水工混凝土裂縫成因及控制

趙立云 董 偉 胥姍姍

水利工程質量是對水利工程“安全、適用、經濟、美觀”等特性的綜合要求。“安全”是指工程滿足運行穩定,“適用”是指工程滿足適用功能,“經濟”是指工程投入的費用較少,“美觀”是指工程形象符合美學要求。在現代的水利工程建設中,這四個方面缺一不可。隨著社會的發展,如今的水利工程不再是只講牢固即可,外觀問題也被提到了一個重要的高度。因此作為水利工程的主體工程的混凝土工程,我們必須要嚴格做好混凝土的澆筑工作,避免混凝土裂縫的產生,使其表面平整、美觀。

1 質量缺陷產生的原因

1.1 管理制度不健全

施工現場管理制度不健全、管理不善,未嚴格按施工組織設計、施工圖、規范組織施工,施工準備不足,施工人員素質較低,事故方案不明確,未確定質量目標的控制和分解,或是在整個施工過程中制度執行不力。

1.2 模板原因

模板及其支架未具有足夠的承載力、剛度和穩定性,造成模板變形,接縫漏漿。在澆筑混凝土前,澆水濕潤不夠或積水,模板清潔不夠,模板內有雜物,未涂刷隔離劑。用作模板的地坪、胎模不平整,梁板起拱高度不夠,預埋件、預留孔洞安裝不牢固,模板拆除時間未把握好等。

1.3 混凝土

對水泥、碎石、砂、外加劑等原材料的品種、級別、規格把握不嚴,雜物過多,達不到質量要求。未及時測定水泥的實際活性,影響了混凝土配合比設計的正確性,或套用混凝土配合比選用不當,同時對外加劑摻量控制不準確等。未嚴格按配合比稱料,任意增加用水量,任意提高混凝土坍落度,攪拌時顛倒加料順序,攪拌時間過短、過長,造成攪拌不均勻和離析現象。施工振搗不實,發生離析、搗空現象,混凝土未能連續施工,振搗時間超過初凝時間;表面處理不當。未按規定的時間、方法對混凝土進行養護。放線誤差過大,環境溫度過低,混凝土受凍等。

2 控制混凝土裂縫的具體措施

1)混凝土配合比的優化設計。摻入粉煤灰,選擇減水劑,保證泵送流動度。采集原材料進行試拌,盡可能地減少水泥用量,添加Ⅰ級粉煤灰,將水膠比控制在規范允許的范圍內,粗骨料采用二級配。摻入適量的粉煤灰對改善混凝土的和易性,降低溫升,減少收縮,提高抗侵蝕具有良好的作用。2)原材料的選擇。砂料細度模數控制在2.4以上,含泥量控制在1%以內。碎石針片狀控制在10%以內,含泥量控制在1%以內,盡可能使用低水化熱水泥,控制原材料的質量不使混凝土產生收縮。3)施工安排。混凝土的澆筑盡可能避開高溫、曝曬、多風、降溫的天氣,若需要上述條件下施工時必須有相應遮擋、保溫措施。4)施工過程控制。a.二次振搗法消除混凝土沉縮裂縫。對于澆筑后坍落度已經消失開始初凝的混凝土進行二次振搗,混凝土會重新液化,能較好地消除粗骨料、鋼筋下面的水膜,消除沉縮收縮量。b.二次壓光消除混凝土塑性收縮裂縫。此種裂縫是混凝土表面水分散失引起的,發生在混凝土初凝至終凝期間,消除此種裂縫應使用機械抹光機進行大面積、高強度的提漿抹光,然后使用機械收光機進行大面積、高強度的收光,將極大地提高混凝土的平整度和表面強度,在混凝土終凝前再進行二次人工抹壓收光。c.控制約束裂縫的措施。混凝土約束裂縫的產生是混凝土內外溫差過大或收縮引起的約束拉力超過了混凝土的抗拉強度,在混凝土內外溫差過大、氣溫驟降時,及時采取保溫、保濕措施,加強測溫和氣溫預報,做到防護及時。5)混凝土干縮裂縫的控制措施。混凝土存在空隙產生濕脹干縮,加強振搗使之密實,清除混凝土中的泌水,加強表面的抹壓收光,摻加優質粉煤灰,降低水灰比,可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產生。6)混凝土內部的溫度控制。大體積混凝土內部埋設熱電耦測溫,掌握混凝土內部的溫升變化及內部最高溫度的發生時間,通過蓄熱保溫使混凝土內外溫差控制在25℃以內。常采用兩層農膜加干鋪兩層草袋的做法。7)混凝土的養護和表面保護。良好的養護可使混凝土保持或接近飽和狀態,水化作用速度最大,也是控制混凝土裂縫發生的措施之一,一般保溫、保濕養護不得少于14 d。

3 水工建筑物裂縫處理方法

3.1 壓力注漿法修補裂縫

它可分為機械動力法和低壓注漿法。機械動力法:利用壓送設備(壓力0.20 MPa～0.40 MPa)將補縫漿液注入混凝土裂縫,以達到閉塞的目的,該方法屬傳統方法,其效果很好。低壓注漿法:利用彈性補縫器將注縫膠注入,不用其他動力,操作十分方便,效果也很理想。

3.2 開槽填補法修補裂縫

沿混凝土裂縫開鑿成槽,用聚合物水泥砂漿將其填補封閉的方法稱為開槽填補法。適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫。

3.3 涂抹封閉法修補裂縫

在混凝土表面涂刷防水涂膜以封閉細微裂縫的修補方法稱為涂抹封閉法,適用于寬度小于0.20 mm的細微裂縫的修補。

在各工序施工中,要嚴格進行交接檢查,主要是施工單位班組自檢、互查。在專業質量檢查人員檢查的基礎上,還應經監理人員對重要的工序或對工程質量有重大影響的工序按規范進行質量檢查后,方可進入下一道工序。混凝土裂縫,尤其是水工混凝土裂縫,它的質量好壞直接影響著運行的效果,更重要的是嚴重危及水工建筑物的使用壽命。所以施工技術人員必須要認真學習技術規范,在實踐中要不斷總結經驗,提高發現問題、分析問題、解決問題的能力。對水工混凝土裂縫要采取以預防為主的方針,盡量杜絕出現問題后的修補。

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