探析水利工程建设中混凝土裂缝的原因及其防治修补论文_秦瑶

探析水利工程建设中混凝土裂缝的原因及其防治修补论文_秦瑶

四川省凉山州会理县红旗水库灌区管理处 四川会理 615100

摘要:水利工程是改善民生问题、促进社会长治久安的重要工程,但其在实际建设过程中,经常会因施工环境恶劣或自身技术缺陷等原因导致工程出现施工质量问题。在水利工程建设出现的问题中,混凝土裂缝是最常见的。施工环境的温度波动大、施工场所地质差异均有可能导致混凝土在施工后出现裂缝,但对于实际工程产生裂缝的原因,要进行具体的现场原因分析,不能片面的下结论。同时,在采取解决问题的措施时,也要不断进行技术创新,以确保水利工程的施工质量和使用年限。

关键词:水利工程;混凝土裂缝;防治修补

1.引言

时代的发展必定要求着社会整体的进步与完善,水利工程就是其中一项。为提高人民生活质量、完善民生发展,我国也不断加大了对水利工程的投资力度,从行业发展来看,其前景十分广阔。巨大的发展空间也意味着水利工程还存在许多方面的缺陷,混凝土的裂缝问题最为突出。由于混凝土本身就具有透水的特点,加之工程技术缺陷,导致绝大多数水利工程在建设完成后会出现混凝土裂缝的现象,这在一定程度上阻碍了水利工程的发展。基于这种现象,找到混凝土裂缝的原因,并采取相应的预防或补救措施就显得尤为重要。

2.水利工程中混凝土分类及成因

2.1干缩裂缝

在水利工程混凝土施工部分完成后,混凝土在自然风干时,其内外水分挥发的速度不同导致混凝土出现裂缝现象。由于混凝土常年裸露在空气中,其内部湿度值比空气湿度值大很多,所以该部分的混凝土水分挥发较快。而在混凝土建筑内部的水分,由于受到外层混凝土的制约,其水分挥发速度相对较小。这种速度的差异,导致了混凝土内外干缩速度的不同,内外混凝土形状产生差异,从而产生了混凝土裂缝。混凝土的湿度与其干缩程度成反比例关系,水分越少,湿度也越小,干缩程度就会越明显,也就更容易产生裂缝。在一些“大、平、薄”的混凝土结构中,水分更易渗透,从而导致建筑内部的钢筋结构被氧化腐蚀,使整体建筑的承压能力降低。另外,建筑混凝土的用料质量和用料比例也对混凝土的质量有影响,为了防止建筑因混凝土问题出现干缩,混凝土的实际混合比例要根据有关规定和施工环境决定。

2.2下沉裂缝

水利工程中混凝土的裂缝也有一部分地质因素影响,施工环境的地质结构、土质差异和因在水中修建导致的水浸泡,都有可能使混凝土出现下沉裂缝。除此之外,在建设水利工程中使用的固定钢模板承压能力也是一个重要影响因素,如在寒冷季节,钢模板被预置在冻土层中,当天气变暖冻土层解冻后,钢模板就出现了不规则的长度改变,这就造成了裂缝的出现。并且这一类型的裂缝是连贯存在的,地表土层下沉程度越大,裂缝越明显,但这一裂缝的大小与温度关联不大,若地基下沉程度越大,裂缝宽度则会越大。

2.3温度裂缝

世间万物的产生与改变都与环境息息相关,水利工程受环境的影响更是巨大。第一,水利工程大部分为露天建造,会受到天然的环境温度影响,并且这种影响是自然发生的。水利工程中混凝土建筑完成后,本身就受到支承应力和拉应力的作用,加之混凝土结构易受温度影响改变,就很容易出现混凝土的裂缝。例如,当一个建筑物的混凝土构造很大时,随着其外部温度的降低,在混凝土内外就会产生局部不平衡的应力,其对建筑的影响不亚于混凝土对建筑的影响。混凝土建筑的结构形式扁平和外部环境温差较大,都容易导致混凝土结构出现裂缝。同时,由于混凝土内外结构变化的不一致,混凝土内外会产生较大应力,并随之产生裂缝,这种情况往往出现在混凝土建筑外表层。这种情况的发生很有可能导致混凝土内部的钢筋受到氧化腐蚀,使整个结构的承压性能下降。

3.水利工程中混凝土裂缝的预防办法

3.1选择合适的施工方法

由于水利工程建设环境与使用要求各不相同,每项水利工程都有自己规定的设计裂缝宽度,工作人员在施工前期要根据具体要求选择合适的施工方法,这样能够很好地预防裂缝的产生。除此之外,混凝土内钢筋的性能与布局结构也对裂缝的产生有影响,尽量选择直径小、布置紧密的方式,这对增强混凝土的抗裂性能有很大帮助。同时,对于南方地区的水利工程建设,由于其气候特点而长时间处于降雨和高气温的环境下,使得混凝土长时间遭受雨水冲刷而出现腐蚀问题,最终导致裂缝的发生,因此应该在保证混凝土内部结构良好的前提下,在混凝土表面均匀涂抹抗腐蚀性材料,从而防止混凝土出现裂缝问题;同时,南方气温偏高,钢筋混凝土出现热长冷缩,在混凝土施工中,钢筋布筋尺寸不易放大,应严格按照设计尺寸进行布筋,预防混凝土出现裂缝。

