砼裂縫在水利水電施工過程中防治對策分析

劉漢成

（云南省水利水電工程有限公司大理分公司，云南 大理 671000）

砼裂縫在水利水電施工過程中防治對策分析

劉漢成

（云南省水利水電工程有限公司大理分公司，云南 大理 671000）

水利水電施工過程中，混凝土是應用最廣泛的混合材料。因為混凝土均勻性差、離散性大，所以在施工過程中特別容易產生裂縫，是目前困擾施工技術人員的問題。本文主要探討砼裂縫在水利水電施工過程中防治對策。

砼裂縫 水利水電 施工 防治對策

1水利水電施工產生的裂縫分類

1.1 水利水電施工裂縫產生是多樣化的

（1）按裂縫產生原因：外載荷力產生裂縫、形變產生裂縫、施工操作不當產生裂縫等；（2）按裂縫方向、形狀劃分：水平裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、垂直裂縫、斜向裂縫、剪切裂縫、放射狀裂縫等；（3）按裂縫時間劃分：沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫、塑性收縮裂縫、自身收縮裂縫、溫度裂縫、凍融循環(huán)裂縫、堿骨料裂縫等；（4）按裂縫深度劃分：表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫；（5）按裂縫發(fā)展狀態(tài)：穩(wěn)定裂縫、不穩(wěn)定裂縫。

2常見裂縫圖

3水利水電工程混凝土裂縫的危害

3.1 混凝土開裂會發(fā)生滲漏現象，會產生很大影響

由于水壓力的作用力大，會使裂縫范圍漸增，水滲入混凝土，會水解破壞，如果情況嚴重會破壞混凝土結構。研究表明，由裂縫引發(fā)滲漏水占絕大部分。混凝土碳化原理引發(fā)相應收縮開裂現象，來破壞混凝土結構。裂縫很大程度會使二氧化碳和水泥化學成分發(fā)生化學反應，產生碳酸鈣，就是常說的混凝土碳化現象。在環(huán)境潮濕的情況下，二氧化碳容易與水泥里的化學物質發(fā)生化學反應，很大程度的降低混凝土堿度，致使鋼筋破壞。裂縫處水拉性能降低裂縫擴大，會產生更大影響。

3.2 鋼筋腐蝕電化學

鋼筋腐蝕電化學過程，反應過程需要氧氣、水份，鋼筋腐蝕后的生成物體積大于鋼筋自身體積，因此鋼筋膨脹對混凝土有巨大推擠作用力。混凝土裂縫的產生為鋼筋腐蝕制造了良好的反應空間。鋼筋過度腐蝕表層混凝土會脫落，大面積的脫落造成混凝土整體結構損壞。在水利水電工程大面積的混凝土施工中，最害怕此現象發(fā)生。

4水利水電施工裂縫產生的原因分析

4.1 施工過程中部分構件大于設計荷載

因為集中荷載的作用力產生內力彎矩，構件在巨大的剪力下產生斜裂縫，向四周延伸。荷載的直接應力作用會產生直接應力裂縫，如果受到其他外力作用還會產生次應力裂縫。

4.2 混凝土失水收縮，產生因收縮熱產生的裂縫

混凝土澆筑5小時左右會發(fā)生反應，致使混凝土中的水分進行揮發(fā)，出現混凝土失水收縮，產生因收縮熱產生的裂縫。與此同時混凝土骨料自重下沉，導致塑性收縮裂縫。隨著時間的增加表面水份也在不斷流失，濕度自然而然的降低，此時混凝土體積會縮小，也會出現表面因收縮不均勻產生的干縮收縮裂縫。

4.3 水利水電施工沉陷裂縫

水利水電施工沉陷裂縫是因為施工現場土質松軟、回填夯實不達標導致不均勻地面沉降模板松動、支撐間隙大、剛度不足原因依舊是沉陷裂縫產生的原因。如果是冬季施工操作，需要在凍土上進行制作模板，凍土在溫度回升后造成地基不均勻沉降。裂縫寬度不會受溫度影響改變。地基形變恢復穩(wěn)定混凝土裂縫逐漸穩(wěn)定。

