淺析水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)

■楊小云 ■新干縣黃泥埠水庫管理局，江西 新干 331300

混凝土在水利工程施工之中發(fā)揮重要作用，由于其本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，容易受到外界因素的干擾，導(dǎo)致工程的質(zhì)量受到負(fù)面影響，嚴(yán)重情況下會引起安全事故，讓水利工程無法順利發(fā)揮使用功能。因此，技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)分析產(chǎn)生裂縫的影響因素，尋找合理的對策解決裂縫問題。

1 大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的影響因素

1．1 內(nèi)外溫差

由于混凝土內(nèi)部和外部溫度差導(dǎo)致的裂縫一般情況下會在澆筑完成后的第3天開始生成，之所以會存溫度差是因?yàn)樗嗟乃療釙尫乓欢崃浚@種熱量釋放會受到一些因素的干擾而出現(xiàn)延遲。實(shí)際施工當(dāng)中澆筑有一次性特點(diǎn)的同時(shí)，也呈現(xiàn)出總體性的特征。澆筑結(jié)束之后，水泥與水會發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，混凝土內(nèi)里就會發(fā)生水化熱凝聚的情況。澆筑的工作量較大，在內(nèi)里發(fā)生的水化熱就不能很快地釋放到外部環(huán)境之中，但是混凝土外部也出現(xiàn)這種水化熱的情況，由于和空氣直接產(chǎn)生聯(lián)系，熱量就會以很快地速度擴(kuò)散到空氣之中。這種情況下就造成混凝土內(nèi)外出現(xiàn)溫度差。當(dāng)溫差擴(kuò)大到一定水平，內(nèi)部承受應(yīng)力持續(xù)增強(qiáng)，外部應(yīng)力也隨之共同變大，如果外邊的應(yīng)力超出混凝土本身所能承受的范圍，外表就會在這樣的情況下出現(xiàn)裂縫。假如自然環(huán)境的溫度減少，混凝土遇冷收縮，內(nèi)部出現(xiàn)各種物質(zhì)，導(dǎo)致混凝土收縮能力增大，拉應(yīng)力也會在此時(shí)出現(xiàn)，導(dǎo)致裂縫。

1．2 溫度降低和干燥

散熱與硬化過程完畢之后混凝土就會逐漸穩(wěn)固，這個(gè)過程中混凝土可能會出現(xiàn)收縮的現(xiàn)象。熱量散發(fā)時(shí)，內(nèi)部溫度持續(xù)增長到極限之后，水泥會出現(xiàn)水化現(xiàn)象，大量水分在這個(gè)過程中別消耗殆盡，隨后溫度就會呈現(xiàn)一定幅度的降低，混凝土外形開始出現(xiàn)縮小;澆筑過程通常使用泵送方式實(shí)現(xiàn)，泵送方式應(yīng)用時(shí)會帶著水分，而且水分是運(yùn)動(dòng)的，硬化正式開始后，這些正在運(yùn)動(dòng)中的水分就會逐步蒸發(fā)掉，水分短缺的情況也就隨之出現(xiàn)，混凝土開始干燥并開始收縮。以上兩種收縮的力道集合在一起，就會形成具備拉扯作用的應(yīng)力，原來狀態(tài)相對穩(wěn)定的混凝土在這種拉扯之下就會逐漸無法承受，最終導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。這種情況剛發(fā)生不久，拉扯的作用力非常集中，甚至直接作用在一個(gè)點(diǎn)上，隨著拉扯時(shí)間的延長，這種拉扯的強(qiáng)度也逐步增強(qiáng)，裂縫也就越來越大。

1．3 混凝土性能缺陷

此類裂縫也叫安定性裂縫，主要是由于混凝土本身的性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致的裂縫。這類施工中主要使用的材料有煤灰、石子、砂、水泥等。加入煤灰可以在某種程度上減少水泥的消耗，也可以實(shí)現(xiàn)混凝土形變的防控。通過分析可知，混凝土各個(gè)方面的性能與材料存在直接聯(lián)系。當(dāng)煤灰與砂石的使用量較大的時(shí)候，使用的水泥也就相應(yīng)的減少，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)水化和收縮形變。水泥類型也與水化熱有關(guān)，也會影響其使用量。在澆筑的時(shí)候，各種類型的裂縫都需要處理，如此才能實(shí)現(xiàn)防水效果。

