基于水利施工中混凝土裂缝防治措施的分析

2014-10-29张水珠

黑龙江水利科技 2014年11期

张水珠

(福建京源建设工程有限公司，福建三明365400)

0 引言

在国家经济社会全面深入发展的大背景下，水利建设等基础性的工程也得到了深入的发展。在水利建设中，混凝土技术因为其抗压强度高、取材广泛、外形易于塑造、耐火性好、养护费用低、抵抗风化能力强等各种优点，被广泛地应用于水利工程中。

由于各种各样的原因，以及混凝土本身易于变形的特性，在硬化成型的混凝土之中往往会出现一些微小的裂缝、微小的孔隙以及微小的气穴等情况。这些微小缝隙的存在往往会造成钢筋材料的腐蚀，让钢筋混凝土本身的抗渗能力、承载能力以及耐久性等各项优点大大地降低。

本文对水利设施建设中的混凝土结构出现缝隙的原因展开分析，并且提出一定的防治措施［1］。

1 水利施工中混凝土出现裂缝的原因分析

1.1 热胀冷缩引起的裂缝

在现实生活中，大多数的物质都具有热胀冷缩的特性，混凝土也不例外。如果混凝土所处的外部环境以及混凝土的内部温度发生变化比较大，这时候内外就会产生较大的温差，如表1 所示，当混凝土的配合比例不均匀，直接导致混凝土发生裂缝，其干缩程度以及混凝土的水泥中成分以及质量、水灰比、水泥的使用量、集料的用量和性质、外加剂用量的多少等等，都会导致混凝土热胀冷缩之后导致裂缝的情况产生。

混凝土温度的变化大致过程是上升、冷却、稳定，因此这种温差的情况下，再加上混凝土材料的配合比不均匀造成了混凝土的外部与内部的热涨冷缩程度不一样，当混凝土的抗拉能力被应力超过时，混凝土就会出现裂缝。

表1 配合比比较表(C25)

1.2 混凝土自身的收缩

混凝土的收缩而导致的裂缝，是水利施工中最常见的。混凝土的收缩可以分成不同的类型，主要有:自主收缩、塑性收缩以及缩水收缩等。由于混凝土的收缩产生的裂缝大多都分部在混凝土的表面上，而且裂缝的宽度非常的细，裂缝的形状像龟裂状，并没有什么规律可以遵循。

1.3 由于外荷载而产生的裂缝

在水利施工中，混凝土因为外荷载的结构次应力以及直接应力而产生裂缝，这也是施工中非常容易见到的。这种裂缝还具有发育非常的不均匀、形式的多种多样等等。为了便于仔细区分，我们应从这些裂缝的形成原因上进行分析，其形式分为次应力裂缝以及应力裂缝。

1.4 施工人员的技术处理不到位

除了混凝土的本身特性会导致裂缝产生之外，由于施工人员的技术措施落实不当，混凝土产生裂缝的现象也是经常发生的。一般的混凝土施工技术人员自身能力有限，检测技术不够所导致的直接结果，所以在没有督促施工人员进行施工技术重点要求时，施工质量和绩效考核制度都无法落实，导致混凝土裂缝的问题也更加地严重。

在混凝土施工中，混凝土配置和原材料的配置比例不科学就会导致混凝土的裂缝情况直接地产生，混凝土的振捣中力度不均匀，养护不到位都会引起裂缝，所以整个工程的施工质量和管理都要重视混凝土施工［2］。

2 混凝土裂缝在水泥施工中的类型

通过对造成混凝土出现裂缝的原因所做的分析，我们又将混凝土中所出现的裂缝分为以下3个类型:

2.1 塑性收缩裂缝

因为混凝土所需要的硬化过程太长，在硬化过程中如果混凝土的表面水分蒸发的过快，就会产生塑性收缩裂缝，特别是在一些风大或者环境干热的地区，会经常性地出现。这种裂缝的长度一般在20～30 cm，长的可以达到2 ～3 m。

造成这种裂缝出现的主要原因是:

