水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

張勇

摘? 要：混凝土一直是水利工程建設(shè)不可缺少的原料之一，憑借其用途的廣泛性一直受到各建筑工程的青睞。但是因為混凝土受自身和外界環(huán)境的局限性的制約，裂縫問題始終是個難以攻克的難題，容易導致安全隱患?；诖耍髡咴诙啻螀⑴c水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)上閱讀了大量文獻，探討了為何水利工程施工中會出現(xiàn)裂縫，并提出了相應的解決方案。

關(guān)鍵詞：水利施工;混凝土裂縫;防治技術(shù)

中圖分類號：TV544? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）27-0143-02

Abstract： Concrete has always been one of the indispensable raw materials for the construction of water conservancy projects， and has been favored by various construction projects because of its extensive use. However， because the concrete is restricted by its own and external environment， the crack problem is always a difficult problem to overcome， which can easily lead to safety risks. Based on this， the author has read a lot of literature on the basis of many times participating in the construction of water conservancy project， discusses why there are cracks in the construction of water conservancy project， and puts forward the corresponding solution.

Keywords： water conservancy construction; concrete crack; prevention and control technology

引言

隨著我國經(jīng)濟水平的提高及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推進，水利工程建設(shè)越發(fā)受到政府的重視。作為衡量水利工程建設(shè)質(zhì)量的重要指標，裂縫以其直觀性和直接性頗受重視。作為水利工程建設(shè)中的核心原料之一，混凝土裂縫的出現(xiàn)會產(chǎn)生水滲透的風險，甚至會對整個工程造成不可預計的破壞。所以防止混凝土出現(xiàn)裂縫成為研究工作的重中之重。

1 水利工程施工的特征

由于水利工程施工涉及環(huán)節(jié)眾多，需要消耗巨大財力物力，所以相比其他工程其施工周期更長。所以針對這些因素，水利工程必須保證建設(shè)的質(zhì)量。

在影響水利工程施工的眾多因素中，環(huán)境因素占據(jù)了較大比重。最常見的地勢、地形、水流及降水等都是影響工程建設(shè)的不穩(wěn)定因素，不但保證不了施工的質(zhì)量，而且也不能保證工作人員的人身安全。所以工作人員應該在熟練掌握水利工程概況的基礎(chǔ)上，認真嚴格地對待施工的每一個環(huán)節(jié)。及時發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患并做出判斷和分析，建立明確嚴格的施工標準體系，盡量減少質(zhì)量事故發(fā)生的概率。

2 水利施工中的混凝土裂縫的分類

2.1 干縮裂縫

混凝土構(gòu)件養(yǎng)護工作結(jié)束后的十五天內(nèi)是土縮裂縫的高發(fā)期，究其原因不僅是養(yǎng)護方式不科學，自然環(huán)境的改變也是不可忽視的重要因素，雙重因素下混凝土產(chǎn)生失水土縮現(xiàn)象。如果土縮應力比內(nèi)部抗拉應力更大就會導致土縮裂縫，該種裂縫在外觀上呈網(wǎng)狀分布，盡管不會對水利工程的運作產(chǎn)生致命危害，但會削弱混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B和抗壓能力，縮短正常使用時間，對將來水利工程的正常運作造成危害。

2.2 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫主要是由于水分流失導致，主要發(fā)生在混凝土未完全凝固之前，這是其與土縮裂縫相比最顯著的不同之處。倘若外界風力強或太陽暴曬，混凝土外層的水分便會迅速汽化，由此造成內(nèi)部壓力不均衡，塑性裂縫便應運而生。通常情況下收縮性裂縫呈現(xiàn)出兩邊窄中間寬的形狀，無法保證水利工程將來能否安全運行。

2.3 沉陷裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)中的沉陷裂縫只要是由于地基不均勻沉降引發(fā)的，歸根結(jié)底是工作人員沒有對軟土基層迅速做出妥善、合理和科學的加固處理所致。水工運行階段是該裂縫出現(xiàn)的高發(fā)階段，該種裂縫屬于貫穿性裂縫，地基下沉的方向和深度會決定其開裂的寬度，倘若地基下沉后裂縫寬度愈發(fā)增大，會不利于水利工程混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和加固;倘若地基沉降后沒有發(fā)生其他變化，沉陷裂縫便會一直處于剛剛出現(xiàn)時的形態(tài)。

