王賀民

[摘 要]混凝土裂縫是當(dāng)前水利工程中普遍容易出現(xiàn)的問題，裂縫的產(chǎn)生不僅影響水利工程的防滲功能，使水利工程無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還會造成鋼筋被腐蝕的現(xiàn)象，使水利工程的穩(wěn)定性受到威脅，給水利過程帶來極大的安全隱患。所以，在實際的水利工程建設(shè)的混凝土施工過程中，要結(jié)合實際情況，注重對混凝土裂縫的控制，同時加強(qiáng)對混凝土施工的監(jiān)督與管理，盡可能的避免裂縫現(xiàn)象，有效的提高工程質(zhì)量，確保水利工程能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文細(xì)致的闡述了混凝土裂縫形成的原因，并提出了相應(yīng)的控制混凝土裂縫的策略。

[關(guān)鍵詞]水利施工；混凝土裂縫；控制措施

中圖分類號：TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）25-0209-02

1 水利施工中混凝土裂縫的危害

在水利工程的施工過程中，混凝土裂縫會讓建筑物出現(xiàn)滲漏的問題，混凝土的裂縫會因為外力的作用而不斷擴(kuò)大，并且混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會因為水的滲入而發(fā)生變形。由于混凝土裂縫的存在，水泥化合物可能會與滲入內(nèi)部的二氧化碳相結(jié)合而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致碳酸鈣物質(zhì)的產(chǎn)生，混凝土?xí)驗樘蓟觿∈湛s，從而產(chǎn)生混凝土裂縫；在相對潮濕的環(huán)境中，空氣中的二氧化碳會和水泥中的化學(xué)成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低混凝土的堿度，從而破壞鋼筋純化膜，加重鋼筋銹蝕，對鋼筋的強(qiáng)度和剛性造成嚴(yán)重的影響。此外，混凝土的水拉能力會因為裂縫而降低，從而進(jìn)一步擴(kuò)大裂縫，對混凝土的質(zhì)量造成嚴(yán)重的損害?？偟膩碚f，混凝土裂縫的存在，對混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性具有嚴(yán)重的影響，對水利工程建筑物的正常使用和外觀都非常的不利，嚴(yán)重的情況下，還會導(dǎo)致水利工程建筑物自身水利功能的喪失，給國家和人民造成巨大的損失。

2 水利施工中混凝土裂縫的成因

2.1 材料因素

2.1.1 水泥的選擇

混凝土主要是由水泥組成，混凝土的質(zhì)量與水泥的使用和選擇有著直接的關(guān)系。在水利施工的過程中，水泥自身所具有的特性被混凝土制作人員所忽視，從而導(dǎo)致在施工過程中混凝土裂縫的產(chǎn)生。水泥具有抗裂性差、強(qiáng)度高的特性，在進(jìn)行水化時，會將一定的熱量釋放出來，混凝土內(nèi)部溫度會隨著這些熱量的聚集而逐漸的升高，從而導(dǎo)致內(nèi)外溫差的升高，在這個時候，混凝土的內(nèi)部和外部分別會產(chǎn)生抗壓應(yīng)力和拉應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)部的抗壓應(yīng)力小于外部的拉應(yīng)力時，混凝土表面的裂縫也就會隨之產(chǎn)生。

2.1.2 材料的使用比例

在制作混凝土?xí)r，原材料的配合比例相當(dāng)重要?；炷恋乃嘤昧吭酱?，用水量越高，那么混凝土的收縮性變會越大，坍塌的風(fēng)險也會提高。導(dǎo)致這種情況的原因一般有三方面。首先，預(yù)攪拌的混凝土應(yīng)該控制在5-35mm之間，現(xiàn)澆的混凝土石子直徑應(yīng)該在20-35mm之間，含砂率應(yīng)該在35%左右。但是由于個別操作人員的失職，沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)配料，使得這種原料的配合失當(dāng)，從而造成混凝土的裂縫。其次，在配合過程中，如果含砂率、水灰比不適當(dāng)，會導(dǎo)致混凝土的保水性差、沁水等問題。最后，混凝土的制作離不開外加劑的使用。由于外加劑的種類較多，特性不一，所以在添加外加劑的過程中，一些制作人員往往會忽視外加劑的特性及用量，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.2 濕度差異

由于混凝土外部和混凝土內(nèi)部的水分蒸發(fā)的程度不一樣，進(jìn)而混凝土內(nèi)外濕度存在著差異，以及造成各種變形。通?；炷潦芡饨绛h(huán)境影響，其表面的水分蒸發(fā)速度較快，就會發(fā)生較大的變形，然而混凝土內(nèi)部的濕度不會發(fā)生太大的變化，這樣就對混凝土表面干縮變形形成了較大的約束力，從而出現(xiàn)強(qiáng)大的拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫的形成。一般狀況下，混凝土的濕度越小，水泥漿體干縮的程度就會越大，發(fā)生混凝土裂縫的概率就越高。由于濕度差異造成的裂縫還在不同的程度上影響混凝土的抗?jié)B性能，使壩體鋼筋發(fā)生銹蝕，混凝土的耐久性遭到極大的削弱，往往會在水流的壓力下形成更大的裂縫，對混凝土實際承受能力造成較大影響。

