簡析水利工程中混凝土的施工要點與裂縫防治修補

李尊堂　高 峰

山東臨沂水利工程總公司

簡析水利工程中混凝土的施工要點與裂縫防治修補

李尊堂高 峰

山東臨沂水利工程總公司

混凝土施工是水利工程建設中的重要內(nèi)容，而混凝土裂縫會使水利工程發(fā)生滲漏，會導致裂縫在壓力水作用下，混凝土裂縫會逐步擴寬以及會引起水解破壞，因此必須加強水利工程混凝土裂縫防治及修補。本文簡述了水利工程中的混凝土施工要點，對水利工程中產(chǎn)生混凝土裂縫原因及其防治修補進行了簡要分析，旨在保障水利工程的安全運行。

水利工程；混凝土；施工要點；裂縫；原因；防治；修補

1　水利工程中的混凝土施工要點分析

水利工程中混凝土的施工要點：（1）混凝土配合比的優(yōu)化。水利工程中在配制混凝土時，要選用合適的水泥和外加劑，在選擇水泥時，要以水泥的水化熱作為依據(jù)，盡量選擇具有較小水化熱的硅酸鹽水泥或者由礦渣和硅酸鹽相混合的水泥，選擇外摻加時要綜合考慮水利工程的實際情況和水泥的適應程度以及實際表現(xiàn)效果，外加劑的選用原則有一條：有減少混凝土水化熱的作用。（2）混凝土的澆筑。在混凝土澆筑之前，工程師應該對混凝土的坍塌度、泌水度、含氣量和入模溫度等指標進行檢測，再根據(jù)不同結構部位的構造，應用相應的澆筑施工工藝。在混凝土澆筑的過程中，應對混凝土進行振搗。由于混凝土的拌合料有振搗時暫時流動的特點，所以在對混凝土振搗時，拌合料中的粗骨料向下沉落并且互相擠緊，流動的水泥砂漿填充了滑料之間的空隙，空氣以氣泡的形式浮到表面被排出混凝土之內(nèi)，這樣便夯實了混凝土，提高了混凝土的強度和耐久性能。（3）混凝土的表面處理。在混凝土澆筑后，其表面會留有大量水泥漿，因此，要在混凝土澆筑后3～4小時內(nèi)運用水長刮尺將其表面刮平，并且在水凝漿初凝前使用鐵滾筒進行碾壓，然后再利用抹子壓實，這樣不僅平整了混凝土表面，而且減少了混凝土表面裂縫的產(chǎn)生概率。

2　水利工程中混凝土裂縫的原因分析

水利工程中產(chǎn)生混凝土裂縫的原因主要：（1）大風炎熱天氣下，混凝土表面水分蒸發(fā)過快，造成混凝土內(nèi)部水化熱過高，在混凝土澆筑數(shù)小時仍處于塑性狀態(tài)，易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。（2）混凝土水化時會產(chǎn)生的大量水化熱，這種熱量由于得不到散發(fā)，會導致混凝土內(nèi)外溫差較大，從而在其內(nèi)部產(chǎn)生溫度應力，使混凝度發(fā)生超過其承受極限的形變而引起裂縫。（3）混凝土的塑性塌落而引起的裂縫一般出現(xiàn)在一些厚度較大的結構構件當中。（4）太陽暴曬而產(chǎn)生的裂縫是工程中最常見的現(xiàn)象之一。溫度裂縫所產(chǎn)生的原因是在有約束力作用的情況下，混凝土熱脹冷縮所產(chǎn)生的體積脹縮，因受約束力的限制，在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應力，由于混凝土抗拉強度低，易被溫度引起的拉應力拉裂，所以就產(chǎn)生溫度裂縫。（5）構件超載產(chǎn)生的裂縫。例如：構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩，出現(xiàn)垂直于構件縱軸的裂縫，構件在較大剪力作用下，產(chǎn)生斜裂縫，并向上、下延伸。（6）當結構的基礎出現(xiàn)不均勻沉陷，就有可能會產(chǎn)生裂縫，隨著沉陷的進一步發(fā)展，裂縫會進一步擴大。（7）當鋼筋混凝土處于侵蝕性水的環(huán)境中時，混凝土厚度不夠密封性不良，使鋼筋與空氣接觸，造成鋼筋的氧化，氧化后的鋼筋體積會比原來大很多，混凝土會因氧化后鋼筋體積的膨脹而裂開。