4.4 溫差裂縫是由混凝土內部與外部產生溫差引起

產生原因是水泥水化熱引起混凝土內部與表面溫度差過大，混凝土中的水結冰或水過于冷產生凍脹壓力。水遷移形成滲透壓，兩者作用力大于混凝土抗拉強度使混凝土產生破壞。溫差裂縫主要情況：（1）混凝土施工初期產生水化熱，內外溫度差產生裂縫；（2）混凝土拆模前后，表面溫度會速下降產生裂縫；（3）混凝土內部溫度達到極限，且熱量揮發(fā)緩慢，產生溫差裂縫。大體積混凝土施工主要是由溫度差產生裂縫，在水利水電工程等混凝土施工過程中較榮易發(fā)生溫差裂縫。

5水利水電施工裂縫產生的防治對策

5.1 采用混凝土粘性好的鋼筋

為避免施工過程中外力荷載作用力產生裂縫，應采用混凝土粘性好的鋼筋。采用鋼筋應力小于一定高度，直徑不益過粗。進行鋼筋鋪設要均勻，可以控制由荷載引發(fā)的混凝土裂縫。

5.2 加強保溫工作

在對體積較大的混凝土澆筑時，適當加強保溫工作，可以減少混凝土裂縫。通常實際施工過程中，混凝土澆筑完成后再表面鋪設塑料薄膜，加強保濕效果，當內外溫差低于25℃后方可拆除。

5.3 地基進行足夠的夯實、加固

針對松土、軟土、回填土地基結構施工前，對地基進行足夠的夯實、加固。在進行模板工序時保證模板的強度、剛度，并且支撐牢固，保證地基均勻受力。防止混凝土施工過程中地基滲水。模板拆除時間不宜太早，并注意拆模次序。如果是冬季施工在凍土上模板支撐時要采取相關預防措施。

5.4 采用低熱、中熱水泥

為了避免溫差裂縫的產生盡量采用低熱、中熱水泥，例如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。混凝土添加適量增塑、緩凝、減水作用的外加劑，改善混凝土保水性、流動性，以此降低水化熱。提升混凝土攪拌工藝，降低澆筑溫度。混凝土可配置適量鋼筋來控制混凝土的溫度裂縫的范圍。在夏季高溫澆筑混凝土搭設遮陽板等措施控制升溫，降低澆筑溫度。因為混凝土尺寸越大溫度應力越大，所以要合理安排施工順序。冬季施工要加強混凝土養(yǎng)護。澆筑工作完成后及時用保溫材料進行覆蓋，并灑水養(yǎng)護。

6水利水電各類混凝土裂縫的修補

6.1 混凝土表面修補法

混凝土表面修補法是簡單、常見的方法，適用于穩(wěn)定、對承載力影響小的表面裂縫及深度裂縫處理。通常在裂縫表面涂摸環(huán)氧膠泥、水泥漿、表面涂刷油漆或瀝青等材料。為防止混凝土受力繼續(xù)開裂，可以在裂縫表面采取玻璃絲布粘貼等相關措施。

6.2 灌漿法適用于對結構整體影響大和有防滲漏要求的裂縫修補

采用壓力設備將材料塞入混凝土裂縫中。膠結材料在一定時間硬化與混凝土形成整體，達到封堵、加固目的。膠結材料：甲基丙烯酸、水泥漿、聚氧脂、環(huán)氧樹脂等化學材料。

6.3 嵌縫法是裂縫修補最常用方法之一

沿裂縫鑿糟，在鑿糟中嵌入塑料、剛性止水材料，以此封閉裂縫造成的影響。塑性材料：塑料油膏、丁基橡膠、聚氧乙烯膠泥等。

6.4 采取加固法進行混凝土結構處理

混凝土裂縫對混凝土結構使用性能造成巨大影響后，必須采取加固法進行混凝土結構處理。混凝土結構加固常用方法是增大混凝土結構截面面積，在構件角部進行型鋼包裹。或者進行粘貼鋼板加固、噴射混凝土劑加固、預應力法加固、增設支點加固。

6.5 混凝土置換法是混凝土損壞嚴重部位修補最好的方法

將損壞混凝土剔除后置換新混凝土。置換材料：水泥砂漿、聚合物、改性聚合物混凝土、普通混凝土。

7結語

混凝土結構施工過程中裂縫是一種普遍存在現象，根據混凝土裂縫的成因進行分析，以預防為主要原則，加強施工過程管理，盡量不出現裂縫或避免裂縫數量多和寬度大現象。在施工過程中有效預防裂縫的出現和發(fā)展，確保施工結構的安全性。

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1007-6344（2015）05-0171-02