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3.2严格把控水泥质量

水利工程中,混凝土工程的质量好坏很大程度上取决于混凝土材料自身的质量好坏。在实际工程中,要根据具体的结构要求合理地选择水泥的强度和等级,其数值不能过大或过小。同时,为了避免工程质量受水泥掌控较大,工程中要适量降低水泥的使用比例,一般将其用量维持450kg/m3以下,避免热量过多产生。

3.3增大施工质量监管力度

在水利工程施工过程中,如何有效预防裂缝的产生是其中重要一环。工程中一般采用的方式是在混凝土工程结束后,对混凝土进行维护保养,以免水分流失过快,并产生裂缝。通常采用的保养措施是在混凝土周围做水养护,一个周期大概控制在半个月到一个月之间,以尽量均衡水分散失速度,防止裂缝产生。同时,对于大型的混凝土建筑,还应考虑水泥的产热问题,在建筑完工后,必须要采取降温冷却措施,以防止混凝土裂缝的产生。除此之外,混凝土建筑在刚刚浇筑成型后,需要对其进行相关的湿度和温度防护,比如可以在混凝土表面敷设一层塑料薄膜或在表面敷设喷过水的编织袋等。通过采取这些措施,可以避免混凝土结构因内部和外部温度变化的不同,而产生裂缝。另外,如果混凝土结构是建设在地面以下,应尽早将挖出的土进行填回,这在一定程度上也能够预防裂缝的产生。

4.混凝土裂缝修补措施

在进行水利工程的混凝土建设过程中,即使采用了相应的裂缝预防办法,但仍有裂缝出现时,可以在不降低工程质量的前提下,对其进行合理的裂缝修补。一方面,可以避免裂缝宽度和深度的进一步扩大,使其抗侵蚀性更强。另一方面,能够使混凝土建筑结构更加稳固和美观。同时,在对混凝土修补时还要考虑费用问题,应尽量选择合理的修补范围和修补方式,下面是混凝土修补的几种常用方式。

4.1局部填充法

局部填充法主要是针对宽度不大于0.5mm的裂缝,一般采用一些特殊材料将裂缝中的空隙填满。该方法首先要在裂缝周围设置一个槽口,通常呈“U”或“V”形,之后再将这些特殊的材料填至缝隙中,一般材料为混凝土砂浆或其他聚合物类砂浆。假如混凝土的裂缝中有裸露被锈蚀的钢筋,要先对其生锈部分进行清理,并做相应的防腐处理,然后在对裂缝进行填充处理。

4.2深层注入法

对于一些形状较细、较长的裂缝,局部填充法无法有效的深入填充,一般利用压力或真空深层注入的方式。压力注入法是使用外界机械产生的压力注入裂缝中,真空注入法则是利用泵吸出缝内空气,使砂浆靠内外大气压差进入到裂缝内。深层注入法应用的范围较广,其使用材料与局部填充法相似。

4.3表面覆盖法

对于水利工程混凝土建筑表面出现的大量裂缝,可用表面覆盖方法修补,不过修补的混凝土表面不应为建筑的支撑立面。表面覆盖法也可以对裂缝进行渗水、漏水的修护,对宽度较小的裂缝修补效果非常好。在修补时,一般是对混凝土外表面实行全部的砂浆涂抹、覆盖,偶尔也根据实际情况只对裂缝进行单独覆盖修复。在进行表面修复之前,要先对混凝土表面进行水冲洗清理,除去其表面污物;待完全晾干后,再用表面修复的树脂进行修补;最后再对表面进行防水等其他防护处理。

5.结束语

裂缝是影响水利工程混凝土建筑质量的重要问题,它不但会降低建筑的整体使用性能,使其承压强度、防渗能力下降,还会影响整体建筑的美观和实用性。也正是因为如此,如何在建筑施工前期对其进行裂缝的预防及在裂缝出现后对其进行必要的修补,都需要广大的施工建设者进行思考探究。通常导致裂缝出现的原因很多,必须根据实际情况进行具体的原因分析,不同情况要采用不同的解决办法。同时还要积极研究新的施工方案和施工技术,力求与时俱进,切实将裂缝的防护和修补工作视为水利工程的重要一步,才能更好的保证我国水利工程高质量建设。

参考文献

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作者简介:秦瑶 女 (1972-12) 本科 主要从事水利工程管理等相关工作。

论文作者:秦瑶

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/18

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