3　水利工程中混凝土裂縫的防治及修補

3.1水利工程中混凝土裂縫的防治：（1）加強混凝土原材料質(zhì)量控制。混凝土中的砂料含泥量控制在1%內(nèi)。碎石針片狀控制在10%以內(nèi)，含泥量控制在1%內(nèi)，盡可能使用低水熱化水泥，控制原材料的質(zhì)量不使混凝土產(chǎn)生收縮。（2）混凝土配合比的優(yōu)化。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(guī)范允許的范圍內(nèi)，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。（3）合理安排施工。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）加強施工過程控制。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(jīng)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。泵送混凝土特別需要二次振搗。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(fā)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。c.控制約束裂縫的措施。混凝土約束裂縫的產(chǎn)生是混凝土內(nèi)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(nèi)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。閘墩下部與底板同時澆筑或盡量縮短閘墩與閘底板之間澆筑的時間間隔，可有效控制閘墩裂縫發(fā)生。（5）混凝土干縮裂縫的控制措施。混凝土存在空隙產(chǎn)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(yōu)質(zhì)粉煤灰，降低水灰比，可有效地控制混凝土濕脹干縮裂縫產(chǎn)生。（6）為防止溫度裂縫，所以對混凝土內(nèi)部進行了溫度控制。在混凝土內(nèi)部埋設熱電耦測溫，以便掌握混凝土內(nèi)部的溫升變化及內(nèi)部最高溫度的發(fā)生時間，通過蓄熱保溫的方式使混凝土內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi)。為了達到對溫度的控制，通常會使用兩層農(nóng)膜加干鋪，外加兩層草袋的做法。（7）混凝土的養(yǎng)護和表面保護。良好的養(yǎng)護可使混凝土保持或接近飽和狀態(tài)，水化作用速度最大，也是控制混凝土裂縫發(fā)生的措施之一，一般保溫、保濕養(yǎng)護不得少于14d。

3.2混凝土裂縫的修補。（1）充填法。充填材料采用水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、彈性環(huán)氧砂漿、聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結構中鋼筋已經(jīng)銹蝕，則將混凝土鑿開到能夠處理已經(jīng)生銹的鋼筋部分，將鋼筋除銹，再在槽中充填水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料。（2）注入法。可分為壓力灌漿法與真空吸入法兩種。對于裂縫較深且細所適用的方法為灌漿法；另一種方法是真空注入法，此方法適用于各種表面裂縫的修補，真空注入法是利用真空泵使縫內(nèi)形成真空，然后再將漿材注入裂縫中去。所用到的灌漿材料主要有：水泥漿材、普通環(huán)氧漿材、彈性聚氨酯漿材、水溶性聚氨酯漿材等。（3）在裂縫表面涂膜等處理手段，來提高混凝土的防水和耐力性的修補方法就叫做表面覆蓋法，表面覆蓋法分為涂覆裂縫部分和全部涂覆兩咱處理方式。在進行施工的過程當中，首先要對混凝土的表面用鋼絲刷進行打毛，清理上面附著的雜物，并用清水沖洗后充分干燥處理，然后再用樹脂等物填充混凝土表面產(chǎn)生的氣孔，最后用修補材料覆蓋表面。

4　結束語

混凝土質(zhì)量好壞直接決定著水利工程的優(yōu)劣，因為它承擔著水利工程建筑的結構穩(wěn)定性與安全防滲等主要職責。因此，為了保障水利工程的順利進行及完工后的穩(wěn)定性與安全性，在施工過程中應盡量減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。

［1］趙永盛 水利大體積混凝土工程施工技術研究［J］.科協(xié)論壇，2013（5）

［2］楊白軍.淺析水利施工中混凝土裂縫的防治［J］.科技風，2011（16）