2.3 塑性收縮

塑性收縮現(xiàn)象是水利工程建設(shè)中比較常見的一種表現(xiàn)形式，在施工中，經(jīng)過漿液澆筑使其固化，從而來滿足施工建筑需要。但是在此現(xiàn)象中，混凝土可能會受到外界因素的干擾，而出現(xiàn)水泥水化的現(xiàn)象使得內(nèi)部溫度隨著水分不斷蒸發(fā)，最終導(dǎo)致混凝土體積收縮，承受力下降，當(dāng)外在壓力大于自身承載力時，就會出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，最終影響水利工程的施工質(zhì)量。

2.4 結(jié)構(gòu)異常變形產(chǎn)生裂縫

混凝土材料對水利建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行澆注后，要實現(xiàn)真正意義上結(jié)構(gòu)體系必須要經(jīng)過一定時間的凝固過程。在凝固的過程中出現(xiàn)的異常變形就是由于凝固過程的收縮現(xiàn)象導(dǎo)致的，在完全實現(xiàn)凝固之前，混凝土結(jié)構(gòu)由于長時間的太陽暴曬、空氣流通以及暴露在外的影響，導(dǎo)致外部水分蒸發(fā)較快，內(nèi)部水分蒸發(fā)較慢，內(nèi)外干濕不一致導(dǎo)致塑性收縮的狀況。

2.5 養(yǎng)護(hù)工作不到位

在水利工程施工過程中，如果施工單位沒有充分做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，那么也有可能會造成混凝土出現(xiàn)裂縫。通常在混凝土澆筑工作完成以后，那么其自身的含水量就可以滿足水泥水化的需求，這就嚴(yán)重阻礙了水泥水化的正常進(jìn)行。如果施工單位沒有做好混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作，就會造成一些混凝土的表面失水速度過快，使得混凝土發(fā)生變形，最終造成裂縫的發(fā)生。

3 水利施工中混凝土裂縫的控制措施

3.1 注重溫度對混凝土的影響

在水利工程建設(shè)施工的過程中，進(jìn)行混凝土澆筑的時候，要充分考慮到施工工地的氣溫變化幅度，應(yīng)依據(jù)外界氣溫的變化適當(dāng)?shù)恼{(diào)整施工的條件，以此來保證混凝土的施工質(zhì)量。同時，在實際的施工中，要正確認(rèn)識到混凝土自身的特性，并結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，這樣才能找出最佳的施工方案。例如，在混凝土澆筑的過程中，常常會出現(xiàn)模板變形的狀況，這時施工單位應(yīng)該派專門的工作人員進(jìn)行看護(hù)，一旦發(fā)生位移變形的狀況，則馬上停止混凝土澆筑，并且要及時的對模板進(jìn)行修理。如果是在冬季施工，更應(yīng)該注意溫度對混凝土的影響，在實際的施工中，混凝土入模的溫度應(yīng)該不小于10°；若是夏季，混凝土入模的溫度應(yīng)該小于25°，只有控制在這樣的范圍內(nèi)，才能夠保證混凝土質(zhì)量。

3.2 注重混凝土材料的選擇與配合比

施工中依據(jù)不同的施工作業(yè)環(huán)境對混凝土材料都有不同的需求，所以在混凝土材料使用及選擇上必須依據(jù)實際施工作業(yè)情況進(jìn)行合理的選擇，如在混凝土施工作業(yè)時，可以選擇低水化熱、細(xì)料較差的、或是強(qiáng)度適宜的水泥，這樣不但能夠提高混凝土的強(qiáng)度及抗裂性，還能避免因溫度過高而出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象。在選擇 骨料方面，必須按照國家規(guī)定的施工技術(shù)要求，進(jìn)行合理施工選擇材料。同時，施工單位要加強(qiáng)對原材料的審核作業(yè)，防止不合格的施工材料進(jìn)入施工現(xiàn)場，從根本上杜絕質(zhì)量問題的出現(xiàn)。從另外一個角度來講，混凝土的配合比也是極其重要的，絕對不能憑借其經(jīng)驗任意選配，要充分考慮到混凝土泵送的流動度及易和性。

3.3 添加外加劑防止裂縫

為保證混凝土工程質(zhì)量， 防止裂縫產(chǎn)生， 提高混凝土的耐久性， 正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一， 例如使用減水防裂劑等。其主要作用為： 水灰比是影響混凝土干縮的重要因素， 使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少； 水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素， 摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強(qiáng)度的條件下可減少水泥用量， 其體積用增加骨料用量來補(bǔ)充； 減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度， 減少混凝土泌水， 減少沉縮變形； 摻加外加劑可以使混凝土密實性好， 可以有效地提高混凝土的抗碳化性， 減少碳化收縮； 摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當(dāng)， 在有效防止水泥迅速水化放熱的基礎(chǔ)上， 避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

