méi)有及時(shí)地被消除，和攪拌技術(shù)也存在一定的聯(lián)系，這樣就需要選擇合適的攪拌技術(shù)，在澆筑過(guò)程中盡量增加混凝土散熱面積，加快內(nèi)部水分的散發(fā)。④在冬季施工的時(shí)候，重視外界溫度的變化，防止在特殊天氣中施工，保證現(xiàn)場(chǎng)良好的通風(fēng)功能，當(dāng)溫度過(guò)低時(shí)做好保護(hù)措施。

3.2 優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)配合比技術(shù)

混凝土結(jié)構(gòu)配合比的科學(xué)性直接決定了水利工程整體質(zhì)量，因此，在混凝土配合比確定時(shí)，要通過(guò)多次試驗(yàn)確定混凝土配合比的參數(shù)。技術(shù)人員還要針對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研和集中處理，在混凝土開(kāi)始施工前，技術(shù)人員要對(duì)混凝土配合比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全方位監(jiān)督，通過(guò)添加適量的粉煤灰外加劑在提高混凝土各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)上，提高混凝土結(jié)構(gòu)的完整性，同時(shí)還能行之有效的降低混凝土內(nèi)部和外部的溫差，降低裂縫產(chǎn)生的概率。要在保證混凝土配合比質(zhì)量滿足水利工程具體需求的前提下，降低水泥的使用量，以及減少水化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。相關(guān)技術(shù)人員還要對(duì)水利工程的具體情況進(jìn)行全方位剖析，對(duì)可能存在的問(wèn)題提前找出來(lái)，比如：在容易引發(fā)裂縫的部位設(shè)置斜筋，避免裂縫的產(chǎn)生。在具體施工時(shí)，還要利用混凝土結(jié)構(gòu)后期比較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，選擇中低強(qiáng)度水泥，進(jìn)一步避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3.3 水利施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重原材料質(zhì)量的優(yōu)化

為了有效防治水利工程在施工過(guò)程中容易產(chǎn)生的混凝土裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生，緩解水利工程建設(shè)中季節(jié)性溫差裂縫的擴(kuò)大，水利施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)注重原材料質(zhì)量的優(yōu)化，加強(qiáng)原材料選擇、交接的監(jiān)管力度。其中，水利施工的原材料主要由水泥、骨料、鋼筋、鋼筋焊接頭、摻合料、外加劑、止水材料等組成，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)制定相關(guān)的原材料監(jiān)管制度，定時(shí)定期對(duì)施工原材料進(jìn)行質(zhì)量抽檢工作。同時(shí)，水利工程施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)委托相關(guān)的材料選擇、監(jiān)管部門與原材料供應(yīng)商保持良好的溝通交流，從而及時(shí)且深刻地了解原材料質(zhì)量的變化，在水利工程施工中采用更加優(yōu)質(zhì)的原材料，提升水利工程建設(shè)的質(zhì)量。

3.4 提高混凝土施工技術(shù)水平

提高混凝土施工技術(shù)水平的主要表現(xiàn)一般是澆筑環(huán)節(jié)，因?yàn)闈仓h(huán)節(jié)直接對(duì)大體積混凝土的整體穩(wěn)定性帶來(lái)積極的效用與影響，而要提升混凝土施工的技術(shù)水平，施工人員務(wù)必要深入提升對(duì)混凝土澆筑流程中可能會(huì)導(dǎo)致裂縫生成的各類因素展開(kāi)分析與研究。特別是在水利混凝土施工的流程中，要有效降低大體積混凝土內(nèi)部裂縫出現(xiàn)的概率，則必須要對(duì)施工工藝展開(kāi)有效的控制，特別是在振搗的流程中要采取科學(xué)的預(yù)防方案，減少不均勻沉降裂縫問(wèn)題出現(xiàn)，此外，施工人員還需要完全管控混凝土的下料速度，運(yùn)用雙振的模式完成澆筑流程，增強(qiáng)骨料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，這樣可以最大程度降低混凝土裂縫問(wèn)題產(chǎn)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所占據(jù)的位置是不容忽視的，針對(duì)水利工程混凝土裂縫問(wèn)題展開(kāi)探討，了解裂縫出現(xiàn)的主要原因，并針對(duì)性的進(jìn)行裂縫防治措施，這樣才能降低混凝土裂縫的產(chǎn)生。從目前來(lái)看，人們對(duì)水利工程混凝土問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，混凝土裂縫對(duì)水利工程整體質(zhì)量所造成的影響都是極其嚴(yán)重的，甚至還會(huì)造成施工工期延后、質(zhì)量安全問(wèn)題、壽命降低等現(xiàn)象，不利于水利工程的建設(shè)。因此，相關(guān)企業(yè)必須做好混凝土裂縫的預(yù)防工作，推動(dòng)我國(guó)水利工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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