新疆地区混凝土裂缝成因与防治体系研究

2016-06-29张海峰新疆额敏县沙拉也木勒河水管所

河南水利与南水北调 2016年4期

□张海峰（新疆额敏县沙拉也木勒河水管所）

新疆地区混凝土裂缝成因与防治体系研究

□张海峰（新疆额敏县沙拉也木勒河水管所）

摘要：在社会经济高速发展的今天，我国的基础水利设施建设也在不断的深入，水利工程的施工影响着社会经济的建设与发展。在水利施工过程中，混凝土裂缝是普遍性的问题，这对水利施工工程的整体质量有着一定的影响。文章主要分析了新疆地区的水利施工状况，对在水利施工中出现的混凝土裂缝现象进行分析，提出了一些可行性建议。

关键词：水利施工；混凝土裂缝；防治技术

0　引言

水利施工是基础设施建设中的重要组成部分。在水利工程施工中，混凝土施工的环境、施工技术等因素造成了混凝土裂缝现象，这对整体施工的质量以及稳定性有着直接的影响。下面我们就根据新疆地区的水利施工特点，对混凝土裂缝现象展开一定的研究。

1　新疆地区水利工程施工影响因素

根据新疆地区水利工程的施工整体情况进行分析，对混凝土裂缝的影响因素较多，通过具体的整合归纳，主要因素有以下几点：

1.1自然因素

水利工程施工过程中受到新疆地区水文、气象、地形以及地质等自然因素的影响。新疆地区位于我国的西北角，处于亚洲大陆的腹地中心位置，远离海洋，且周围较高的山脉阻挡了海洋暖湿气流流通，造成了干燥的大陆性气候。新疆的大陆性气候，造就了干旱少雨、多风沙、夏热冬寒以及昼夜温差大的现象。由于新疆昼夜温差较大的因素，容易造成混凝土的温度裂缝。较大的温差会造成混凝土内部与外部热胀冷缩现象程度有所区别，造成混凝土表面产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度极限，就会产生裂缝。另外这种裂缝也常发生在较大体积的混凝土表面中。

1.2工程因素

新疆地区水利工程有着工程量大、工厂体积较大、投资较多以及工期较长的特点，在新疆地区的水利施工过程中需要耗费较大的资金以及时间。如在进行新疆三峡工程——阿尔塔什水利枢纽工程中，仅混凝土浇筑总量预计为2820万m3，土石方填筑量约为5570 m3，总工期预期6 a。巨大的水利工程施工量，对施工过程中的混凝土裂缝状况更加难以控制预防。

1.3施工质量因素

在施工过程中对水利施工质量要求较高。新疆地区的水利工程多为挡水以及泄水建筑物，如若不把握好水利施工的整体质量，导致施工事故的产生，就会危及水利工程周围人们群众的生命财产安全，对国民经济带来巨大损失。在水利施工过程中对新疆地区的社会、经济、生态等因素有所影响，因此要加强对水利施工工程的质量把控。

2　水利施工中混凝土裂缝种类

根据混凝土裂缝产生的原因进行分析总结，可以进行如下划分：

2.1因温差产生的混凝土裂缝

在混凝土浇筑硬化过程中会产生大量的水分和热度，会导致内部结构与外部结构的热量分布不均，导致混凝土裂缝的产生。混凝土的微孔的水分，在较大的昼夜温差作用下会产生以下变化：第一，微孔中的水分随着温度变化凝结成冰，体积会变大造成一定的冻胀应力。第二，混凝土受到过低温度的影响，会造成微孔水分的渗透压力，若混凝土同时受到冻胀应力与渗透压力的作用，混凝土自身承受能力不够就会造成混凝土裂缝的出现。主要包括混凝土表面裂缝、混凝土深度裂缝以及混凝土贯穿裂缝等现象。

2.2因混凝土体积收缩产生的混凝土裂缝

在水利施工过程中，因混凝土凝固产生的蒸发或者散热现状是导致混凝土体积收缩产生的主要诱因，对于体积较大的混凝土施工工程上，这种现象尤为突出。当混凝土出现收缩现象的时候，外部作用对混凝土影响会造成收缩应力的形成。收缩应力会对混凝土表层以及内部造成直接影响，当作用力产生的应力对混凝土的破坏力高于混凝土的承受能力就会造成混凝土裂缝的形成。对于此种裂缝我们又称为干缩裂缝，会造成以下弊端：第一，降低混凝土的抗拉混凝上裂缝会降低混凝土本身的抗拉强度，减少使用寿命；第二，有害物质会通过混凝土裂缝对内部机构造成损坏；第三，如若在水库大坝等混凝土工程上出现裂缝，会造成工程渗漏现象，造成工程安全质量隐患，严重的会导致安全事故的发生，严重威胁人民的生命财产安全。