2 水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)應(yīng)用分析

2．1 原料的選用

溫度應(yīng)力是造成裂縫出現(xiàn)的重要成因，混凝土溫升和水泥的水化熱存在直接聯(lián)系，為了阻止溫升導(dǎo)致的雷鋒，水泥的選擇十分重要。在選擇水泥之前應(yīng)對整個(gè)工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面調(diào)查，可以選用水熱化比較低的水泥，比如礦渣硅酸鹽水泥等。有研究表明，隨著水泥用量的增加，其水化熱作用就會讓混凝土提升相應(yīng)的溫度，因此在工程施工之中盡量減少水泥的使用量。要根據(jù)實(shí)際情況持續(xù)調(diào)整骨料的級配，增加最大骨料粒徑。在選用石子時(shí)，要保證其含泥量被控制低于1%，砂子含泥量至少控制在低于2%的水平，對于混凝土的配置和添加料也要實(shí)施細(xì)致的控制，從各個(gè)環(huán)節(jié)入手，有效杜絕裂縫的出現(xiàn)。

2．2 修補(bǔ)裂縫表面

補(bǔ)強(qiáng)灌漿技術(shù)是應(yīng)對裂縫的重要手段，這個(gè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮非常有效的作用。灌漿操作流程務(wù)必正確，灌江口的那排要按照逐級加密的方式進(jìn)行，具體就是在出現(xiàn)裂縫的混凝土上鉆孔，然后將補(bǔ)強(qiáng)漿注入到混凝土結(jié)構(gòu)之中，讓結(jié)構(gòu)保持較為穩(wěn)定的狀態(tài)。混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或強(qiáng)度不足等狀況會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)本身受到比較復(fù)雜的負(fù)面影響。這種情況下如果使用灌漿技術(shù)不能有效進(jìn)行處理，可以將混凝土結(jié)構(gòu)全部移除，然后再次回填施工，這個(gè)過程中需要關(guān)注施工的溫度應(yīng)力和施工質(zhì)量，使其與原本的混凝土實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合。

2．3 灌漿嵌縫充填

如果裂縫已經(jīng)對結(jié)構(gòu)整體的承載性能和安全性都形成負(fù)面影響時(shí)，或混凝土防滲性能要求很高時(shí)，通常使用這種方法。通常有可以具體分為壓力注漿法、涂抹封閉及開槽填補(bǔ)法等三種方法。前者主要用在維護(hù)寬度在0.2到0.3mm之間的裂縫。具體來說，將混凝土表面清理干凈，尤其是裂縫四周，將注漿嘴粘在密閉裂縫上，開展試漏試驗(yàn)，攪拌好注漿液，在壓力機(jī)的支持下進(jìn)行兩次灌漿，注漿完成之后，將混凝土表面處理干凈。如果混凝土外表的裂紋非常多，一般方法難以奏效。第二種方法主要被用在寬度低于0.2mm的裂縫，使用這種方式可以起到防水作用，同樣也可以組織裝飾層的碳化，還能低于一些腐蝕離子的侵害。最后一種方法具體來說，使用錘子與扁鏟沿著縫隙鑿除一個(gè)U型槽，這個(gè)槽的深度與寬度都保持在40mm左右，在槽內(nèi)的各個(gè)面涂上漿液，將事先攪拌好的水泥砂漿填充到槽中，使用抹刀壓勻，并修理憑證。養(yǎng)護(hù)過程開始之后不能淋雨、風(fēng)吹日曬，使用塑料薄膜覆蓋混凝土的方式能達(dá)到最佳效果。

2．4 振搗技術(shù)

當(dāng)澆筑面具有一定坡度時(shí)，使用三道振搗的方式進(jìn)行處理可以有效緩解裂縫造成的負(fù)面作用。首道程序開展的位置是坡角，第二道在坡的中間段，第三道則需設(shè)定在坡頂。為了確保動(dòng)能達(dá)到足夠的水平，在每道上安置兩個(gè)振搗器。正式開始振搗時(shí)，做好三道振搗的配合工作，保證坡面整體都能得到良好的振搗。同時(shí)振搗棒進(jìn)入下層混凝土的深度要超過50mm，也要開展400mm左右的橫移。使用振搗棒需要按照快插慢撥的準(zhǔn)則進(jìn)行，如果出現(xiàn)泛漿的情況，表明振搗發(fā)揮的作用較佳。振搗完畢之后，使用刮杠對結(jié)構(gòu)整體實(shí)施整理，同時(shí)鋪上隨時(shí)，最后使用木抹壓實(shí)，并修理平整。

3 總結(jié)

大體積混凝土對水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，也是整個(gè)工程順利發(fā)揮作用的關(guān)鍵，對整個(gè)工程的安全性和耐久性均有重要意義。因此，有關(guān)工作人員應(yīng)對各種因素進(jìn)行考慮，制定合理的施工方案，防范裂縫出現(xiàn)，增強(qiáng)工程質(zhì)量。最好在工程正式開始之前就對可能造成裂縫出現(xiàn)的各種隱患進(jìn)行清除，將裂縫出現(xiàn)的可能性降到最低限度。

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