毛光海,許子福
(云南省水利水電工程有限公司,昆明650000)
水利工程的建設需要消耗大量的混凝土材料,部分小型的水閘系統也需要使用鋼筋混凝土作為支撐。然而,在實際施工過程中,混凝土結構經常會受到各種各樣因素的影響,導致出現不同程度的裂縫,進一步威脅到水利工程建設的總體質量。裂縫問題會使整個水工結構受到極大的影響,甚至還會影響到工程項目的使用壽命。因此,水利工程建設過程中,一定要加大裂縫問題的關注力度,根據施工的具體狀況采取有效的防范措施。
水利工程項目建設過程中,混凝土基于自身良好的經濟性和便利性,應用非常廣泛。在配置過程中根據不同的混合料和水泥參數,能夠有效提高混凝土的各種性能,使其具備更強的防水防滲性能和承重性能,混凝土結構是目前工程項目建設中不可或缺的組成部分?;炷潦┕ね瓿梢院?,其固化未達到穩定結構之前,還需要對整個混凝土結構進行精心的養護,確保其結構的完整性,從根本上提高混凝土結構的穩定性,保證工程項目建設的質量?;炷潦┕み^程中,其固化過程是施工中的關鍵點,經常會由于各種各樣因素的影響,導致混凝土出現離析裂縫的現象,進而影響水利工程建設的質量[1]。所以,各個施工企業都需要針對這方面的內容進行研究和分析,找到出現裂縫問題的原因,并且采取有效的防范措施,否則,將會直接影響水利工程的使用壽命。
水利工程建設過程中,混凝土在整個工程中占據非常重要的地位。工程項目的墻體、地基施工都要用到混凝土,而混凝土裂縫問題會直接影響混凝土結構的強度,導致工程項目受力不均勻,致使工程結構出現開裂變形甚至坍塌的問題,進一步威脅到主體結構的安全性和穩定性,影響到水利工程的后續正常使用。尤其在潮濕的環境中出現裂縫問題,混凝土內部的物質會和二氧化碳產生化學反應,生成碳酸鈣,進一步加大混凝土結構的堿性,破壞其內部的鋼筋結構,加速鋼筋的腐蝕程度,同時也會導致混凝土碳化[2]。在這樣的情況下,墻體所能承受的壓力也會逐步下降,導致內部結構坍塌,進一步威脅整個水利工程結構的穩定性。
混凝土處于不飽和的空氣中,水分就會快速流失,導致混凝土結構收縮出現裂縫問題。出現這種現象的主要原因就是混凝土的水灰比和骨料特性。對于干縮現象來說,混凝土表面結構、最大粒徑等都是這種現象的誘發因素。而骨料彈性模量也是引發干縮問題最為關鍵的因素之一,在骨料用量保持不變的情況下,水灰比越大,混凝土結構產生的干縮性能也會越強,因而導致干縮裂縫。
導致混凝土出現沉降裂縫的主要因素就是材料配比的問題。在配置混凝土的時候,如果沒有正確把握混凝土材料的配合比、水灰比等,都會影響混凝土本身的性能和質量,還會導致混凝土結構出現沉降裂縫。此外,在混凝土配置過程中,如果原材料拌和不均勻,較大的顆粒下沉,細小的顆粒上浮都會造成混凝土出現不均勻沉降,尤其在混凝土初凝時,經常出現沉降裂縫,對整體混凝土結構的性能和質量帶來較大影響。
進行大體積混凝土澆筑時,暴露在結構表面的混凝土與內部混凝土之間會存在較大的溫差,如果溫差變化過大,混凝土表面收縮產生很大的拉應力,當這種拉應力高于混凝土自身的抗裂能力時,混凝土表面收縮就會出現裂縫[3]。一般溫度裂縫會出現在較長的框架梁或者現澆板中。通常情況下,表層的干縮裂縫平行于短方向,一旦出現溫度應力裂縫,很有可能會導致內部鋼筋腐蝕,影響其防滲透和抗凍能力。
