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浅析水利工程施工中混凝土裂缝问题的防治

时间:2022-11-21 16:20:03 来源:网友投稿

摘 要:混凝土施工,是水利工程施工中的关键环节,是水利工程核心的质量保证。而裂缝控制,是进行混凝土质量控制的必不可少的部分,因此,需要对其深入了解,并且加强研究,有效预防并且控制混凝土裂缝的产生,从而提高水利工程施工的整体质量。

关键词:水利工程施工;混凝土;裂缝问题

一、水工混凝土裂缝的危害

混凝土裂缝会造成水工建筑物出现渗漏,渗漏的结果是在压力的作用下,会使得裂缝渐渐发展和扩宽。当水进入混凝土内部后,可能造成水解破坏,从而造成混凝土的结构物破坏。根据有关调查,由于裂缝引起的多种不良结果,其中渗漏水占了60%。

混凝土裂缝的产生,会使空气中含的二氧化碳渗入到混凝土内部,和某些水化产物互相作用,最后形成碳酸钙,出现混凝土碳化现象。在潮湿的环境下,水泥中含的化学成分和二氧化碳产生相互作用,降低混凝土的碱度,破坏钢筋纯化膜,当空气与水一同渗入,钢筋就会发生锈蚀。混凝土的裂缝,降低混凝土对于钢筋的保护效果,在有裂缝的部位,水拉性能逐渐减弱,裂缝逐渐扩大,造成了更大的危害。

综上,混凝土中产生的裂缝是难以避免的,裂缝的出现,不但影响了建筑的美观,而且还影响到了建筑的正常使用,大大降低了建筑的稳定性和耐久性。我们根据裂缝的成因,并结合了实际的情况,采取相应的措施对裂缝进行控制和预防。

二、水工混凝土结构裂缝产生的原因

1.当环境的湿度和温度发生变化时,混凝土相应的会产生变形和收缩变形,在混凝土硬化的过程中,水泥迅速升温并不断向外释放热能,引起干缩,有时候也会因为混凝土在硬化过程中缺水而出现裂缝,这种裂缝通常比较宽,甚至会贯穿构件整体。

2、大体积的混凝土在水化时易出现的大量的水化热,混凝土自身密度小,不易散发热量,向混凝土浇水的时候,混凝土遇水产生化学反应,生热,热量大量积累在混凝土内部不散发,从而在混凝土表面形成了不同的温度,不同的温度相互作用就形成了一种力量,使混凝土形变从而导致混凝土表面出现裂缝。

3.在夏季,有些砂石料露天堆放,受到太阳辐射以及高温的影响,其表层温度能够达6o℃以上,使用这种砂石料进行混凝土配制,用水量会增大,环境温度太高可能使水泥产生粘罐与假凝状况。由于水灰比增大以及搅拌质量降低,将会造成混凝土自身强度下降,并且增加干缩。

4.在施工的过程当中,没有及时的采取有效措施对结构加以保护,有时,在混凝土施工完后,在混凝土没有达到一定强度时,就进行工种交叉施工,施工人员行走较为频繁,或者是堆放物品,混凝土保护层发生破坏,产生结构裂缝。或是构件超过设计的均布荷载,产生了内力弯矩,产生垂直于构件的裂缝,构件在比较大的剪力作用之下,产生了斜裂缝,并且向上下延伸。

5.当混凝土在不良环境中,例如侵蚀性水环境中,混凝土的保护层厚度较为有限,尤其是在混凝土的密实性不足时,在水中的氧离子和环境中氯离子结合,使钢筋混凝土生锈,产生氧化铁,氧化铁体积变大,大过原金属体积,对周围的混凝土造成挤压,使混凝土产生胀裂。