1)在风力较大或者温度很高的情况下，混凝土表面的水分会损失过快，其本身的收缩力超过了其抵抗强度，所以就发生了龟裂的现象，

2)导致混凝土塑性收缩的主要因素除还有混凝土中水分和石灰的比例，混凝土用多少时间能够发生凝结，混凝土周围的外界环境中空气的相对湿度，空气中的温度，环境中的风速大小［3］。

2.2 混凝土的干缩裂缝

混凝土的干缩裂缝一般发生在混凝土施工完成后的养护时期结束大概两个星期左右。因为混凝土非常容易受到外部环境的影响，混凝土表面的水分流失太多，就会发生很大的变形。如果一些大型的混凝土表面发生干缩，会受到内部条件的约束，这时候混凝土表面的拉应力就会变得很大，从而导致发生干缩裂缝的现象。这种类型的裂缝多在混凝土的表面呈现出平行线状态或者网络状态，而且裂缝的宽度很小，大约在0.05 ～0.2 mm，在一些比较薄的梁板中会经常性的沿着短向来分布，导致钢筋的腐蚀进一步的加剧，这样就使得混凝土的承载力以及耐久性受到很大的影响［4］。

2.3 在施工过程中产生的裂缝

在水利施工当中，由于混凝土构件在运输、制作、脱模、堆放以及吊装这一系列的操作过程中，产生这样的裂缝原因有以下6 种:

1)在木模进行浇筑之前隔离剂失效或者根本就没有浇水湿透。

2)混凝土与隔膜之间发生黏结。

3)模板因为吸收了水的缘故发生了膨胀，导致混凝土出现拉裂现象。

4)构件的堆放吊装位置和支撑位置不恰当。

5)构件在成型之时与拆模的过程中震动过于剧烈。

6)在运输的过程中由于路面的颠簸造成的振动冲击。

这些原因都会造成混凝土发生裂缝。

3 对水利施工中混凝土裂缝的治理

对水利施工中混凝土裂缝的治理主要从以下4个方面入手:

3.1 严格控制选材的质量

在选择水利施工中所需要的原料时，首先要选择好水泥的品种、水泥的等级、混凝土的强度等级进行合理的筛选。因为混凝土的施工在水利工程中起到拦截水流的作用，一定要避免裂缝情况的产生，一旦有裂缝的情况出现，大坝或者筑堤会产生渗水，在压强作用下甚至会导致溃堤的情况［5］。

混凝土的配合比例以及相对应材料的选择一定要在规定的标准要求范围内开展筛选，确保整体工程的建设质量。因此在选择砂石的时候，首先要看砂石的质量是否符合标准，在掺料和添加外加剂的时候一定要严格按照科学的比例要求进行混合掺拌。加强对混凝土中的补偿收缩技术的应用方法的学习，在确定配置比例的时候一定要进行严格的实验。

另外，需要注意的一点是，在进行水利施工的过程中，一定要合理的设计混凝土的塌落度，设计的时候要结合现场的实际情况进行适当的调整，以最大限度的保障现场养护工作能够进展顺利。

3.2 在水利施工过程中进行合理的温度控制

为了尽可能的防止混凝土的表面出现裂痕，可以适当的改善水利施工的现场状况:

1)要对骨料级配进行改善，要选用具有干硬特性的混凝土来掺加塑化剂、引气剂或者是混合料，进而把混凝土中的水泥的用量尽可能的减少下来。

2)在对混凝土进行搅拌的时候应该添加适量的水，或者使用时把碎石冷却，这样混凝土在进行浇筑的时候温度就会降低。

如果在进行混凝土浇筑的时候天气很热的话，特别是针对大体积浇筑这种情况，在浇筑的时候就要注意浇筑的厚度要减小，而且最好把厚度控制在50 cm之内，从第5 d到第7 d的时候，可以把频率变为4 h测一次。等到了第八天到第十五天的时候，改为每一天观察一次即可以了。一定要把混凝土里面和外面的温差控制在25 ℃以内。一旦发现温差超过了规定范围，马上调整混凝土的养护方式，把温差降下来。