水利工程施工中的混凝土裂縫控制策略

張寧

摘 要：混凝土裂縫是水利工程施工中常見的現(xiàn)象，但是因為裂縫出現(xiàn)的原因不同所以造成的結(jié)果不一樣。本文主要對水利工程施工中的混凝土裂縫進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的控制策略。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫；控制策略

中圖分類號：TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）14-0112-02

1 混凝土裂縫

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)也在不斷發(fā)展，這些都大大加快了水利工程的發(fā)展建設(shè)。混凝土作為一種建設(shè)材料，因其耐火防滲透能力強、成本低、可塑性強等原因，在水利工程中廣為使用[1]。混凝土工程是水利施工的基礎(chǔ)部分，只有保證混凝土工程的質(zhì)量，才能提升水利設(shè)施結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保證其基本功能的發(fā)揮，但是當(dāng)前導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的因素有多種，所以要對此進(jìn)行分析，找準(zhǔn)原因然后再制定合理的裂縫控制策略[2]。

1.1 干縮裂縫

這一種裂縫方式主要是人為原因?qū)е碌摹Ｖ饕且驗槭┕と藛T在工程完成之后并沒有嚴(yán)格按照要求對混凝土進(jìn)行保養(yǎng)和護(hù)理，然后就使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了問題，使得混凝土內(nèi)外水分出現(xiàn)蒸發(fā)程度不同的情況，產(chǎn)生了難以抑制的應(yīng)力，再受到外部條件的擠壓制約，就產(chǎn)生了變形嚴(yán)重的情況，在一段時間之后就出現(xiàn)了混凝土變形或者干縮的情況，混凝土表面干縮變形，混凝土拉應(yīng)力變大，也就產(chǎn)生了干縮裂縫[3]。

1.2 溫度裂縫

當(dāng)前，我國所修建的一些水利工程多半都是一些大型的工程，主要是為了滿足人們的生活需要，所以在工程中往往需要一些體積比較大的混凝土結(jié)構(gòu)，這就需要消耗大量的資源，然后更加困難的是要完成混凝土的澆筑工作，還要嚴(yán)格控制澆筑工作中的溫度。另外，混凝土凝固的時候會生成水化熱，而且這種熱量還很難散發(fā)出去，直接導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度失衡，出現(xiàn)一個巨大的溫差，內(nèi)層混凝土熱膨漲，外層正常凝固的混凝土被迫拉裂開，工程早期凝固出現(xiàn)裂縫。

1.3 沉陷裂縫

水利工程施工一般都會選擇距離居民區(qū)比較遠(yuǎn)的地方，這樣就不會打擾到居民的正常生活。但是一般那些地方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)都不如居民區(qū)簡單，再加上水文地質(zhì)活動的影響，混凝土就很有可能要承受較大的水流沖擊，經(jīng)過一段時間之后，混凝土就有可能會因為水流的沖擊而出現(xiàn)沉降裂縫。這種裂縫主要出現(xiàn)在冬季，冬季施工往往會出現(xiàn)凍土。在凍土上進(jìn)行模板支撐，凍土溶化后將出現(xiàn)不均勻沉降情況，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)[4]。

1.4 塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫出現(xiàn)的原因也主要是因為混凝土后期的養(yǎng)護(hù)工作不到位，這一種裂縫的主要表現(xiàn)是中間比兩端寬，而且長度也比較長，與其他裂縫相比是對水利工程的穩(wěn)定性和安全性影響非常大的。混凝土的凝固時期是一個需要重點保護(hù)的時期，不能時間被太陽曬到也不能長時間待在空氣流通較差的地方，要注意保護(hù)混凝土中的水分，使它處于一個平衡的狀態(tài)內(nèi)，否則混凝土中的水分一旦被蒸發(fā)掉，就有可能出現(xiàn)塑性收縮，產(chǎn)生裂縫。

