試論水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

劉茂

摘? 要：水利工程施工中混凝土施工技術(shù)是重要組成部分，施工質(zhì)量直接影響著整體工程施工質(zhì)量及安全性?；炷亮芽p是混凝土施工中的常見問題，不僅會影響水利工程建設(shè)水平，而且會使水利工程的應(yīng)用時間大幅縮短，存在極大的安全隱患。針對目前常見的沉陷裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫、塑性收縮裂縫等混凝土裂縫的形成原因進行分析，探析現(xiàn)有的混凝土裂縫處理技術(shù)，總結(jié)施工過程中技術(shù)要點，進一步做好混凝土裂縫的防治工作，提升混凝土施工質(zhì)量，進而保證水利施工的有序開展。

關(guān)鍵詞：水利施工? 混凝土裂縫? 防治技術(shù)? 養(yǎng)護管理

中圖分類號：TV5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2021）04（a）-0071-03

The Prevention and Control Technology of Concrete Crack in Water Conservancy Construction

LIU Mao

（Irrigation and Drainage Development Center of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 830000? China）

Abstract： Concrete construction technology in water conservancy project construction is an important part of the construction quality directly affects the overall project construction quality and safety. Concrete crack is a common problem in concrete construction， which will not only affect the construction level of water conservancy projects， but also shorten the application time of water conservancy projects， and there are great safety risks. Aiming at the common settlement crack， temperature crack， dry crack， plastic shrinkage crack of concrete crack of crack formation were analyzed， and the analysis of the existing concrete crack processing technology， summarizes the main technical points in the construction process， and further to do a good job of prevention and control of concrete crack， improving the quality of concrete construction， and ensure the orderly in water conservancy construction.

Key Words： Water conservancy construction; Concrete crack; Prevention and control technology; Maintenance management

水利工程是我國的重要國民經(jīng)濟基礎(chǔ)建設(shè)項目，隨著人們生活水平提升，用水用電需求量增大，水利工程的作用與地位日益提升，可有效解決部分地區(qū)水資源短缺問題，提升水資源的利用率。水利工程施工中混凝土裂縫是普遍存在的共性問題，影響原因較多，嚴重影響水利工程的使用壽命與耐久性，因此，做好混凝土裂縫的防治工作具有重要意義。該文對水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)與施工要點進行簡要論述，以期更好地提升水利工程施工建設(shè)質(zhì)量。

1? 混凝土裂縫種類

1.1 沉陷裂縫

水利工程施工期間，若未按照規(guī)定將地基進行挖掘作用，會因為土質(zhì)結(jié)構(gòu)選擇錯誤，導(dǎo)致后期操作中出現(xiàn)地基沉降，進而出現(xiàn)混凝土沉陷裂縫。施工中若選擇松軟土質(zhì)開挖，會導(dǎo)致此區(qū)域的土質(zhì)分布不均，不利于后續(xù)填土夯實作業(yè)的開展，會增加地面出現(xiàn)沉陷裂縫的風險[1]。若沉陷裂縫側(cè)向30°分布，與對面呈現(xiàn)垂直狀態(tài)，會受到地面重力、承載力的作用，導(dǎo)致裂隙進一步擴大，增大危險性，此時處理難度也會增大。

1.2 溫度裂縫

溫度裂縫又稱為伸縮裂縫，主要是由于施工期間，水泥水化熱產(chǎn)生熱量、水泥運用中外界溫度變化，會受到溫度應(yīng)力作用導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫。大體積混凝土表面、大區(qū)域內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)中溫差變化較大時，均會出現(xiàn)溫度裂縫。溫度裂縫主要是由于混凝土內(nèi)部與外部之間出現(xiàn)明顯溫度差，熱脹冷縮作用下不同部位的膨脹、收縮情況不一，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生一定拉應(yīng)力?；炷潦艿降睦瓚?yīng)力若超過混凝土所承受的極限，就會在表面上出現(xiàn)裂縫。

1.3 干縮裂縫

混凝土養(yǎng)護期結(jié)束后，內(nèi)部穩(wěn)定，自身的影響因素較少，濕性特征維持在一定范圍內(nèi)，而混凝土外部硬化期間，環(huán)境與外界因素的影響較大，導(dǎo)致外界的水分蒸發(fā)速度較快，進而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)缺水，引起干縮變形。內(nèi)外變形不易，互相約束，也會形成較大拉力，進而出現(xiàn)干縮裂縫[2]。

1.4 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫也是在混凝土表面硬化期受到外界因素影響所形成。目前，影響塑性收縮裂縫形成的主要因素為負壓、環(huán)境因素以及水分流失等多種因素聯(lián)合作用下產(chǎn)生。水利工程施工所處環(huán)境的天氣干燥，風沙大，在混凝土保養(yǎng)期結(jié)束后，水分流失速度加快，內(nèi)部出現(xiàn)一定強度的負壓，而此時混凝土的強度相對較低，無法抵抗內(nèi)部負壓造成的形變，而此時就會出現(xiàn)塑性裂縫。

