水利施工中混凝土裂縫研究

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1水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

1．1塑性收縮裂縫

不僅僅是在水利施工中，在建筑施工、高速路施工等施工中也要用到混凝土，混凝土的應(yīng)用已經(jīng)隨處可見。對(duì)混凝土的特性進(jìn)行深入了解和分析能夠更好處理好塑性收縮裂縫問題。混凝土由濕到干，水分會(huì)蒸發(fā)，會(huì)導(dǎo)致干后的混凝土收縮，致使裂縫出現(xiàn)。裂縫是以混凝土為原材料的施工中最常見的禍害，出現(xiàn)大裂縫的工程必定要整修或者重修，否則，容易留下永久性禍患。塑性收縮裂縫若是出現(xiàn)在施工過程中還能及時(shí)補(bǔ)修，使其恢復(fù)穩(wěn)固，但是一旦施工完成，就不容易大面積補(bǔ)修，因?yàn)榇蟮牧芽p一旦出現(xiàn)，說明大面積工程的穩(wěn)固性已經(jīng)受到了損害。裂縫會(huì)直接導(dǎo)致混凝土不禁沖擊力，若是遇到強(qiáng)大水流的沖擊，可能立即癱瘓，對(duì)于沖擊力小的水流，雖然，不會(huì)立即傾倒，但在日積月累的腐蝕下，必然會(huì)造成大損失。蓄水能力是水利工程的直接目的，如果裂縫導(dǎo)致蓄水能力降低，或者完全失去蓄水能力，那就得不償失了。

1．2溫差裂縫

溫差裂縫的成因是混凝土內(nèi)外部之間的溫差大?；炷林泻兴啵嘤鏊a(chǎn)熱，在施工后，混凝土內(nèi)部含水泥產(chǎn)熱與混凝土外部溫度形成一定的溫差，溫差一大，容易產(chǎn)生裂縫。混凝土中的水如果結(jié)成冰會(huì)使其體積膨脹，一熱一脹，再加上混凝土的抗拉能力有限，一旦超出這個(gè)限度，混凝土就遭受到破壞。在施工初期混凝土遇水變熱，這是造成溫差的原因之一。在混凝土拆掉覆蓋膜后溫差也會(huì)變大，這是另一原因?；炷羶?nèi)部熱量不容易散去，與外部形成溫差，從而造成裂縫形成，也是一種原因。在水利工程的很多功能類型中，大壩、分洪閘和攔河壩是最容易出現(xiàn)溫差裂縫的，因此，在這些工程中應(yīng)當(dāng)更加注意防備裂縫。

1．3沉陷裂縫

沉陷裂縫產(chǎn)生的根本原因有兩點(diǎn)，首先是地基出現(xiàn)問題，其土質(zhì)不勻、松軟，從而導(dǎo)致地基不均勻沉降，出現(xiàn)沉陷裂縫。其次是模板鋼度不足，模板之間的距離過大，造成中部支撐能力降低，受到大的壓力后容易出現(xiàn)沉陷，如果壓力超出其承受能力，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。尤其注意的是在冬季嚴(yán)寒時(shí)候，模板支撐是在凍土上方，溫度低時(shí)，土結(jié)凍膨脹，溫度高時(shí)土化凍，土的體積發(fā)生變化直接導(dǎo)致模板的不穩(wěn)定，造成不圴勻沉降，最終致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。沉陷裂縫會(huì)沿著凍土的沉陷方向延伸，一旦裂縫形成，不會(huì)再輕易改變，因?yàn)榈鼗料莶辉俑淖儭?/p>

2水利施工中混凝土裂縫的防治措施

2．1優(yōu)化混凝土的設(shè)計(jì)配合比

混凝土是一種混合物，其間各物質(zhì)之間的比例同樣會(huì)形成裂縫。混凝土配合比設(shè)計(jì)要堅(jiān)守兩條重要原則，一是最大骨料粒徑下的用水量。二是一定水膠比下的抗壓強(qiáng)度。在采集原材料后進(jìn)行試拌，以減少水泥的用量為主要目的?；炷僚浜媳葮?biāo)牌。在材料中加入粉煤灰，可以吸水，也可以改善混凝土的親和性、降溫、減少收縮和提高抗腐蝕性。將水膠的使用量控制在規(guī)定范圍內(nèi)可以促進(jìn)混凝土的穩(wěn)固性和抗壓強(qiáng)度，因?yàn)?，水膠從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)之后就定型了，不會(huì)再輕易改變形狀。除了這些之外，也可以在裂縫最容易出現(xiàn)的部位插入鋼筋，鋼筋的承壓能力強(qiáng)，有效防止了裂縫出現(xiàn)。

