水利工程混凝土施工裂縫問題的研究

1、水利工程混凝土施工裂縫問題的研究 水利工程混凝土施工裂縫問題的研究 【摘 要】混凝土裂縫是水利工程施工過程中常見的病害，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有很多，對水利工程危害程度也不同，裂縫還能導(dǎo)致其它病害的發(fā)生，對水利工程建筑物的破壞巨大，因此，在水利工程施工中，要采取切實可行的措施控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，確保水利工程建筑物的平安。 【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土施工；裂縫；控制；措施 混凝土裂縫是水利工程施工過程中常見的病害，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有很多，對水利工程危害程度也不同，裂縫還能導(dǎo)致其它病害的發(fā)生，對水利工程建筑物的破壞巨大，因此，在水利工程施工中，要采取切實可行的措施控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，

2、確保水利工程建筑物的平安。 1.混凝土裂縫的危害 混凝土裂縫對水工建筑物的主要危害是容易造成建筑物產(chǎn)生水滲漏現(xiàn)象，這對水工建筑物的危害是很大的，裂縫在水壓力的作用下，逐漸開展拓寬，在水滲入到混凝土內(nèi)部時，由于水解的破壞導(dǎo)致混凝土嚴(yán)重破壞。由于混凝土在碳化的過程中，會產(chǎn)生收縮與開裂現(xiàn)象，進(jìn)一步加劇混凝土的破壞。裂縫會使空氣中的二氧化碳逐步滲透到混凝土中，與水化產(chǎn)物作用形成破壞混凝土的碳酸鈣物質(zhì)。特別潮濕的工況下，會降低混凝土強(qiáng)度，鋼筋純化膜遭到破壞，引起鋼筋腐蝕。裂縫還可以造成混凝土中的鋼筋對建筑物的保護(hù)作用減小，抗拉能力下降，裂縫也會逐步變寬，對水利工程建筑物造成更大的損害。 因此，混凝土裂縫

3、對水利工程的危害是巨大的，輕那么會影響水工建筑物的正常使用和外觀，重那么會導(dǎo)致裂縫的貫穿完全破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，造成更嚴(yán)重的危害。裂縫也會影響水工建筑物的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，降低水工建筑物的整體平安。 2.裂縫產(chǎn)生的原因 根據(jù)產(chǎn)生裂縫的原因，可以分為：由于變形導(dǎo)致的裂縫；由于外荷載造成的裂縫；由于施工質(zhì)量導(dǎo)致的裂縫。針對原因，分析裂縫產(chǎn)生的具體原因。 2.1施工天氣原因：炎熱、風(fēng)大天氣施工，會造成混凝土外表的水分快速蒸發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的水化溫度很高，混凝土在澆筑幾個小時就會凝固，這樣快速地凝結(jié)特別容易造成裂縫。 2.2混凝土在凝固過程中，由于在水化過程中會產(chǎn)生大量的水化熱現(xiàn)象，散熱不及時的情況下

4、，會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部的溫度差出現(xiàn)很大差異，導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。 2.3混凝土在約束凝固過程中，熱脹冷縮所產(chǎn)生的混凝土梯級脹縮問題，會在混凝土內(nèi)部造成溫度應(yīng)力問題，由于混凝土抗拉能力低，所以，溫度的變化容易造成拉應(yīng)力導(dǎo)致的拉裂現(xiàn)象，形成溫度裂縫，這也是混凝土在陽光下凝固所產(chǎn)生的裂縫的直接原因。 2.4由于混凝土在硬化的過程中，容易產(chǎn)生干縮現(xiàn)象，造成體積變形產(chǎn)生裂縫，這樣的混凝土裂縫很大，容易造成貫穿裂縫，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p壞。 2.5根底不牢固，有時混凝土結(jié)構(gòu)的根底因為不牢固會出現(xiàn)不均勻沉降問題，直接導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)，并逐漸增大。 2.6在尺寸大的構(gòu)件中，因為混凝土的塌落引起的裂縫。

