水利工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

水利工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施

Summary：水利工程建設(shè)項目長期效益的發(fā)揮，需要施工質(zhì)量的支持，在長期的水利工程項目運維實踐過程中，水利工程項目常見的質(zhì)量病害之一為混凝土結(jié)構(gòu)裂縫?；炷翞橹饕乃こ添椖渴┕げ牧希抻跍囟?、外界環(huán)境等因素的影響，可能導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)性能出現(xiàn)不良變化，最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。文章將在分析水利工程中常見混凝土裂縫種類及成因的基礎(chǔ)上，具體分析水利工程施工中混凝土裂縫防治的關(guān)鍵技術(shù)及實施要點。Keys：水利工程；混凝土裂縫；防治技術(shù)引言混凝土裂縫是水利工程施工中常見的質(zhì)量問題，一旦出現(xiàn)混凝土開裂現(xiàn)象，就會受外界條件影響造成腐蝕。長此以往，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力將會減弱，水利工程項目的應(yīng)用年限也會明顯縮短，嚴重時甚至會對周邊居民或工程人員的生命安全帶來風險。為此，水利工程單位應(yīng)加大對混凝土裂縫的關(guān)注程度，探究混凝土裂縫產(chǎn)生的根本原因，并結(jié)合實際工程狀況采取針對性的防治措施，提高水利工程項目建設(shè)安全性，保障相關(guān)建筑物的應(yīng)用安全。1水利工程施工中混凝土裂縫類型及成因1.1混凝土塑性收縮裂縫塑性收縮裂縫主要產(chǎn)生原因是混凝土凝固環(huán)節(jié)當中的散熱與蒸發(fā)作用，一旦混凝土整體體積較大，散熱與蒸發(fā)作用也會隨之明顯。部分水利施工過程中，外界環(huán)境會對收縮中的混凝土產(chǎn)生一定的約束力，在此作用下，混凝土會具有一定的收縮應(yīng)力。一旦這類收縮應(yīng)力高于混凝土極限抗拉強度，就會引發(fā)塑性裂縫。裂縫問題對水利工程建筑有著較大的負面影響。在建筑施工階段，混凝土結(jié)構(gòu)就容易出現(xiàn)裂縫，即使在建筑初期避免了裂縫的出現(xiàn)，水利工程建筑運行的5～10年也普遍會發(fā)生裂縫問題。這并非由于水利工程建筑的自然老化，而是建筑初期施工質(zhì)量控制不足造成的后果。水利工程混凝土裂縫直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉性能，有害物質(zhì)也會從裂縫處進入混凝土內(nèi)部，對建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成腐蝕，降低混凝土結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。對于水利工程來說，擋水混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與嚴密性直接決定了水庫等建筑的防滲透效果。如因結(jié)構(gòu)破壞而出現(xiàn)嚴重的滲漏現(xiàn)象，不僅會降低水利工程蓄水能力，還可能對周邊環(huán)境乃至居民安全造成重大威脅?；炷林亓螌τ诹芽p的承受能力有限，一旦該區(qū)域裂縫貫穿深度或?qū)挾瘸隹煽胤秶?，就會?dǎo)致壩體壓力值激增，降低大壩的抗滑能力，一旦發(fā)生地震災(zāi)害，容易引起大壩坍塌事故，不僅使水利工程建設(shè)失去原有意義，還會造成環(huán)境破壞甚至人員傷亡現(xiàn)象。1.2溫差裂縫外界溫度差異會導(dǎo)致混凝土材料及結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差增加，且混凝土材料中一般占比較大的為水泥材料，其具有一定的水化熱，當混凝土內(nèi)外部溫差較大時，混凝土內(nèi)部的壓力將增加，內(nèi)外溫差加大，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)應(yīng)力，從而出現(xiàn)溫差裂縫。此外，在施工過程中，施工人員也要注重加強對施工溫度的把控和混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護，一旦保溫措施不到位，也將導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度上升。在冬季，混凝土內(nèi)部水溫會降低，且受到滲透壓力的影響，久而久之將出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。1.3沉陷裂縫顧名思義，所謂沉陷裂縫，即因沉陷而導(dǎo)致的裂縫。此類裂縫的出現(xiàn)主要是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不均、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均沉降所產(chǎn)生的裂縫。實踐經(jīng)驗表明，此類型的裂縫大多數(shù)出現(xiàn)在冬季施工過程中。沉陷裂縫主要呈現(xiàn)出貫穿狀的形態(tài)，對水利工程總體穩(wěn)定性有一定影響，裂縫較為嚴重時，甚至還可能導(dǎo)致混凝土錯位，并且在這個過程中，沉陷裂縫的嚴重程度會進一步加劇。