2.4 溫差裂縫

溫差裂縫是混凝土內(nèi)部和外部的溫度不均衡所致，這種情況通常發(fā)生于混凝土澆筑和養(yǎng)護階段，水泥本身的水化熱反應可在短時間內(nèi)釋放出巨大的熱量，外表熱量能夠迅速消散，表面溫度得以冷卻，然而混凝土內(nèi)部卻積蓄著不易散發(fā)的熱量，內(nèi)外受熱不均所產(chǎn)生的巨大張力導致裂縫的出現(xiàn)。該種裂縫主要產(chǎn)生于分洪和大壩施工的過程中。

3 水利施工中混凝土裂縫的成因

筆者在收集了混凝土裂縫相關(guān)資料的基礎(chǔ)上進行了分析，發(fā)現(xiàn)施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)的裂縫包括荷載和非荷載兩種，經(jīng)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)后者出現(xiàn)的次數(shù)更多，且裂縫屬性復雜，包括收縮裂縫和溫度裂縫兩種。雖然都是裂縫，但造成裂縫產(chǎn)生的原因卻大不相同，筆者接下來將會對裂縫產(chǎn)生的原因進行詳細的分析。

3.1 混凝土材料及配合比存在問題

在制造混凝土時倘若沒有選擇合適的外加劑和摻合料，就不能保持水凝土收縮量保持在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，隨著收縮量的擴大裂縫將會愈發(fā)擴張，會使水利工程的質(zhì)量達不到規(guī)定的標準，甚至埋下安全隱患;在混凝土的構(gòu)成中，倘若粗細集料中含有大量的泥沙顆粒物，或集料顆粒級配不符合水利工程的標準，都會使結(jié)構(gòu)收縮量的變化不能保持穩(wěn)定狀態(tài)，同上一種類型相似，這種情況也會造成使混凝土產(chǎn)生裂縫并存在進一步擴張的風險，縮短混凝土構(gòu)件的使用壽命，在使用過程中產(chǎn)生不必要的損耗。倘若工作人員在調(diào)配混凝土過程中選錯水泥類型，施加的水泥或水過多或過少導致調(diào)配比例失調(diào)，都會降低混凝土整體的抗裂能力，一旦抗裂能力處于標準以下，便就此生成更多的裂縫，引發(fā)更為復雜的問題。

3.2 混凝土構(gòu)件受力不合理

水利建設(shè)是一項龐大且復雜的工程，需要注意混凝土構(gòu)件的荷載問題，類型不同的混凝土構(gòu)件所承擔的荷載存在著較大差異，在建設(shè)中如果沒有對構(gòu)件的受力性和荷載傳遞方向進行了解和分析，不能知曉構(gòu)件的力學特征、受力原理，都會使混凝土構(gòu)件在受力上發(fā)生變化，如果混凝土構(gòu)件承擔了較大的荷載，構(gòu)件便會產(chǎn)生較多的裂縫。

3.3 混凝土施工不當或違章

盡管當下混凝土施工程度和水利工程質(zhì)量愈發(fā)受到政府和建筑方的重視，施工現(xiàn)場控制環(huán)節(jié)的管控也越來越嚴格，然而工作人員不遵守操作規(guī)范或選材不合理的現(xiàn)象仍時有發(fā)生，這都不利于混凝土構(gòu)件發(fā)揮應有的作用。

（1）如果鋼筋綁扎的距離不相等或者間距超過了規(guī)定的

標準，都會使混凝土板的局部抗拉能力發(fā)生改變，水利工程的質(zhì)量自然達不到相應的標準，一旦抗拉能力不達標都會導致裂縫產(chǎn)生。（2）下層模板拆除的時間過早會降低混凝土的強度和硬度，進而不能滿足工程設(shè)計最初的設(shè)定的標準，這也是引發(fā)混凝土裂縫的原因之一。（3）鋼筋保護層太薄會使鋼筋生

銹，進而瓦解混凝土構(gòu)件的強度和硬度，嚴重影響其使用壽命，進而產(chǎn)生縱向裂縫。（4）混凝土的養(yǎng)護工作不到位，沒有采取科學合理的養(yǎng)護方式也會使得混凝土構(gòu)件出現(xiàn)質(zhì)量問題，水分蒸發(fā)的速度過快，使其內(nèi)外壓力不平衡，由此產(chǎn)生破壞力較大的干縮，裂縫也隨之產(chǎn)生。

3.4 溫度差異

混凝土凝固過程中會伴隨著水熱化現(xiàn)象，外層溫度迅速冷下降，但內(nèi)部的結(jié)構(gòu)溫度卻飆升，內(nèi)外的巨大溫差造成了混凝土結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。這種溫度差異一旦超過5度，混凝土裂縫產(chǎn)生的概率便迅速上升。

