水利施工期間的裂縫成因及處理研究

王蘇芳

摘?要： 水利工程施工中，混凝土開裂會使混凝土內(nèi)部的鋼筋材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土結構的承載力、耐久性和使用壽命，甚至會威脅著人們的生命和財產(chǎn)安全因此，在水利工程中，應對混凝土的裂縫產(chǎn)生原因進行仔細分析，并在施工中采取有針對性的措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物的使用安全。

關鍵詞： 水利施工工程;混凝土裂縫;原因防治

【中圖分類號】TV52?【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）24-0089-01

我國的水利工程建設隨著經(jīng)濟水平的提高得到不斷的完善和興建?；炷磷鳛樗こ探ㄔO當中重要的施工材料之一，深刻影響著水利工程的質量。若混凝土出現(xiàn)了裂縫或破損的情況，則很容易降低混凝土內(nèi)部結構的承載力，安全事故發(fā)生的幾率便隨之增加，造成人身財產(chǎn)不可挽回的損失。除此之外，混凝土裂縫還是水利工程中必須重點解決的常見病害之一，其相關問題應當引起人們的重視。

1?水利施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

1.1?沉降裂縫。

混凝土常常因為施工人員在施工過程中振動不勻而出現(xiàn)局部混凝土空缺、不緊實的現(xiàn)象。另外，若振動時間過長則容易造成部分石子沉入混凝土底部，最終導致水利工程成型面上存在的水泥漿較多。于是，這就容易導致水泥硬化前出現(xiàn)混凝土拌物沉降的情況，顯示出早期沉降裂縫的顯著特征。同時，若施工人員在水利工程施工中措施不當，在振動時擾亂了鋼筋的位置，導致鋼筋位置發(fā)生變動;混凝土構建保護層深度不達標;鋼筋模板變形、支撐下降;在施工過程中拆模時間過早或者混凝土在硬化初期出現(xiàn)過于干燥、脫水、凍害的特征等四種原因都容易促使水利工程在施工過程中出現(xiàn)混凝土沉降裂縫。

1.2?季節(jié)性溫差裂縫。

眾所周知，水利工程的建設受天氣影響較大，容易使混凝土出現(xiàn)季節(jié)性溫差裂縫的現(xiàn)象。通常情況下，混凝土溫差裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土凍害的孔縫常常結冰產(chǎn)生過大的壓力。首先，混凝土孔縫凍結是從混凝土表面溫度較低的部分開始，表層毛細孔縫最先結冰膨脹，從而擠壓著未凍結的水分向混凝土內(nèi)部推進，若水的壓力大于混凝土的抗拉能力，混凝土則會產(chǎn)生惡劣的變質，最終導致溫差裂縫問題的產(chǎn)生。為解決此情況，水利工程施工人員會在混凝土的配置中摻用引氣劑或引氣減水劑緩解混凝土孔縫因凍融而膨脹收縮產(chǎn)生的壓力，有效防治混凝土季節(jié)性溫差裂縫問題的產(chǎn)生。

1.3?塑性收縮裂縫。

在水利工程中，有一種混凝土裂縫的成因與干縮裂縫雷同，同樣是因為混凝土材料中的水分流失過快而造成的，這種混凝土裂縫為塑性收縮裂縫。但與干縮裂縫相比，這種塑性收縮裂縫主要形成在混凝土材料凝結過程中，也就是混凝土材料在凝結階段，因水分流失過快，因缺乏必要的養(yǎng)護管理等，從而在混凝土表面形成一定的塑性收縮裂縫。在水利工程的施工過程中，特別是在混凝土材料的澆筑階段，由于為充分考慮周圍環(huán)境因素的存在，特別是在大風天氣或者高溫天氣進行混凝土的澆筑，同時又缺乏必要的防護與養(yǎng)護，使得混凝土表面的水分流失比較快，在混凝土內(nèi)部形成一定的溫度差，在壓力失衡的情況下，就容易出現(xiàn)這類型的裂縫。