2 水利工程施工中混凝土裂縫控制策略

2.1 選擇合適的原材料

原材料是混凝土質(zhì)量的基本因素。首先，在所有的原材料中，砂石料其實是相對比較好的材料，而且在選擇的時候可以選擇那些強度比較高，而且顆粒比較大的砂石，砂石原材料要控制在2.4以上的細(xì)度模數(shù)，保證原材料的含泥量低于1%；碎石針片狀低于10%，含泥量控制在1%以內(nèi)，這樣就能夠有效控制混凝土中有可能出現(xiàn)的孔隙；其次，就是要選擇質(zhì)量比較好的水泥和低水化熱的水泥作為原材料。然后再使用水泥的時候嚴(yán)格控制水泥強度，使其和混凝土的強度保持一致，然后將水泥的水化熱度調(diào)低，從源頭上解決混凝土內(nèi)部水化熱的問題；最后，要注意混凝土材料的調(diào)配，還可以往里面加入適量的煤灰粉以此來增強混凝土的抗腐蝕性；另外再使用添加劑時需合理使用，常溫的環(huán)境下應(yīng)使用能夠堿水劑，溫度較低的環(huán)境下應(yīng)使用抗凍型的復(fù)合添加劑，從而降低混凝土裂縫的發(fā)生率，提高工程的質(zhì)量[5]。

2.2 嚴(yán)格控制混凝土的施工過程

在選擇好合適的原材料之后，就需要嚴(yán)格把控混凝土的施工過程。首先，是對混凝土的振搗工作，這個時候要改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低混凝土重量，注意保持混凝土內(nèi)部的均勻和穩(wěn)定，加固地基，盡最大努力防止混凝土出現(xiàn)沉陷裂縫和塑性裂縫的出現(xiàn)。當(dāng)混凝土是因為內(nèi)外溫差原因所導(dǎo)致的拉應(yīng)力失衡的情況下，要注意根據(jù)溫度的變化情況及時進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)溫度較低的時候要及時采取保溫保暖保濕的措施，及時進(jìn)行防護(hù)，從源頭上進(jìn)行解決，這樣就能夠有效避免混凝土裂縫情況的出現(xiàn)；為避免混凝土因為內(nèi)部溫度失衡出現(xiàn)干縮裂縫情況，需要在混凝土的內(nèi)部插入一個測量溫度的設(shè)備，隨時都混凝土內(nèi)部的溫度變化進(jìn)行掌握，一旦發(fā)展溫度濕度失衡的情況就及時進(jìn)行處理，盡最大努力將其保持在一個平穩(wěn)合適的狀態(tài)下。一般情況下的常見手法是用兩層農(nóng)膜加干鋪兩層草袋的做法。

其次，是對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。混凝土澆筑工作完成之后，不能立刻投入使用，而且選擇一個合適的位置讓其凝固。當(dāng)然這個凝固并不是說完全不管了，還需要工作人員對混凝土進(jìn)行保溫和保濕的養(yǎng)護(hù)控制工作，可以在混凝土的表面裹上一層保護(hù)膜，也可以定期檢查混凝土的水分和濕度，定期維護(hù)，促使混凝土的結(jié)構(gòu)處在一個穩(wěn)定安全的狀態(tài)下，一般情況下的混凝土保養(yǎng)時間要在14天以上，所以要做好保養(yǎng)工作和保養(yǎng)監(jiān)督工作，盡可能避免水利工程建設(shè)中混凝土干縮裂縫或者溫度裂縫情況的產(chǎn)生；另外，當(dāng)混凝土由于空隙出現(xiàn)濕脹干縮的情況的時候，需要加強混凝土的振搗，讓混凝土保持密實，然后清除混凝土中的泌水，往混凝土；里面加入一些優(yōu)質(zhì)粉煤灰，加強表面的抹壓收光。這樣能夠有效控制混凝土濕脹干縮裂縫的出現(xiàn)。

最后，要加強對施工員工的培訓(xùn)和監(jiān)督工作。工作人員的工作情況也是影響工程質(zhì)量的一個重要的原因，混凝土養(yǎng)護(hù)工作主要是依靠工作人員的認(rèn)真和自覺。水利工程建設(shè)中工作人員的工作壓力都比較大，但是要注意做好分工工作，規(guī)定工作人員的主要負(fù)責(zé)工作，這樣不僅有助于提高工作效率，而且不會出現(xiàn)工作遺漏的情況，能夠保證工程中的每部分工作都有照顧到，而且無論任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都能夠明確到個人，有助于推動工作人員的工作效率和工作質(zhì)量。另外還需要加強工作人員的責(zé)任意識和道德觀念，讓他們意識到工作的責(zé)任，讓他們能夠更加努力認(rèn)真地工作。做好監(jiān)督工作，安排專門的人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場監(jiān)督，盡可能避免失誤，減少混凝土裂縫出現(xiàn)的概率。

2.3 采用先進(jìn)的混凝土施工技術(shù)

