水工混凝土裂缝的成因及控制--中国期刊网

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水工混凝土裂缝的成因及控制

发表时间：2020/11/5 来源：《基层建设》2020年第21期作者：吴旭

[导读] 摘要：现阶段，水工建筑物的建设数量增加，水工混凝土结构常应用在较恶劣的环境中，容易受到水流、泥沙、化学因素以及气温等因素的影响，从而产生混凝土裂缝，影响到混凝土结构的安全和稳定性。

        中国葛洲坝第三工程有限公司陕西西安 710000
        摘要：现阶段，水工建筑物的建设数量增加，水工混凝土结构常应用在较恶劣的环境中，容易受到水流、泥沙、化学因素以及气温等因素的影响，从而产生混凝土裂缝，影响到混凝土结构的安全和稳定性。所以需要对水工混凝土结构裂缝的成因进行分析，采取针对性的防治对策进行处理，确保水工混凝土结构的安全性和稳定性。本文主要分析水工混凝土裂缝的成因所在，在此基础上提出相应的防治对策。
        关键词：水工混凝土；裂缝；成因；防治对策
        引言
        水工建筑物在建设过程中，对施工质量提出的要求普遍比较高。在施工过程中，要想取得良好的施工效果，必须要与水工建筑物自身的特点进行有效结合，对施工方法进行合理的选择和利用，这样才能够尽可能避免在施工过程中会出现各种不同类型的问题。在这种形势下，如果无法实现对水工建筑物当中裂缝问题的有效控制和处理，那么势必会引起严重的渗水问题，对水工建筑物自身的结构稳定性将会造成严重威胁，甚至还有可能会引起严重的安全质量问题。所以，必须要对水工混凝土裂缝问题进行有效控制，这样才能够实现对安全隐患问题的有效防治。
        1 水工混凝土施工发展现状
        随着时代的不断发展，我国水工建设无论是技术上还是质量上都取得了大幅度的提高，同时随着现代施工设备的研发和使用，水工建设施工效率也有了相当大的提升。但尽管如此，水工建筑施工中仍存在着一些不可忽视的问题，其中混凝土裂缝就是其中之一，水工建筑一旦出现裂缝无疑会对其质量产生极大影响，降低建筑的使用功能甚至会危害到人们的人身财产安全，因此在施工过程中，应该对混凝土裂缝加以足够的重视。如果施工过程中，混凝土出现轻微的裂缝，施工人员采取相对简单的方法即可及时补救，但如果产生裂缝较严重，则不可轻易处理，应该及时同时工程设计人员，采取特殊的处理方法。在近些年的水工建设中，我国各项施工技术得到不断地更新，对混凝土裂缝的处理方法也有了更加有效的方式，例如材料填补法和真空注入法都是较好的补救方法。在施工过程中，一旦发现混凝土出现裂缝，相应施工人员应该进行细致的观察和监测，判断裂缝出现的原因和程度，针对不同的原因和裂缝程度选择不同的治理措施，保证水工建设的顺利进行。
        2 水工混凝土裂缝的成因
        2.1温度因素所造成的混凝土裂缝
        温度变化会引起混凝土表面裂缝，当混凝土完成浇筑后，水泥水化热过程会释放大量的热量，混凝土内部温度急速升高，混凝土表面接触空气部分会及时的将热量散出，但是内部散热过程则很慢，这种情况导致混凝土表面和内部形成较大的温差产生一定的内应力，在内应力的作用下混凝土就会产生裂缝。这种裂缝就是温度变化裂缝。
        2.2沉陷问题造成的裂缝
        在冬季温度较低情况下容易产生混凝土沉陷裂缝的问题，主要是因为冻土解冻造成混凝土内部结构产生沉陷裂缝，同时此种裂缝较深，沉降裂缝宽度对于沉降量具有严重影响。另外，混凝土地基沉降不均以及回填土密实度较差等都容易引发模板支撑间距增加，容易造成沉降不均匀的情况，从而引发裂缝。
        2.3塑性收缩裂缝
        该混凝土裂缝主要是由于混凝土中的水分流失较大而形成的裂缝，塑型收缩裂缝与干缩裂缝进行对比，其最大的差异体现在塑型收缩裂缝通常产生于混凝土完全凝固之前，干缩裂缝的形成则出现在混凝土完全凝固之后。混凝土表层受太阳暴晒或外界自然环境较强风力等的影响，容易导致混凝土表层所含水分被汽化挥发，混凝土内部及外部所受到的压力由此产生不平衡，最终导致了塑性收缩裂缝的形成。塑性收缩裂缝一般呈现中间较宽、两边较窄的状态，为水工项目日后的运行安稳埋下了巨大的隐患。