三、控制混凝土裂缝的具体措施

1.在混凝土设计配合比时,应该进行全面考虑,少用粉料,多用骨料,来减少裂缝的产生。严格的检验使用的原材料。在进行混凝土搅拌之前,必须按照有关规定对粗细骨料、水泥、外加剂等等进行复试检验,对于不合格的材料,不允许使用。采取适当的措施来提高混凝土自身的抗拉强度。当工程有一定需要时,可以适量掺入粉煤灰,有效改善混凝土自身和易性,减少收缩现象,有效提高混凝土抗侵蚀的功能。

2.混凝土进行浇捣后,应该根据实际的室外气温,确定养护的方案。混凝土的养护方法分为自然养护和加热养护两大类。现场施工一般为自然养护。自然养护又可分薄膜布覆盖包裹养护、覆盖浇水养护和养生液养护等。对于已浇筑完毕的混凝土,应该在混凝土终凝前,通常为8~12h内,开始进行自然养护。在进行覆盖浇水养护时,对于使用普通硅酸盐水泥、硅酸盐水泥、或者是矿渣硅酸盐水泥拌制形成的混凝土,养护不可少于7d,对于有抗渗性要求的混凝土或者掺用缓凝型外加剂矿物掺合料,养护时间不可少于14d。在已经浇筑的混凝土的强度没有达到1.2N/m㎡前,不能在上面踩踏或者安装模板以及支架。

3.在施工过程进行控制。使用二次振捣法,来减少混凝土的沉缩裂缝。在浇筑后,有些混凝土坍落度消失,开始初凝。对于这些混凝土,进行二次振捣,使混凝土重新进行液化,能够很好消除钢筋、粗骨料下面的水膜,减少沉缩的收缩量。泵送混凝土尤其需要进行二次振捣。还可以使用二次压光的方法,来消除混凝土的收缩裂缝。这种裂缝是由于混凝土表面的水分减少造成的,一般在混凝土初凝到终凝时期,消除这种裂缝,应该用机械抹光机,对混凝土进行高强度、大面积的提浆抹光,再用机械收光机对混凝土进行高强度、大面积的收光,有效提高混凝土的表面强度和平整度,还需在混凝土终凝之前,进行二次的抹压收光。混凝土产生约束裂缝,大多由于混凝土内部与外部温差过大,或者是因为收缩而产生的约束拉力大于混凝土自身的抗拉强度,因此,在环境温差过大时,应该及时相关措施,进行保温保湿工作,做到及时的防护工作。闸墩底板和下部,应该同时进行浇筑或者尽量减少闸底板和闸墩之间的浇筑时间存在的间隔,减少闸墩裂缝的产生。

四、裂缝的处理方法

一般的混凝土表面上的裂缝,可以先把裂缝清洗干净,然后等到裂缝干燥后,用表面涂刷封闭或者环氧浆液灌缝。裂缝较长较细时,可以使用灌浆法,真空注入法,则是利用真空泵,让缝内形成真空状态,然后将浆材注到缝内,这种方法适用于各种表面裂缝的修补。当裂缝比较大的时候,应该沿着裂缝凿出八字形的凹槽,在清洗干净后,用1比2的水泥砂浆将其抹平,也可以使用环氧胶泥进行嵌补。倘若钢筋混凝土的钢筋出现锈蚀,就行量混凝土凿开,处理内部生锈钢筋,把钢筋进行除锈,然后在槽中加入环氧树脂砂浆或者水泥砂浆等材料进行填充。

五、结论与建议

水工建筑构筑物的防渗功能和结构安全,主要是由混凝土进行承担,因此,混凝土质量十分重要。减少与控制混凝土裂缝,对于有效提高结构的质量,有着至关重要的作用,施工单位应该加以重视,有效提高施工质量,促进我国水利工程发展。

参考文献:

[1]许建民.混凝土施工裂缝与控制[J].水利与建筑工程学报,2008 (4).20-23.

[2]马顺利,刘艳.《浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施》[J].山西建筑 2010(2).57-60.

作者简介:杨玉林(1973-3),男,本科学历,毕业于中原工学院土木工程专业,研究方向:水利工程技术及管理。

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