2? 混凝土裂縫的處理技術(shù)

2.1 填充法

填充法是對于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的位置利用修補材料進行直接填充，此種方式適合用于裂縫較寬的位置。填充法多以聚合物砂漿、聚合物水泥砂漿等作為裂縫修補材料?；炷帘砻娉霈F(xiàn)U型或V型裂縫后，可將填充物直接灌入到裂縫之中，此種方式操作簡單，費用較低。

2.2 聚合物浸入法

聚合物浸入法又可劃分為兩類，第一類為重力滲入法，是通過在裂縫內(nèi)填入液態(tài)樹脂，或者將液態(tài)樹脂刷于裂縫表面，在裂縫四周建筑物表面上建設(shè)臨時圍堤，隨著時間流逝，樹脂會浸入到混凝土表面內(nèi)達到修補目的。第二類是裂縫表面密封法，是先將裂縫及孔隙內(nèi)存在的空氣全部排出，在大氣壓力作用下，將純環(huán)氧樹脂漿料注入到裂縫內(nèi)[3]。

2.3 鋼筋加固法

針對裂縫體積大，對混凝土整體結(jié)構(gòu)帶來不良影響時，可根據(jù)實際情況采取鋼筋加固法。先用鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)外部進行防護固定，然后增加鋼筋橫截面積，使混凝土承載力增強。混凝土開裂嚴重時，可先將鋼筋保護膜用工具鑿掉，并在外部套上鋼絲網(wǎng)，大型設(shè)備也可在外部使用鋼板，使保護套的抗壓能力有效提升。

3? 混凝土裂縫防治措施的實施要點

水利施工中混凝土裂縫形成的主要原因包括材料質(zhì)量不規(guī)范、施工技術(shù)質(zhì)量問題兩方面。混凝土材料主要包括水泥、粗骨料、細骨料、添加劑以及水，需要嚴格按照配比調(diào)和混凝土，一旦配比不當就會導(dǎo)致混凝土質(zhì)量大幅降低。目前，水利工程施工所采用的混凝土均是由統(tǒng)一生產(chǎn)并運輸?shù)绞┕に诘?，若在生產(chǎn)、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，也會導(dǎo)致材料性能發(fā)生較大轉(zhuǎn)變，對混凝土施工質(zhì)量造成極大不良影響?；炷翑嚢璨灰?guī)范，影響混凝土塌落度，也會導(dǎo)致混凝土強度不符合水利工程施工的強度要求[4]。季節(jié)天氣也會影響混凝土施工質(zhì)量，在冬季與夏季施工中需要選擇相應(yīng)的混凝土施工方式。混凝土灌漿工程質(zhì)量是保證混凝土的力學(xué)、溫度、均勻性、防滲性能的重要性能符合要求，若此階段施工不規(guī)范，則會導(dǎo)致混凝土裂縫發(fā)生風險大幅增加。針對上述混凝土裂縫形成原因，需要做好相應(yīng)的防治施工方案，提前預(yù)防混凝土裂縫形成。

3.1 加強原材料檢查，規(guī)范材料配比

施工前，工作人員要嚴把材料關(guān)，對水泥、砂石等材料質(zhì)量進行嚴格檢查，對砂石粒徑進行合理控制，質(zhì)量合格后方可進場，一旦檢出不符合規(guī)定的材料需要立即停止使用，并將材料清除施工現(xiàn)場。水泥會對混凝土溫度造成影響，需要按照施工要求，選擇水化熱較低的水泥材料，也需保證水泥在施工時保持較長的凝結(jié)效果。水泥材料性能外界因素影響發(fā)生改變。因此，選擇水泥材料也需充分考慮后續(xù)的后期強度，從而在一定程度上抵抗混凝土出現(xiàn)的形變。礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水等水泥材料是經(jīng)過多年水利工程施工經(jīng)驗選擇的水泥類型[5]。水泥選擇時應(yīng)嚴格區(qū)分體積安定性不良的水泥，避免誤用引起膨脹性裂縫等問題，導(dǎo)致工程質(zhì)量大幅降低。

砂石骨料使混凝土重要的組成材料之一，質(zhì)量與級別好壞直接影響整體混凝土質(zhì)量。骨料加工期間，需要嚴格按照破碎、篩分、沖洗、堆放流程工序進行。根據(jù)工程預(yù)定要求不同，可選擇除碎、中碎、細碎等不同程度的破碎處理，并根據(jù)破碎粒徑不同選擇對應(yīng)的破碎機械。篩分過程中需要結(jié)合人工、水力與機械等篩分的優(yōu)勢，實現(xiàn)砂石骨料的粒徑分級標準。骨料選擇時也需考慮到混凝土工程的抗震需求，選擇對應(yīng)的強度校核。煤炭灰、硅粉、燒黏土等摻和劑的使用，可使混凝土性能有效改善，提升水化熱的控制力。常規(guī)情況下，要想預(yù)防混凝土裂縫發(fā)生，可在配料中加入適量優(yōu)質(zhì)粉煤灰，有效減少溫度裂縫的形成風險?；炷涟韬椭屑尤胪饧觿?，例如：木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑等減水劑可在保證建設(shè)中水泥用量，降低施工成本投入;UEA型膨脹劑等膨脹劑可提升混凝土的膨脹值，使混凝土因溫度原因產(chǎn)生的熱膨脹有一定程度上抵消，從而降低混凝土裂縫形成風險[6]。