塑性裂縫主要是在混凝土完全凝固之前,由于其表面的水分損失過快,而其內部和表面產生了不同的拉伸力所導致的裂縫。塑性收縮裂縫經常是由于外界風力過大或者天氣過熱,同時,還會受到其本身水灰比、凝結時間以及施工過程中外界環境的溫度濕度等因素的影響?;炷恋乃苄粤芽p經常為相互不交叉,中間寬兩端細的狀態,最短的裂縫在20~30 cm,最長的可達到2~3 m,出現這種裂縫會對整個混凝土的結構產生極大的影響。
通常情況下,導致混凝土出現裂縫問題的主要因素就是材料的選擇。因此,水利工程建設過程中,混凝土原材料的選擇對于其建設質量和性能有著極大的影響。所以,在配制混凝土的時候,一定要嚴格把控混凝土原材料的選擇,控制好水泥摻合料的質量,防止出現過大的內外溫度差異,切實提高混凝土的強度,盡量減少膨脹裂縫的出現。另外,還應該盡量選擇黏結強度較高的水泥,加強混凝土結構的抗裂能力,盡量減少膨脹裂縫的出現。此外,還應該按照標準的規定選擇其他的材料,嚴格按照配合比的要求,做好材料的搭配工作,從而最大限度地保證混凝土結構的強度和質量[4]。
混凝土建設過程中經常會受到水文地質因素的影響。由于施工環境比較復雜,在工程實踐中,一定要加大對施工現場水文條件、地質條件的勘察力度。針對軟土地基進行徹底的夯實處理,盡量減少后續施工過程中出現沉降問題,降低沉降裂縫出現的概率。另外,混凝土施工過程中還應該針對現場的條件做好有效的預防措施,從根本上提高水利工程建設的總體水平。
(1)混凝土裂縫問題的處理方式中最為常見的方式就是表面處理法,其主要包括表面貼補法和表面涂抹法。表面貼補法主要適用于大面積的漏水問題,表面涂抹法是將漿液材料進行灌注,比較適合應用到比較細小淺的裂縫中,這類裂縫主要是深度沒有涉及鋼筋的裂縫、不漏水裂縫、不伸縮裂縫等。(2)填充法。這是對裂縫問題進行修補的最直接方式,在作業過程中一般將其應用到寬度較大的裂縫中,其最為明顯的優勢就是操作比較簡單,消耗的成本低,如果裂縫的寬度較小,而且較淺就可以使用灌漿的方式。(3)灌漿法。這種方法所適用的范圍比較廣泛,不管是細小的裂縫還是寬度較寬的裂縫,都能夠使用這樣的方式,而且取得的效果也非常顯著。
混凝土施工過程中,受到溫度變化的影響很有可能會導致工程結構出現裂縫,在具體的建設過程中,需要根據工程狀態以及外界環境溫度選擇合適的技術手段。水利工程施工過程中,工作人員應盡量選擇熱值較低的混凝土,防止內外部出現過大的溫度差異。如果是在夏季施工,外部的溫度較高,水分的流失速度很快,還需要對混凝土結構進行冷卻處理,來改變內外的溫度差異[5]。在實際施工過程中,還應該控制好混凝土的澆筑溫度,如果是在全年高溫的環境下進行水利工程的建設,在攪拌過程中可以添加冰水使混凝土的溫度下降,從而降低溫度差異,防止裂縫的出現。
進行早期養護時,一定要密切關注混凝土的干濕程度,確保混凝土不會由于干縮出現裂縫,確?;炷聊軌虍a生正常的水化熱作用,保證其強度和穩定性。工作人員進行混凝土養護時,需要做好保濕和隔離措施,盡量減少空氣中的二氧化碳進入結構內部,減少鋼筋的腐蝕,防止混凝土出現塑性收縮裂縫。另外,養護時間也是非常關鍵的,需要根據現場的實際環境來適當調整養護的時間,盡量減小裂縫問題出現的概率,從而,提高混凝土結構的質量。
綜上所述,混凝土裂縫對于水利工程質量有著重要的影響,因此,在水利工程建設過程中應盡量避免設計疏忽導致的裂縫問題。針對容易出現裂縫的問題應采取有效的防范措施;施工企業也應該加大對原材料的管控力度,嚴格按照施工方案和配合比的要求,確?;炷恋膹姸群托阅埽粚τ谝呀洺霈F裂縫的位置及時觀測,確定裂縫的變化狀況,找到出現裂縫的原因,采取有效的處理措施,確保水利工程建設的順利進行,從根本上提高工程建設質量。