2．2加強(qiáng)混凝土保護(hù)措施

在混凝土拆模后要掛草簾或鋪草澆水，以便養(yǎng)護(hù)保濕?；炷恋谋ｐB(yǎng)不僅是為了預(yù)防初期產(chǎn)生裂縫，還能促進(jìn)混凝土后期的穩(wěn)定，保障其承壓能力和強(qiáng)韌度。對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)，在一些在建工程中，都需要得到充分的認(rèn)識(shí)和重視。由于鋼筋銹蝕是氧化反應(yīng)，氧化是產(chǎn)生銹的主要原因，因此，加強(qiáng)混凝土的密實(shí)度，防止空氣進(jìn)入，加強(qiáng)混凝土表面的保護(hù)層厚度，預(yù)防氧化。在混凝土表面噴涂或涂刷聚合水泥砂漿、瀝青、環(huán)氧樹脂等防腐層。選擇抗腐蝕性強(qiáng)的鋼筋材料和混凝土材料，避免使用堿骨料等措施，對(duì)防止混凝土裂縫有較好的效果。堿骨料化學(xué)反應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性影響很大，為控制堿骨料的化學(xué)反應(yīng)，最好選擇優(yōu)質(zhì)骨料和低含堿量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密實(shí)度的同時(shí)合理降低水灰比。

2．3保證混凝土基礎(chǔ)均勻沉降

保證混凝土的均勻沉降可以從減輕結(jié)構(gòu)的重量、合理安排施工的工序和改善混凝土的結(jié)構(gòu)三方面入手。但減輕結(jié)構(gòu)重量是不實(shí)際的，如果整個(gè)工程都通過這種方式保證混凝土的均勻沉降，反而會(huì)使工程的穩(wěn)定性降低，對(duì)工程的質(zhì)量造成了不良影響。改善混凝土的結(jié)構(gòu)要綜合考慮多方面的因素，比如減少一種成分的量是否影響了混凝土的功能，增加某種成分會(huì)與其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。與此相比，合理安排施工工序是保證混凝土基礎(chǔ)均勻下沉的最簡(jiǎn)單方法，只要在施工過程中意識(shí)到這一點(diǎn)，就會(huì)推進(jìn)施工的進(jìn)程和提高施工的質(zhì)量。

2．4塑性收縮裂縫的預(yù)防措施

塑性收縮裂縫的預(yù)防要在選材和保護(hù)上進(jìn)行。在選材層面上，要選擇收縮性比較小的材料，收縮性小，就不會(huì)促使混凝土的抗拉能力超出范圍。還要控制好水泥和水的用量，水泥熱量多，用得越多越容易產(chǎn)生裂縫，而水蒸發(fā)快，且在混凝土內(nèi)部，一旦在短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)，就會(huì)使混凝土快速收縮。除此之外，可以添加一些增加混凝土強(qiáng)度的材料，比如水膠，水膠穩(wěn)定性強(qiáng)，不易變形，是一種預(yù)防混凝土裂縫的優(yōu)質(zhì)材料。在保護(hù)層面上，要在施工后及時(shí)噴灑養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行保護(hù)，或者在混凝土表面覆蓋一層膜，不僅可以減少水分的蒸發(fā)，也可以起到防風(fēng)的作用，在防風(fēng)之外還要防止太陽(yáng)暴曬，太陽(yáng)暴曬會(huì)改變混凝土內(nèi)部的某些沒有穩(wěn)定的成分。保護(hù)措施一直要采取到混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定為止，不要為了提前交工而懈怠。

2．5沉陷裂縫的預(yù)防措施

對(duì)沉陷裂縫預(yù)防需要對(duì)癥下藥，根據(jù)沉陷原因決定預(yù)防方式。沉陷裂縫的成因是地基的不穩(wěn)定和模板鋼度不足，因此，只要保證地基的穩(wěn)固性和模板鋼度就可以預(yù)防沉陷裂縫的發(fā)生。在施工之前把松軟的地質(zhì)結(jié)構(gòu)夯實(shí)，采取加固措施，減少其在嚴(yán)寒季節(jié)凍結(jié)膨脹度。保證模板鋼度能夠有較強(qiáng)的支撐力，減小混凝土對(duì)地面產(chǎn)生的不均衡壓力，還要選擇合理的拆除模板時(shí)間和順序。

2．6溫度裂縫的預(yù)防

溫度裂縫的預(yù)防可以從很多方面入手，可以選擇低熱能水泥、減少水泥的用量、改變成分配比、改善混凝土攪拌和加工工藝、在炎熱季節(jié)采取遮陽(yáng)措施、合理安排工序和減小混凝土內(nèi)外溫差等。溫度是不可控制的因素，采取的措施也是從材料本身出發(fā)，雖然措施不少，但這些措施還要根據(jù)季節(jié)、地區(qū)的不同擇優(yōu)選取，如果措施運(yùn)用不合理可能會(huì)導(dǎo)致資源浪費(fèi)、預(yù)防無效等問題。

2．7施工管理措施

施工管理措施貫徹整個(gè)施工過程，提高技術(shù)含量、加強(qiáng)技術(shù)管理和提高工程質(zhì)量是施工管理措施的主要內(nèi)容。技術(shù)是否成熟直接關(guān)系到整個(gè)施工的質(zhì)量，加強(qiáng)技術(shù)管理在施工中具有重要的作用。施工管理簡(jiǎn)單地說就是檢查施工質(zhì)量，監(jiān)督施工的整個(gè)過程是否出現(xiàn)漏洞、管理材料、資金安置等問題，如果發(fā)現(xiàn)有偷工減料等損人利己的行為立即制止。質(zhì)量是水利工程的首要保證的，水利工程一旦投入使用就很難進(jìn)行修復(fù)工作，所以一次性把質(zhì)量做到位非常有必要。

作者：宋浩然 單位：觀音閣水庫(kù)管理局