水利工程施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

德州鬲津水利有限公司 山東德州 253000

在現(xiàn)今我國水利工程當中，混凝土是重要的材料類型，能夠保證水利的堅固穩(wěn)定。而在實際鋼筋混凝土材料應用當中，也存在著一定的問題。其中，結(jié)構(gòu)裂縫是最為常見的問題類型，不僅影響因素眾多，且會在出現(xiàn)后對水利質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響[1]。

1 水利施工中導致混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1 水泥材料的水化反應

在不斷硬化混凝土的過程中，水泥材料會發(fā)生水化反應，在該反應發(fā)生的過程中所釋放的熱量，會逐漸升高混凝土內(nèi)部溫度，甚至比外部環(huán)境溫度更高。當結(jié)束反應后，受到熱脹冷縮原理的影響，混凝土不斷收縮，以至于裂縫產(chǎn)生在構(gòu)件表面。而如果混凝土構(gòu)件體積比較大，在反復的澆筑后會產(chǎn)水化反應，繼而影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，引發(fā)裂縫問題。

1.2 材料原因

混凝土材料自身的性能很容易使結(jié)構(gòu)中的梁出現(xiàn)裂縫，其典型原因就是混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮。造成混凝土收縮的原因較多，最主要的原因是混凝土所使用的骨料材質(zhì)、膠凝材料或者原材料的質(zhì)量不符合工程要求。首先，一般情況下，如果混凝土的骨料或者膠凝質(zhì)量較差，容易導致水灰比例不協(xié)調(diào)，難以掌控水泥和膠凝材料的使用量，混凝土中的砂質(zhì)含量過大，骨料的粒徑被過度磨損而減小。其次，骨料的泥物質(zhì)含量明顯高于質(zhì)量標準時也會使得骨料用量增加，影響混凝土性能。再次，如果混凝土中沒有按照質(zhì)量要求添加適度比例的外加劑，使外加劑之間產(chǎn)生不同程度的催化反應，就會導致混凝土的體積變小，質(zhì)量降低。最后，混凝土在凝結(jié)固化時會發(fā)生不同形態(tài)的物理變化，這種變化本身會影響結(jié)構(gòu)體積的穩(wěn)定性，使得混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生膨脹，表面平整度降低，進而出現(xiàn)不同深度的裂縫[2]。

1.3 施工中操作不當而導致裂縫產(chǎn)生

混凝土的施工也是一項有著嚴格要求的工作，其中每個施工環(huán)節(jié)如果操作不當都有可能影響混凝土結(jié)構(gòu)性能，從而引發(fā)裂縫問題。如鋼筋綁扎距離控制不當使得混凝土局部抗拉力發(fā)生變化，進而混凝土在受環(huán)境條件影響下就會出現(xiàn)裂縫；模板拆除過早使得混凝土凝固的強度與硬度都達不到施工標準，進而引發(fā)裂縫。此外還有許多施工中的不當操作都會對混凝土裂縫的產(chǎn)生帶來隱患，因此這一人為因素是絕對不可忽視的。

2 水利施工中的混凝土防裂縫技術(shù)

2.1 規(guī)范混凝土澆筑施工

混凝土施工過程中操作將對其結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，因此混凝土澆筑施工中必須對其施工技術(shù)加以規(guī)范。如在進行基巖面澆筑時，就需要在其上鋪設(shè)水泥砂漿，并將其厚度控制在2 至3 厘米。對于大體積混凝土的澆筑，施工中必須嚴格按照設(shè)計厚度、規(guī)定的順序與方向進行分層澆筑，同時澆筑期間不能向倉內(nèi)加水。如果水利施工現(xiàn)場溫度高于20℃，則混凝土澆筑的間隔時間必須根據(jù)混凝土材料的類型進行嚴格控制，以避免間隔時間過長導致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)深層裂縫。最后，還需要對澆筑完成的混凝土進行嚴密的振搗，確保每一個位置都振搗到位。

2.2 優(yōu)化配比設(shè)計

在具體施工中，需要做好高性能混凝土材料的選擇，如果使用的為補償收縮混凝土，則需要在其中做好適量膨脹劑的摻加，通過混凝土微膨脹情況的形成，對在此當中形成的收縮情況進行補償。同時，需要在施工中做好水灰比的控制，保證低于0.5，在有效降低水灰比的情況下對混凝土材料的彈性模量進行提升，以此使其在抗裂性方面具有更好的表現(xiàn)。而在保證混凝土質(zhì)量滿足需求的基礎(chǔ)上，也需要對石子用量進行增加，降低砂、水泥材料的含量[3]。

2.3 加強對砂石質(zhì)量的控制

針對混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，制定出對應的防治對策。首先，粗骨料選用粒徑介于5mm 到25mm 之間的碎石，碎石含泥量不超過1%，這種粒徑較大的碎石配置的混凝土具有不錯的抗拉強度與和易性，不會出現(xiàn)成坨成堆的現(xiàn)象；其次，細骨料采用中砂，山砂（45%）+人工砂（55%）混合使用，無論是山砂還是人工砂，其平均粒徑都最好要大于0.5mm，而含泥量要低于1%。這樣的細骨料在配置成混凝土時，同樣能夠減少用水量，降低水泥水化的熱量，降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率，進而保障混凝土的質(zhì)量；最后，粉煤灰在混凝土中的占比應該控制在10%以內(nèi)，配置方法使用外摻法，也就是粉煤灰的使用不能影響混凝土配置中的水泥用量。外加劑具有降低水化熱峰值的作用，能夠降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率。

2.4 加強混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護的關(guān)鍵在于溫度的控制與保持，避免出現(xiàn)溫度過高或者溫差較大的情況，防止混凝土干縮。一般情況下，養(yǎng)護手段以噴水為主。而對于大體積混凝土，其土體內(nèi)部和外部溫差較大，強度性能也有所不同，這就需要額外使用埋設(shè)循環(huán)冷卻水管的方法，進一步加強降溫處理。同時，還需要把握好拆模的時間，在模具拆除后需要立即對其進行覆蓋并灑水，以降低周圍環(huán)境、溫度對混凝土結(jié)構(gòu)的影響。養(yǎng)護時間主要與混凝土的實際強度和設(shè)計要求有關(guān)，根據(jù)兩者之間的差距來控制養(yǎng)護時間，一般不少于7 天。此外，如果混凝土強度小于1.2MPa 時，則應該避免在混凝土結(jié)構(gòu)上進行后續(xù)施工，以免影響混凝土結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生裂縫，還可以在其表面鋪設(shè)一層薄膜，以減少混凝土內(nèi)部水分的過度蒸發(fā)，使其表面保持濕潤，減少裂縫的出現(xiàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的因素是多種多樣的，但歸根結(jié)底都在于施工過程中未能對其進行有效的防治。對此，實踐中施工人員應該從材料質(zhì)量與配比入手加以控制，對混凝土澆筑施工中的各項操作都進行規(guī)范，并在養(yǎng)護周期內(nèi)盡早采取養(yǎng)護措施，以最大程度上降低混凝土裂縫出現(xiàn)的概率。