2?水利施工中混凝土裂縫防治方法

2.1?填充法。

填充法是采用修補材料直接填充裂縫，一般適用于修補較寬的裂縫。填充法的裂縫修補材料主要是聚合物水泥砂漿和聚合物砂漿，當施工人員看見裂縫表面出現(xiàn)V型裂縫或者U型裂縫時，將其直接灌入裂縫中即可。這種方法簡單易行，費用低。

2.2?聚合物浸入法。

聚合物浸入法分為重力滲入法和真空滲入法。重力滲入法是將液態(tài)樹脂填入裂縫中，或者是將其刷于裂縫表面，又或是在裂縫四周筑上臨時圍堤，使樹脂溢于表面。真空滲入法更適合封閉多重無規(guī)則表面裂縫。先將裂縫表面密封，抽去真空，使裂縫中和孔隙中的空氣全部排出，再在大氣壓力下將純環(huán)氧樹脂漿料注入裂縫。

2.3?鋼筋加固法。

如果裂縫體積較大，已影響到混凝土的整體結構，那么可以根據(jù)周圍的實際情況，運用加固法。該方法的具體操作是將鋼筋套在結構外部，以起防護作用，同時要進一步增加鋼筋的橫截面積，不斷提升混凝土的承載力。當混凝土的開裂程度較嚴重時，可以先用工具鑿掉鋼筋的保護膜，在外部套上一層鋼絲網(wǎng)。在一些大型設備中，可以先選擇鋼板，不斷增強保護套的抗壓程度。

3?水工混凝土裂縫的防治措施

3.1?優(yōu)化混凝土的設計配合比。

采集原材料進行試拌，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。在裂縫易發(fā)生部位如孔洞周圍以及轉角處布置一些斜筋，從而讓鋼筋代替混凝土承擔拉應力，這樣可以有效的控制裂縫的發(fā)展。為了避免裂縫的出現(xiàn)，在設計中利用中低強度底水泥充分利用混凝土的后期強度。在工程結構設計中要特別注意降低結構的約束度。對于混凝土中鋼筋保護層的厚度應當盡量取較小值，因為保護層的厚度愈大愈容易發(fā)生裂縫。

3.2?加強混凝土養(yǎng)護措施。

在混凝土澆筑振搗完成后，應當在12小時內(nèi)，對澆筑完成的混凝土加以覆蓋，并澆水養(yǎng)護。常溫狀態(tài)下的混凝土，拆模強度應大于1.2MPa，在混凝土施工時摻入了防凍劑的情況下，必須在強度達到4MPa時方可拆模。拆模時，要注意混凝土不粘模、不掉角、不產(chǎn)生裂縫，如果出現(xiàn)缺損，要及時進行修整。拆模后，還需要對混凝土噴水養(yǎng)護，常溫時，混凝土養(yǎng)護期不能少于7天，澆水次數(shù)應根據(jù)混凝土溫潤狀態(tài)確定，以保持混凝土有足夠的濕潤狀態(tài)為準。

3.3?避免混凝土基礎不均勻沉降。

解決方法有減輕結構的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土結構等。如果只簡單的依靠減輕結構重量來控制沉降，只會使整個結構的自身重量加大，穩(wěn)定性不強，會加重不均勻的沉降。在工程實踐中，應以抵抗不均勻沉降為主要保護措施。

3.4?塑性收縮裂縫的預防措施。

首先是要選擇合適的材料，一般選用干縮值較小、強度好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。嚴格控制水灰比例，摻加高效減水劑來增加混凝土的強度，減少水和水泥的分量。在澆注混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。要及時在混凝土的表面覆蓋一層薄膜，保證混凝土的濕度，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。

4?結束語

混凝土產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，如荷載引起的應力裂縫、有地基沉降不均引起的沉降裂、溫差或溫度變化引起的溫度裂縫，養(yǎng)護不善引起的收縮裂縫等。為防止混凝土產(chǎn)生裂縫，必須從配合比設計、施工質量控制、混凝土溫度控制、混凝土養(yǎng)護、施工管理等方面采取系統(tǒng)措施。

參考文獻

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