4 水利施工中防治混凝土產(chǎn)生裂縫的有效措施

4.1 科學合理設(shè)計混凝土配合比

混凝土材料的科學運用是極為重要的，充分了解混凝土材料的自身特征，在符合水利工程混凝土用料標準的前提下盡可能的降低水的使用量，混凝土材料的混合使用過程中應遵守有關(guān)的規(guī)定及標準把控砂率、水膠和坍落度等，可以在材料混合的過程中添加高粉煤灰，只有嚴格按照標準、規(guī)定將材料混合，才可以最大程度保障混凝土質(zhì)量的達標，展現(xiàn)出混凝土的高強度、低熱度等特征，因此水利建設(shè)中對于混凝土材料的混合使用需要科學合理的按比例完成，并且要對混凝土成品進行抽查檢驗。

4.2 加強施工質(zhì)量監(jiān)控力度

水利工程建設(shè)的早期防治最好的辦法就是預防，項目的養(yǎng)護工作極為重要，能夠最大限度的減輕混凝土建設(shè)早期的收縮力，把控構(gòu)件的濕潤情況，尤其是體積不小的構(gòu)件，采用蓄水、流水等養(yǎng)護方式來最大程度保護構(gòu)件。養(yǎng)護周期內(nèi)施工人員要及時的了解構(gòu)件情況，特別是體積大的構(gòu)件可能出現(xiàn)的水泥水化熱情況要充分考慮進去，做好降溫防護工作，減少水化熱高峰現(xiàn)象的發(fā)生率。

4.3 加強對混凝土施工過程的控制

混凝土的二次振搗能夠最大程度減少裂縫情況的發(fā)生，而振搗的方式中機械操作遠比手工操作的收縮力小，機械性能的高低直接決定了振搗時間的長短，機械振搗對于粗骨料下和鋼筋下水膜情況的消除有明顯作用，最終降低了收縮量。二次抹壓在實際操作中的使用能夠盡可能實現(xiàn)塑性收縮等裂縫問題的消失，一般來說混凝土初凝時產(chǎn)生的裂縫在抹平、多次提漿的過程中會消失，抹壓環(huán)節(jié)可以使用機械抹光機，使得混凝土表面更為光滑整潔且強度更高。而且在此過程中還需要考慮到內(nèi)外溫差可能出現(xiàn)的問題，盡可能減輕混凝土表面因內(nèi)外溫差出現(xiàn)問題，而且天氣原因也需要考慮進來，根據(jù)天氣預報來調(diào)整預防方案。一般來說預防方案中需要加入的部分是覆蓋或者灑水。

4.4 加強溫度控制

一般來說內(nèi)外溫差過大很容易導致混凝土出現(xiàn)裂縫問題，因此水利建設(shè)混凝土施工的時候需要運用防治方案來把控溫度。因為混凝土內(nèi)部溫度上升導致內(nèi)外溫差大，這種情況出現(xiàn)的話，就需要操作人員挑選低發(fā)熱量的水泥來做混凝土的材料，降低水化熱發(fā)生的幾率，能夠在一定限度內(nèi)把控混凝土溫差。僅僅這樣的防治措施是遠遠不夠的，倘若水利建設(shè)發(fā)生在夏季，那么操作人員在降低混凝土溫差時，需要采用各種措施降低混凝土內(nèi)部水分的消失速度。工作人員需要科學把控澆筑混凝土的時間，倘若時間過久環(huán)境溫度高會致使混凝土材質(zhì)的變化，使得混凝土澆筑質(zhì)量受到影響。一般說來，澆筑混凝土的時間可以在早晨七點前、下午三點后，避免高溫對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，減輕混凝土出現(xiàn)裂縫的情況。

5 結(jié)束語

從以上內(nèi)容我們能夠了解到水利工程里混凝土出現(xiàn)裂縫的情況難以規(guī)避，而且從已有的數(shù)據(jù)研究分析中得知，混凝土的裂縫保持在可控范圍時是可行的，因此，我們不僅要在水利工程建設(shè)時盡可能降低裂縫的出現(xiàn)，而且要在水利工程建設(shè)時要把控混凝土裂縫的寬窄，總之想一切辦法降低混凝土裂縫可能為水利建設(shè)帶來的不良影響，這些都需要水利工程建設(shè)人員在充分的運用、分析經(jīng)驗的情況下，處理好水利建設(shè)中混凝土裂縫問題。

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