5、 2.7混凝土加水拌和之后，水泥堿性物質(zhì)和骨料中活性氧化硅等起化學(xué)反響，析出的膠狀堿-硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨脹，體積會增大3倍，更容易使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。 2.8構(gòu)件超載而產(chǎn)生的裂縫。構(gòu)件在超出施工設(shè)計的均布荷載和集中荷載作用下而產(chǎn)生內(nèi)力彎矩現(xiàn)象，容易出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫，這樣構(gòu)件在大剪力作用下，會產(chǎn)生斜裂縫，裂縫是向上、下延伸的。當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中，例如：侵蝕性水，由于混凝土保護(hù)層厚度有限，特別是當(dāng)混凝土密實不良，環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧離子會使混凝土中的鋼筋生銹，生成氧化鐵，氧化鐵的體積比原來金屬的體積大得多，鐵銹體積膨脹，對周圍混凝土擠壓，使混凝土脹裂。 3.控制混凝

6、土裂縫的具體措施 3.1混凝土配合比的優(yōu)化設(shè)計。摻入粉煤灰，選擇減水劑，保證泵送流動度。采集原材料進(jìn)行試拌，盡可能地減少水泥用量，添加級粉煤灰，將水膠比控制在標(biāo)準(zhǔn)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度，降低溫升，減少收縮，提高抗侵蝕具有良好的作用。 3.2原材料的選擇。砂料細(xì)度模數(shù)控制在2.4以上，含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi)，含泥量控制在1%內(nèi)，盡可能使用低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。 3.3施工安排。在水工建筑物施工過程中，要盡量防止在氣溫高、暴曬、溫度低或者多風(fēng)的天氣下施工，這樣可以有效地防止由于天氣原因造成的裂縫現(xiàn)象，

7、假設(shè)必須在此類天氣下施工，要采取相應(yīng)的措施，防止暴曬、高溫，做好保濕措施。 3.4施工過程控制。利用振搗法消除裂縫的產(chǎn)生，因為澆筑產(chǎn)生的塌落可以利用振搗將混凝土再液化，消除粗骨料與鋼筋之間的水膜，這樣經(jīng)過消除混凝土因為沉縮產(chǎn)生的收縮量。還可以利用壓光施工法消除塑性裂縫，這類裂縫是由于外表的水分散失現(xiàn)象造成的，利用壓光施工法可以快速的消除這類裂縫，有效地保證混凝土不會因為水分的散失造成裂縫現(xiàn)象。 3.5混凝土干縮裂縫的控制措施。混凝土存在空隙產(chǎn)生濕脹干縮，加強(qiáng)振搗使之密實，去除混凝土中的泌水，加強(qiáng)外表的抹壓收光，摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。 3.6混凝土內(nèi)部的

8、溫度控制。大體積混凝土內(nèi)部埋設(shè)熱電耦測溫，掌握混凝土內(nèi)部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時間，通過蓄熱保溫使混凝土內(nèi)外溫差控制在25以內(nèi)。常采用兩層農(nóng)膜加干鋪兩層草袋的做法。 3.7混凝土的養(yǎng)護(hù)和外表保護(hù)。良好的養(yǎng)護(hù)可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài)，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一，一般保溫、保濕養(yǎng)護(hù)不得少于14d。 4.水利工程構(gòu)筑物已產(chǎn)生裂縫的修補(bǔ)方法 裂縫修補(bǔ)除了要恢復(fù)防水和耐久為目的之外，還要從結(jié)構(gòu)平安及美觀角度出發(fā)進(jìn)行修補(bǔ)，當(dāng)前的修補(bǔ)方法主要有以下三大類。 4.1充填法：對于裂縫寬度大于0.5mm的裂縫，沿裂縫處鑿成“U形或“V形槽，槽頂寬約10cm，在槽中充填密封材料。

9、充填材料采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋已經(jīng)銹蝕，那么將混凝土鑿開到能夠處理已經(jīng)生銹的鋼筋局部，將鋼筋除銹，再在槽中充填水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料。 4.2外表覆蓋法：在細(xì)微裂縫外表上涂膜，以提高其防水及耐力為目的的修補(bǔ)方法。分涂覆裂縫局部及全部涂覆兩種方法。施工時，首先用鋼絲刷將混凝土外表打毛，清理外表附著物，用水沖洗干凈后充分枯燥，然后用樹脂充填混凝土外表氣孔，再用修補(bǔ)材料覆蓋外表。 4.3注入法：利用壓力注入法或者真空注入法兩類方法施工，在處理很深很細(xì)的裂縫時使用灌漿法，用真空注入法的原理是真空泵可以使裂縫形成真空狀態(tài)，將漿材注入裂縫中，此類方法可以處理各類混凝土外表裂縫。 5.結(jié)束語 綜上所述，混凝土裂縫是水利工程施工中常見的現(xiàn)象，由于裂縫的產(chǎn)生對混