2.3因水泥安定性产生的混凝土裂缝

水泥的安定性就是指水泥的体积安定性，指在水泥凝结硬化过程中体积变化的均匀性。如若水泥硬化的体积不均匀，会造成水泥安定性不良，对于水利工程实施的整体工程质量有着一定的影响。影响水泥安定性的原因有以下几点：第一，熟料中含有的游离氧化钙含量过多的因素；第二熟料中的的游离氧化钙过程较慢，一般都是在水泥硬化后才进行热化，容易造成水泥混凝土体积开裂现象的出现；第三，如若在熟料中掺入较多的石膏，会导致在水泥硬化后，与固态的C3AH6反应形成高硫型水化硫铝酸钙，其体积会扩大到15倍，造成水泥混凝土裂缝现象的出现。

3　水利工程施工中混凝土裂缝防治的措施

在具体的水利施工过程中，要运用科学合理的方法有效减少混凝土裂缝出现的状况，文章通过实践的探索以及相关的经验，主要总结了以下几种有效的防治措施：

3.1针对新疆地区温差原因造成的混凝土裂缝问题的具体防治措施

加强对温度的控制，降低温差带来的影响。首先，要将混凝土自身的热量降到最低，减少混凝土水泥散发的热量。在选取材料的时候，要根据新疆的区域性特点，选取散热量较低的水泥材料，降低混凝土的构成比例，根据具体的标准以及环境需求进行优化调整，科学的避免混凝土发热状况的发生。其次，在混凝土入仓时降低温度，严格把握浇筑时间，有效的保障浇筑过程中的精准性。在水利施工过程中尽量在春秋两季进行浇筑，避免正午施工。可以根据具体情况添加恰当的冰水，在根本上避免混凝土温度过高现象的发生。最后，运用薄层浇筑方法，保障混凝土散热速度。要通过对混凝土表层散热面积的增加、加强浇筑间歇时间等技术提高混凝土的散热速度。

3.2针对新疆地区水利工程体积较大导致的混凝土裂缝现象的防治措施

第一，保障施工材料的整体质量性能，要对水泥的强度、干缩性等性能严格要求；第二，在进行混凝土材料的配比过程中，要对水与灰进行严格的控制。为了有效的加强混凝土的整体强度，可以适当的添加高效减水剂；第三，提高混凝土浇筑过程中的湿度。要通过把水灌入混凝土表层以及模板的方式保障混凝土的湿度。在操作过程中要保障水的分布均匀，可以通过薄膜覆盖以及喷洒养护剂等方法提高混凝土的保湿性；第四，自然环境恶劣情况下，要通过有效的遮挡设施保障混凝土结构的完整性；第五，要严格遵循混凝土模板的先后顺序进行拆除。

3.3针对工程安全质量上普遍存在的水泥安定性导致的混凝土裂缝的防治措施

对此要做到以下几点：第一，在混凝土浇筑过程中要加强振捣密实等措施的操作，稳定混凝土的整体性能；第二，在混凝土浇筑完成后，要运用振捣泛出的浆液进行抹面平整等收面工作；第三，在混凝土施工过程中要充分的运用塑料布、流水以及草帘等方式进行养护。

3.4在水利施工过程针对混凝土裂缝现象的注意因素

第一，在制造加工混凝土的过程中，要严格控制混凝土材料的配比情况，要在混凝土配比过程中首先进行水泥调配，降低水泥的比例；提高混凝土的强度，有效的加强混凝土的综合性能。第二，在混凝土施工过程中一旦发现了裂缝的产生，可以通过钢筋提高混凝土的承压能力，加强混凝土的抗拉能力。第三，在水利工程施工前期要提高施工设计的科学性，在设计过程中要考虑到混凝土内部构造对混凝土整体带来的影响，根据具体的地域环境、设计图纸进行水利施工项目的完成，只有这样才可以有效的控制混凝土裂缝现象带来的问题。