给排水混凝土工程构筑物的裂缝成因及控制策略分析

发表时间:2020/8/12   来源:《城镇建设》2020年第12期   作者:郭丽珍
[导读] 给排水混凝土工程构建物在使用一段时间后会出现不同程度的裂缝

         【摘要】给排水混凝土工程构建物在使用一段时间后会出现不同程度的裂缝,裂缝的产生严重影响着给排水混凝土工程构建物的使用安全。通过研究可知,材料质量、温度、钢筋的锈蚀等均会引起给排水混凝土工程构建物的裂缝。对此文章从设计、材料及施工方面对变形缝渗漏原因进行了分析,并提出了相应的修补方法及预防措施,以供行业参考。
         【关键词】给排水混凝土构建物 裂缝原因 控制措施
         一、渗漏与裂缝的关系
         近年来,随着越来越复杂,超长超厚的结构,排水结构的形式拓宽工程的规模结构,裂缝的大量出现更困扰人们。供水和排水结构和水压泄漏的严重程度取决于裂缝的宽度,当裂缝宽度为0.1-0.2mm左右,小于15-20 m的水头压力,一般的混凝土裂缝可以治愈,显示根据相关测试,超过600h后,裂缝会完全愈合。
         渗水量与构筑物承受的压力梯度、裂缝宽度、以及暴露于水环境的时间成正比。即,在裂缝宽度一定的条件下,渗水量的大小与水压梯度成正比,即水头压力越高,特征相同单位长度的裂缝渗水量就越大;在水压梯度相同的情况下,裂缝宽度越大,单位长度裂缝的渗水量就越大,反之就是越小。
         二、给排水混凝土裂缝形成的原因分析
         混凝上产生裂缝,原因有很多种,比如原材料质量不佳、构件本身的物理化学性能差、施工环境条件不好、施工管理不当,施工技术没有发挥好以及自然环境等等,不一而足,下面我们逐做例举。
         原材料质量原因。建筑物的材料如果使用不当,或者水泥和粗细骨料的配比不合理,或者说材料的本身的品质不符合要求,这都容易产生裂缝。在施工中我们发现,有些骨料和水泥含有有害的物质,豆腐渣工程的出现,很多情况都是由于材料的不合格,或者添加剂使用欠妥、酸碱物质相互反应以及钢筋结构的性能限制等,这些皆容易导致混凝上产生裂缝。因此,工程质量选料第一。
         温度。温度裂缝是由混凝土内部、外部温差或季节性温差变化过大而造成的,在混凝土浇筑和振捣过程中,水泥水化反映将释放大量热量,使混凝土内部温度逐渐升高并在一定龄期出现温度最大值,之后逐渐下降。由于混凝土表面散热快而内部散热慢,必会在外部与内部之间形成温差,为平衡温度变化,混凝土表面将产生拉应力(即温度应力),当超过混凝土抗拉强度后将会开裂,这种裂缝多贯穿交叉且较深,严重降低给排水构筑物(混凝土结构物)的整体刚度,一般出现在施工结束几个月后。
         施工设计失当。施工当中也经常存在一些搅拌和运输方面的失误,浇筑过程中,经常由于混凝上不均匀,加之缺乏养护,仓促施工,这些都会造成混凝上裂缝。有时二次振捣遗忘,或者压抹力度不够,这些都必然产生质量问题;还有,地址报告数据、钻探勘测数据如果有偏差,就会造成错误的设计和错误的施工,以致造成混凝上的裂缝,比如混凝上产生了垂直裂缝的原因,经过勘察,发现地质报告失误,因而造成了地基下沉,之后产生了应力裂缝。
         地基变形,地基在上部荷载作用下,岩上体被压缩而产生的相应变形,这是混凝上结构出现裂缝最重要的一个原因。荷载的大小,决定裂缝的大小,裂缝有的时候是贯穿性的,这是由于地基变形的应力较大造成。