地基變形穩(wěn)定之后，沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定，裂縫寬度一般不會再進一步擴大。2水利工程混凝土裂縫的防治措施2.1加強材料質(zhì)量把控（1）合理選材?；炷两Y(jié)構(gòu)施工質(zhì)量與混凝土材料質(zhì)量密切相關(guān)，一旦材料質(zhì)量出現(xiàn)問題，即使后續(xù)施工過程中通過技術(shù)性措施也很難進行補救，因此要在施工前期就強化對施工材料質(zhì)量的把控。一般情況下，在選擇混凝土材料時，應(yīng)以干縮性小、強度高為基準，同時要確保具備質(zhì)量檢驗證書。常用的水泥材料為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥等，在水泥等材料進入施工現(xiàn)場后，要加強現(xiàn)場保管，避免材料出現(xiàn)潮濕、曬傷以及腐蝕等情況。此外，混凝土原材料中還包括砂石、摻料等，對于上述材料也要嚴格做好施工強度的計算，要確保選擇的砂石、摻料等粒徑均勻、配置合理。（2）嚴格控制配合比。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因具有一定的差異性與多樣性，其中，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的一個關(guān)鍵原因在于混凝土本身配合比不科學。作為施工人員，要加強對配合比的控制，對于選擇的施工原材料，包括水泥、砂石、添加劑等，應(yīng)依據(jù)混凝土設(shè)計強度等級、工程所處環(huán)境以及結(jié)構(gòu)斷面等基本特征、水泥品種和強度等級等，同時要結(jié)合砂石料的規(guī)格及表觀密度等合理地對配合比進行控制。對于部分較為特殊的施工部位，對混凝土材料有較高的要求，可適當?shù)靥砑油饧觿?，但也要強化對材料配合比的合理把控，真正做到提高混凝土材料質(zhì)量。（3）加強攪拌控制。在完成混凝土配比后，要對混凝土材料進行充分攪拌，加強對攪拌過程的控制，在攪拌過程中，要關(guān)注混凝土材料本身的整體性與均勻程度，確保與相關(guān)標準相符，以最大程度降低混凝土出現(xiàn)離析的概率。對于部分降水量較為豐富的施工場所而言，要關(guān)注當?shù)貧夂虻臐駶櫺?，基于此，在對材料進行運輸時，應(yīng)避免水分滲入混凝土材料中。對運輸至現(xiàn)場的施工材料，要時刻關(guān)注其含水率，嚴格把控攪拌過程，確保充分均勻攪拌，且攪拌后，混凝土材料各項性能符合后續(xù)灌注等施工要求。2.2加強施工監(jiān)測加強施工監(jiān)測，便于對水利工程施工情況進行更透徹的了解。由于水利工程環(huán)境相對于一般土木工程施工環(huán)境要復(fù)雜，并且對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求更高，這時候需要加強對水利工程混凝土變形程度以及溫濕度情況展開系統(tǒng)監(jiān)測，并記錄好相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以便于在整個施工中及時了解混凝土的變化情況，科學防治裂縫，以確保工程質(zhì)量得到較好保障。從筆者從業(yè)經(jīng)驗來看，加強施工監(jiān)測，對于混凝土質(zhì)量的提升是頗有益處的，特別是在避免混凝土體出現(xiàn)貫穿式裂縫方面效果顯著。2.3裂縫產(chǎn)生后的處理措施一是填充法。當出現(xiàn)的裂縫寬度大于0.5mm時，要以裂縫邊線為基準，對其進行鑿槽處理，一般控制槽頂寬度為10cm，同時要將水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等密封材料填充其中。同時要觀察鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋狀態(tài)是否出現(xiàn)腐蝕，若已經(jīng)存在腐蝕，則要在開鑿時首先處理生銹部分，并將水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料填充其中。二是注入法。壓力注入法（灌漿法）與真空吸入法都屬于常見的注入法。當裂縫較深較細時，常使用灌漿法。灌漿時，要合理地選擇灌漿材料，依據(jù)裂縫修補環(huán)境，對水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材等進行科學選擇。當處理表面裂縫時，則常使用真空注入法，需要使用真空泵，在縫內(nèi)形成真空環(huán)境，并在其中注入漿液材料。三是表面覆蓋法。該方法適用于較為細微的表面裂縫，根據(jù)裂縫嚴重程度不同，可針對性地選用涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種。在涂覆之前，要首先對裂縫表面進行打毛處理，確保表面附著物全面清理和沖洗干凈，待完全干燥后，可對表面氣孔進行填充，常用的填充材料為樹脂材料，最后在表面覆蓋修補材料。3結(jié)語混凝土裂縫是水利工程建設(shè)中面臨的重要問題，可能會引起水利工程建筑滲漏現(xiàn)象，尤其是對于水庫等，滲透問題將對水利工程企業(yè)乃至周邊居民造成巨大的影響。不僅如此，混凝土裂縫的出現(xiàn)還會加速混凝土鋼筋的腐蝕效果，提高混凝土碳化程度，縮短材料的使用年限，可能引起建筑物承載能力的下降。對此，水利工程施工人員要深入分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原