想要對水利工程施工中的混凝土裂縫進(jìn)行控制，還需要提高混凝土施工技術(shù)，可以選擇引進(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)，為混凝土建設(shè)提供技術(shù)保障[7]。比如，大體積混凝土施工，攪拌時使用低溫水?dāng)嚢杌蛟诮Y(jié)構(gòu)中預(yù)埋水循環(huán)鐵管散熱，二次振搗技術(shù)和二次抹壓技術(shù)。二次振搗技術(shù)主要用于混凝土振搗時期，相比較傳統(tǒng)的手工振搗，機械振搗的時間和速度的控制明顯更加精確，而且還能夠有效減少混凝土的收縮，能夠有效控制混凝土的裂縫問題[6]；二次抹壓技術(shù)主要是提高混凝土的平等度，主要針對沉陷裂縫、塑性收縮裂縫還有干縮裂縫。

除此之外，需要關(guān)注的是混凝土裂縫的修復(fù)工作。主要的修復(fù)方式有三種，分別是注入法、填充法以及覆蓋法。首先，注入法。注入法主要分為真空注入和壓力注入兩種類型。真空注入主要是指向混凝土的裂縫內(nèi)部注入壓力，讓混凝土的內(nèi)部保持一種真空狀態(tài)，然后再往里面進(jìn)行材料的填充，以增加混凝土穩(wěn)定性的方式進(jìn)行修復(fù)。壓力注入法就比較適合于那些比較深而且裂縫比較細(xì)類型。壓力注入法由稱灌漿法。其中主要的灌漿材料為水泥、彈性聚氨酯、普通環(huán)氧還有水溶性聚氨酯等等。

其次，填充法。填充法就比較簡單了，就是使用一定的材料將混凝土的內(nèi)部進(jìn)行填充。這種方法主要是針對混凝土裂縫比較大的情況。遇見大于0.5mm的裂縫的時候，就需要沿著裂縫處鑿開一個“U”或者“V”型的小槽，這個槽的槽頂大約寬10cm，直接在槽中填充密封材料就可以了。當(dāng)然填充材料的選擇也需要謹(jǐn)慎，一般情況下填充材料主要是由環(huán)氧砂漿、水泥砂漿。聚合物水泥砂漿以及彈性環(huán)氧砂漿組成的。另外還有一個特殊的情況，就是如果需要填充的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋被銹蝕了，那么就需要在填充材料之前先將那些生銹的鋼筋部分處理了，鋼筋銹蝕的部分處理完畢之后再進(jìn)行材料填充，保證質(zhì)量。

最后，覆蓋法。覆蓋法主要針對那些比較細(xì)微的裂縫，沒有辦法往里面填充任何材料，就選擇對混凝土的外部進(jìn)行直接的覆蓋防護(hù)，使用材料在混凝土的表面覆蓋上去，為混凝土刷上一到保護(hù)膜，增加混凝土的耐受性。覆蓋法有分涂覆裂縫部分和全部涂覆兩種組成，換句話說是全部覆蓋和不完全覆蓋。覆蓋法需要注意的部分是在選擇覆蓋法填充的時候，要在施工前先做好混凝土表面的清潔工作，將混凝土表面的一些附著物清晰干凈之后再使用修補材料。

3 結(jié)語

總而言之，混凝土建設(shè)是水利工程施工中的重要環(huán)節(jié)，而混凝土裂縫問題又是影響水利工程質(zhì)量的一個重大問題。這就需要施工人員認(rèn)真分析混凝土裂縫的類型以及導(dǎo)致裂縫的主要原因，然后根據(jù)實際情況來制定相關(guān)的解決方案。另外就是在工程建設(shè)的過程中就要盡最大努力盡可能避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，從源頭上進(jìn)行防治，提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，促進(jìn)水利工程質(zhì)量的提高。

參考文獻(xiàn)

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[3]丁 俊.水利工程施工中的混凝土裂縫控制研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017，（11）：3828-3828.

[4]金娟，關(guān)衛(wèi)衛(wèi).小議水利工程混凝土裂縫及防治措施[J].卷宗，2017，（26）：161-161.

[5]刁遠(yuǎn)靜.水利施工中的混凝土裂縫控制策略探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（5）：1246-1246.

[6]楊志國，王居芳.試分析水利施工中的混凝土裂縫控制策略[J].大科技，2016，（3）：107.

[7]石義.水利工程水泥混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析及防治[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2017，（24）：221.