3.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土澆筑完工之后，其后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作也值得重視。養(yǎng)護(hù)的目的是讓混凝土能夠適應(yīng)溫濕條件，避免出現(xiàn)混凝土內(nèi)外溫差、表面溫差過大的情況。要保證混凝土施工時的溫度不能低于使用時的溫度，而且還需減小新舊混凝土之間的溫差?；炷猎缙诘酿B(yǎng)護(hù)，一方面要確?；炷劣羞m宜的溫度和濕度，另一方面則要確?；炷恋膹?qiáng)度和持久度。除此之外，為避免混凝土的內(nèi)外溫差過大，而出現(xiàn)內(nèi)外作用力失衡的情況，施工單位可適當(dāng)?shù)难娱L混凝土的養(yǎng)護(hù)時間，可以再混凝土表面和底層使用薄膜澆水養(yǎng)護(hù)。

3.5 加強(qiáng)監(jiān)督管理

在水利工程的施工過程中，監(jiān)管部門要充分做好監(jiān)督檢查管理工作，要充分發(fā)揮自身的監(jiān)督管理職能，而且還要不斷地提高工程施工人員以及監(jiān)督管理人員的綜合素質(zhì)與專業(yè)水平，從而使其能夠及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的問題，并妥善解決。對于新上崗的施工人員要加強(qiáng)工藝的培訓(xùn)，從而使其掌握規(guī)范的施工工藝流程，保證合格上崗。由于混凝土裂縫會嚴(yán)重影響到水利工程的質(zhì)量，因此必須對混凝土的施工過程給予嚴(yán)格的監(jiān)督管理，要采取有效措施防止混凝土裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而有效提高水利工程建筑物的整體質(zhì)量。

4 裂縫修補(bǔ)的方法

4.1 表面覆蓋法

施工人員可以在細(xì)微的裂縫表面涂膜，從而提高混凝土的防水性和耐受性，使養(yǎng)護(hù)工作更加方便。這種涂膜方式一般可以分為兩種，一是使用鋼絲刷在混凝土表面打毛，從而對混凝土表面進(jìn)行清理，然后用水清理干凈，并使其充分干燥，再用修補(bǔ)材料覆蓋其表面，確保其不會輕易受到影響。

4.2 注入法

當(dāng)裂縫的寬度較小但較深時，可以將修補(bǔ)的材料注入到混凝土的內(nèi)部。首先要在裂縫處設(shè)置注入的用管，其他的部位用表面處理封住，使用低粘度的環(huán)氧樹脂注入材料，用電動泵或是手動泵注入進(jìn)行修補(bǔ)。若裂縫影響到了結(jié)構(gòu)的安全，可采用粘貼加固法、圍套加固法和鋼箍加固法等結(jié)構(gòu)加固的方法。此類方法皆屬于結(jié)構(gòu)加固，必須經(jīng)過設(shè)計驗算同意后才能進(jìn)行。

4.3 采用鋼箍和粘貼加固法

鋼箍加固是在結(jié)構(gòu)裂縫部位四周加U型螺栓或型鋼套箍將構(gòu)件箍緊，使鋼套箍與混凝土表面緊密接觸，以保證共同工作。粘貼加固是粘結(jié)前，鋼材表面進(jìn)行噴砂除銹，混凝土刷凈干燥，粘結(jié)層厚度可為1～4mm?？梢杂娩摪寤蛐弯撚酶男原h(huán)氧樹脂和粘結(jié)劑，粘結(jié)到構(gòu)件砼裂縫部位表面，使鋼板或型鋼與混凝土連成整體共同工作。這樣就可以防止裂縫擴(kuò)大，提高結(jié)構(gòu)的剛度及承載力。

4.4 圍套加固法

在尺寸允許的條件下，將結(jié)構(gòu)外部的一側(cè)或是多側(cè)外包鋼筋砼圍套，以增加截面和鋼筋，從而提高其承載能力：對結(jié)構(gòu)件裂縫比較嚴(yán)重但尚未裂透破碎或是一側(cè)破裂的，將裂縫部位的鋼筋保護(hù)層鑿去，外包鋼絲網(wǎng)一層的大型基礎(chǔ)設(shè)備通常采用增設(shè)鋼板箍帶，增強(qiáng)環(huán)向抗拉強(qiáng)度的方法進(jìn)行處理。

結(jié)束語：

總之，在水利工程的施工過程中，混凝土裂縫是十分常見的現(xiàn)象。在進(jìn)行施工的過程中，不僅要保證施工人員的素質(zhì)達(dá)到施工要求，混凝土配比更加合理，而且要根據(jù)不同的氣候條件制定不同的方案。當(dāng)問題出現(xiàn)時，及時采取補(bǔ)救措施，防止問題的進(jìn)一步加大。不斷提高施工水平，才能保障水利工程建筑物的正常運(yùn)行。

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