         三、给排水混凝土工程构筑物的裂缝控制策略
         使用低水化热水泥。水泥的矿物组成和掺杂其中混合材料含量的比例不同,则水泥的水化热也不同。为了减少或避免裂缝渗漏对给排水构筑物造成很多危害,我们必须在混凝土中掺和粉煤灰粉煤灰和其他材料,以减少其水化热。
         尽量降低水泥用量。潮湿、干燥以及化学变化都可以使体积变化,但造成的变化远小于由水化热产生的体积变化。所以说,产生温度裂缝的主要原因是由水泥水化反应生成的水化热。因此,要达到减少温度裂缝的目的,除了选择低水化热水泥外,也应尽量减少水泥用量,即减少每次的用量。
         掺粉煤灰。根据相关资料可知,粉煤灰比普通水泥的水化热要小得多。在水泥中掺入粉煤灰,就能有效降低水化热,从而降低水热化反应生成的水化热造成的形变。它可以减小混凝土本身的体积收缩,并且稍微膨胀,有利于防止裂缝的发生。此外,粉煤灰还能抑制碱骨料反应,并可以防止裂缝的产生。
         加强混凝土的温度监测。从一开始就对原材料、混凝土搅拌、运输、入模温度等各个环节进行系统的实测分析并采取措施进行控制,而不是在混凝土成型后再对混凝土的内部结构温度进行监测。
         加强混凝土的保温和养护。无论在什么样的温度下施工,混凝土表面都需要覆盖保温层。在常温下,保温层可以缓冲作用于混凝土表面的外部环境影响;负温时,保温层要考虑工程地点、气温、控制混凝土内部和外部温差等条件,负温时,必须用不透风材料进行覆盖,否则保温效果达不到理想值。另外,保温层还具有保湿效果,若用湿砂层、湿木屑层效果尤为突出。
         硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥需要较小的干缩度,并且早期强度要求较高,因此在混凝土拌和过程中要必须严格控制掺合料及水泥的用量,同时选用的砂子和碎石需要有良好的级配。在施工过程中,要严格控制混凝土的水灰比,混凝土的工作性能可以通过添加高效减水剂来提高。此外,在施工过程中严禁将水掺入混凝土中,要尽可能减少水和水泥的用量。
         混凝土浇筑完成后,推荐进行二次抹压程序。抹光后应立即用塑料薄膜或潮湿的草袋进行覆盖养护。
         为了尽量减少沉降裂缝,应注意控制混凝土中的用水量,而混凝土中的水灰比应控制在0.5以下。对于泵送混凝土而言,在满足泵送要求的条件下尽量减少混凝土的坍落度,抗渗混凝土对于坍落度的要求应控制到120mm-160mm。在施工过程中,想要提高混凝土的工作性能,并要减少其沉陷程度,可以通过在混凝土中加入适量质量较好的泵送剂和掺合料来改善。
         为了减少混凝土的干燥收缩,宜采用中低热水泥及粉煤灰水泥。试验室确定配合比后,为了使混凝土的用水量不超过配合比设计用水量,应根据原材料的实际情况进行调整,对混凝土搅拌及施工中的配合比进行严格控制,应特别注意将要使用的砂石骨料含水率。
         四、结束语
         现阶段,伴随我国经济的发展,我国建筑行业发展前景较好,城市基础建设水平越来越高。混凝土结构施工最为建筑行业主要的施工技术,其建筑速度较快,且工程具有经久耐用的特点,是建筑工程的主要结构形式。


【参考文献】
[1]杨昕,宋红玉,张东岩.给排水混凝土构筑物裂缝问题的成因及防治[J].山西建筑,2014,40(03):73-74.
[2]裘国良,赵小蔚.浅析混凝土构筑物裂缝的原因及预防和处理措施[J].四川建材,2013,39(05):126-128.
[3]董华劳.浅谈给水工程构筑物现浇钢筋混凝土结构构件变形裂缝的控制[J].城镇供水,2010(04):34-35.
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