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        3 水工混凝土裂缝的防治对策
        3.1温度控制
        在对水工当中的混凝土进行施工的过程当中，可以适当地结合一些相关的防治措施来进一步控制其温度状况。因为混凝土本身而言，它内部因为发热所产生的温度差，这样就需要相关的施工人员在选择水泥材料的过程中，应该尽可能地选择一些发热量比较低的水泥材料，这样就可以更加有效地降低水泥发热量，这些都可能会在很大程度上促进混凝土温度有所缓解。如果该项目工程所在地本身就是一个暖温带半湿润季风气候，在夏季的时候温度较高、降雨量较多，而且最高温度≤30℃，这个地区本身夏季就会有比较多的降水量，一般情况下每年的降水量都是在57%左右。如果在施工的时候是处于夏季，就需要相关的施工人员可以将一些降温处理操作尽可能地做好，并且能够通过促使温度的降低来进一步减少水分的蒸发量。在浇筑混凝土的时候，有可能会因为混凝土四周温度状况这个因素的影响，逐渐造成混凝土的材料发生一定程度的质变，这样就会给混凝土浇筑的质量问题造成一定程度的影响。对于一些相关的施工部门而言，他们可以尽可能地选择早上7-10点以及其他合适的时间来进行浇筑工作，这样就可以更好地避免处于高温的状态当中工作，可以进一步减少因为周围温度状况对混凝土质量问题所带来的影响，这样可以更加有效地避免混凝土出现裂缝。
        3.2对混凝土配合比例进行优化
        由于混凝土原材料对制成质量优质的混凝土有着至关重要的影响作用，因而水工施工技术人员需重视混凝土配合比例的设计工作。首先水工技术人员需挑选符合水工所需的混凝土原材料，将水的使用量降至最优。随后，在进行混凝土的配置过程中，施工技术人员务必严格按照施工标准来对原材料进行混合，在此过程中可加入适当的高粉煤灰，只有对混合过程进行最大程度的把控才能有效保障所制得的混凝土质量符合相关标准。当施工技术人员完成混凝土的制作之后，需安排专门人员从中随机抽取样本进行检测试验，若发现其中含有的混凝土不达标，则技术人员则需重新进行混凝土的制作。
        3.3控制混凝土的拌和过程
        （1）拌和顺序。在混凝土的拌和过程中，应使用后掺法完成添加剂的拌和，其他原材料在拌和期间也会按照拌和比例进行添加，单次添加量的误差控制在1%以内。（2）将原材料添加到搅拌机后，需要先进行干拌，时间在1~2min，拌和均匀后再向其中添加水和外加剂，继续搅拌约2min，然后对混凝土的坍落度、理化性质进行校验，满足要求后可以通过罐车或自卸车将混凝土运输到作业现场，从而避免混凝土出现提前凝结或者结块的情况，降低裂缝病害的发生概率。
        3.4混凝土的养护
        养护工作是在混凝土浇筑完成之后的必要工作，为了保证工程的正常运行只有在混凝土施工结束后做好后续的养护工作。养护工作的主要目标是要确保混凝土更快适应温湿环境，防止混凝土内外出现过大温差，防范裂缝问题。除此之外，为避免出现内外作用力失衡，应当合理利用薄膜浇水的方式对表层进行养护，尽可能廷长混凝土养护的时间。
        结语
        水工混凝土裂缝的成因很多，一旦产生裂缝就会影响水工结构的安全性和稳定性。本文主要分析了水工混凝土裂缝的成因，在此基础上提出了相应的防治对策，通过本文的介绍能够对水工混凝土裂缝防治提供一定参考和帮助，对于确保水工建筑结构稳定性具有现实意义。
        参考文献
        [1]廖超军.刍议水利工程中混凝土裂缝问题及防治对策[J].建筑工程技术与设计,2019(25):2640.
        [2]康存锁.水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].黑龙江水利科技，2017，45（02）：183-185.
        [3]孙存银，李培俊.水工混凝土裂缝成因及防治措施[J].河南水利与南水北调，2016（8）：18-19.
        [4]廖萍.水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(8):3171.