3.2 完善技術(shù)標準，強化規(guī)范控制

混凝土拌和時，需要嚴格按照規(guī)定把握拌和時間，攪拌時應(yīng)根據(jù)拌和機容量、坍落度大型、氣溫等要素調(diào)整攪拌時間。在混凝土運輸工程中，運輸時間、環(huán)境、氣候特征等均會對混凝土性能造成影響，增加裂縫形成概率。因此，施工期間，不僅需要對混凝土材料配比進行嚴格把控，也需要根據(jù)水利工程實際施工條件，對運輸與攪拌條件進行調(diào)整，對相關(guān)技術(shù)施工進行規(guī)范，明確拌和時間的最大值與最低值，合理選擇運輸設(shè)備，設(shè)計最短的運輸線路，做好防護措施[7]。對于施工人員的施工技術(shù)操作與工藝進行嚴格把控，避免因人為因素影響混凝土施工質(zhì)量。

混凝土澆筑與養(yǎng)護工作開展質(zhì)量直接影響著混凝土裂縫形成。在澆筑前做好準備工作，可通過刷毛、沖毛、鑿毛等處理，檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件，加強對澆筑倉面布置管理等方式，對施工縫進行處理，保證新老混凝土之間緊密結(jié)合，保證結(jié)合后的混凝土質(zhì)量符合要求。不同工程也需選擇不同的入倉輔料方式，避免出現(xiàn)冷縫。混凝土澆筑溫度對于混凝土澆筑質(zhì)量影響較大，需要根據(jù)施工季節(jié)不同，選擇合適的控溫措施。夏季施工時，混凝土入模溫度應(yīng)控制在35 ℃以內(nèi)，盡可能將澆筑作業(yè)時間安排在早晨與夜間，運輸混凝土時也需做好隔熱、遮陽處理，減少混凝土暴曬時間，通過對混凝土澆筑溫度的有效控制，提升混凝土澆筑質(zhì)量。混凝土澆筑后，做好保溫覆蓋工作，可先在混凝土上方鋪設(shè)一層塑料薄膜，然后再覆蓋兩層草袋，有效保溫，避免晝夜溫差大，影響混凝土澆筑質(zhì)量。

3.3 不均勻沉降的處理措施

施工期間要特別關(guān)注不均勻沉降問題，以往采取減輕重量方式避免沉降，不僅無法徹底解決沉降問題，而且也會影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，在施工前需要對地基情況進行檢查，針對松軟土、填土地基要做好夯實、加固處理;施工前需要對模板強度、剛度進行檢查，保證模板使用時可牢固支撐，同時控制模板拆除時間與先后順序，從而保證支撐穩(wěn)定，進而有效避免不均勻沉降問題。針對混凝土收縮裂縫修補時，應(yīng)根據(jù)施工標準要求，選擇合適的膨脹劑，摻料也需與混凝土裂縫相適應(yīng)，更好地修補裂縫，避免裂縫對工程質(zhì)量帶來不良影響。

4? 結(jié)語

綜上所述，混凝土質(zhì)量管理是水利工程施工管理的重要內(nèi)容，為了有效避免混凝土裂縫方式，在混凝土施工前就需要對材料質(zhì)量進行嚴格把關(guān)，保證所有材料均符合要求，按照合適配比與施工標準進行混凝土施工作業(yè)，加強混凝土澆筑與養(yǎng)護管理。針對混凝土養(yǎng)護后期出現(xiàn)混凝土裂縫問題，應(yīng)判斷裂縫類型，測量裂縫面積，選擇最佳的混凝土裂縫處理技術(shù)，修補裂縫，保證混凝土質(zhì)量。

參考文獻

[1] 宋成鑫.農(nóng)業(yè)水利工程施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（10）：78-79.

[2] 朱方榮，陳峰，吳振華.農(nóng)業(yè)水利工程施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)研究[J].建筑·建材·裝飾，2020（6）：

195，198.

[3] 鄧家煥.談水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)[J].環(huán)球市場，2020（5）：242.

[4] 吳曉燕.水利施工的混凝土裂縫防治技術(shù)[J].河南科技，2019，670（8）：94-95.

[5] 高菲菲.裝配式混凝土構(gòu)件的混凝土材料設(shè)計與養(yǎng)護工藝研究[D].廈門大學(xué)，2019.

[6] 呂洪山.水利施工中混凝土裂縫的主要原因及防治技術(shù)[J].城鎮(zhèn)建設(shè)，2020（2）：229.

[7] 許文彬.基于下層水分狀態(tài)的混凝土分層施工控制方法研究[D].清華大學(xué)，2017.