刘晓燕
河北省水利工程局
浅谈水利施工中的混凝土裂缝控制
刘晓燕
河北省水利工程局
混凝土裂缝是水利工程施工中最常见的病害之一。由于混凝土本身受内外约束及变形情况影响较大,混凝土工程出现裂缝现象时有发生,裂缝的出现不仅影响结构美观,也给建筑物的安全运行带来一定隐患。因此,采取合理可行的防护策略,有效地减少混凝土工程裂缝,降低工程施工风险是十分必要的。文章通过分析水利施工中混凝土裂缝的类型及产生原因,提出了控制混凝土裂缝的有效措施,为水利工程的正常、安全运行提供一定参考。
水利工程;混凝土;裂缝控制
在现代水利施工中,混凝土作为重要的施工材料,在水利工程中,混凝土出现裂缝是常见的问题。为了提高工程质量,就要从根本上分析混凝土出现裂缝的原因,具体问题具体分析,从而找出问题的根源,这样才能水利施工中减少混凝土裂缝问题的出现。
第一,水利工程施工作业中会受到多种因素影响而出现各种质量问题及渗漏等现象,并且在压力超载的作用下就会出现裂缝,而且有逐渐扩大的趋势。长期下去便会对水利工程的使用寿命及质量产生极其严重的影响。第二,水利工程中混凝土建筑结构的特性也将是产生裂缝的主要因素之一,当空气中的二氧化碳与混凝土水化物相结合便会产生化学反应生成碳酸钙,从而影响混凝土钢筋氧化膜的使用,加剧腐蚀,影响使用寿命。第三,混凝土裂缝的产生一旦扩大,就会对整个水利工程的性能保护构成极其严重的威胁,从而破坏水利工程的整体质量,使其不能正常使用,所带来的经济损失及人身安全威胁是不可估量的。
2.1 温湿度变化引起的裂缝
施工中,混凝土受周边环境温度和湿度影响较大。由于环境温度变化会影响混凝土表面的张力,如果外界环境温度较低,会使混凝土表面产生急剧收缩,混凝土表面张力变化加大,一旦表面张力超过负荷,就会有缝隙产生。夏季施工必须对混凝土实施洒水养护,防止因水分过分流失而导致混凝土内在受力不均出现裂缝。可见,温度对于混凝土裂缝控制来说是非常关键的。
2.2 材料选择对混凝土质量的影响
水利施工过程中与混凝土质量相关的材料主要有水泥、混凝土原材料。水泥是混凝土的主要材料,水泥材料的质量直接影响到混凝土浇筑的质量。水泥在水化的过程中会产生热量,在混凝土浇灌过程中若操作者未考虑水泥水化释放热量问题,则水泥水化释放的热量会直接导致混凝土内部温度过高,随着混凝土内外温差的逐渐升高,混凝土表面产生的拉应力也会也来越大,当拉应力大于混凝土能够承受的极限时,混凝土则会产生裂缝。
2.3 收缩不良的影响
混凝土的形成跟水泥的凝结有很大的关系。水泥在凝结过程中的均匀程度对混凝土的质量有很大的影响,如果水泥在凝结过程中产生了不均匀的体积变化,就会造成混凝土内部产生不良的反映,出现膨胀性裂缝。出现裂缝主要是混凝土在固化以后温度较低,从而使混凝土再次出现收缩,促使了裂缝的产生。同时混凝土在收缩过程中受到外力的影响,也会对它的收缩造成不良反映,也是造成混凝土裂缝的主要因素。
3.1 充分考虑温度变化对混凝土质量的影响
温度变化对混凝土浇灌的质量有直接的影响,温度变化也是混凝土产生裂缝的主要原因,因此,在水里施工过程中浇筑混凝土时一定要充分考虑温度对变化对混凝土质量的影响。我国四季温度变化幅度较大,混凝土浇筑不仅要考虑昼夜温差,还应该考虑季度温差,尤其应该考虑冬季气温过低混凝土质量受到的影响,并采取相应的保温措施,以防止混凝土表面产生裂缝。混凝土浇筑过程中极容易出现模板变形移位问题,当出现该问题时,混凝土浇筑工作应该暂停,首先进行模板变形修复以及移位恢复。为了保证施工进度,施工单位应随时关注模板是否保持正常形态及位置。
3.2 从材料方面进行控制
加强进场材料控制是避免水利工程混凝土裂缝现象出现的最为有效方式之一。施工前要严格检验原材料,首先应从砂料的细度程度进行考虑。一般情况下,其细度程度通常选择2~3之间。砂料的含泥量一般要少于其总重量的2%。碎石的含量通常要少于12%。在进行材料的混合配比时,最好采用热量较低的水泥。原材料的质量越高,混凝土产生裂缝的几率就越小。在进行混凝土的配置时,应将适量的煤灰粉混入其中,使用减水剂使配料中的水分控制在一定的范围内。对泵送的速度和动力给予保证。对原料进行适当的搅拌,尽量使水泥的使用量减少到最低。然后,向其中加入一定量的煤灰粉,使混凝土的强度得到进一步的提升,从而防止收缩现象的发生,同时也可以避免腐蚀现象发生。
3.3 修补裂缝的主要方式
注入法。真空吸入法和真空注入法是注入法的两种主要方式,施工人员可以通过压力注入法应用在较细裂缝的处理中,真空注入法,主要是让裂缝内部形成真空,然后是浆液和材料更好的注入到缝隙中,从而起到修补裂缝的作用。(2)充填法。如果混凝土的裂缝大于0.5mm,那么施工人员可以通过充填处理这些较大的裂缝。首先要在裂缝中充填密封材料,如果在钢筋混凝土中,其结构锈蚀,那么施工人员应处理这些已经锈蚀的部分,然后将水泥砂浆充填到槽中。(3)表面覆盖法。施工人员可以在细微的裂缝表面涂膜,从而提高混凝土的防水性和耐受性,使养护工作更加方便。这种涂膜方式一般可以分为两种,一是使用钢丝刷在混凝土表面打毛,从而对混凝土表面进行清理,然后用水清理干净,并使其充分干燥,再用修补材料覆盖其表面,确保其不会轻易受到影响。
综上所述,水利工程中混凝土裂缝主要是由于受内外环境温度影响、材料配比不当及内外受力不均而产生,同时混凝土的后期养护和监督力度不够也是造成混凝土裂缝产生的原因之一。为减少混凝土裂缝数量和宽度,需要采取积极措施有效控制,保证水利工程外在美观,并且正常、安全运行。
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[2] 柴惠军,周剑飞. 浅谈水利施工中的混凝土裂缝控制[J]. 城市建筑,2013,06:72+84.