趙 剛馬華明/. 寧夏銀川市水務局工程處 .寧夏水利電力工程學校
水利工程混凝土中的常見問題及防治技巧
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混凝土是水利工程中的重要材料,混凝土的質量對于水利整個工程的質量直接起到決定性的作用。然而在很多水利工程中,混凝土的施工質量仍然存在一些問題,例如混凝土裂縫、空洞的滲漏,以及鋼筋的外漏導致的腐蝕等。本文對于水利混凝土中的常見問題進行分析,并探討混凝土質量問題的防治技巧。
水利工程;混凝土;防治;問題
水利工程是國家的重要項目,該項目關系著民生問題以及安全問題,我們必須對于水利工程給予足夠的重視。但是在實際情況下,仍然有一些水利工程的施工質量達不到相關的要求,甚至還出現一些安全問題,影響水利的正常功能。筆者根據實地考察,對于水利工程中常見的問題進行分析,將其歸為三大類,并提出一些解決問題的策略,從而提高水利工程的施工質量。
(一)表面松動,呈蜂窩狀
蜂窩狀混凝土是屬于氣泡狀絕熱材料,該材料突出特點是在混凝土內部形成封閉的泡沫孔,使混凝土輕質化和保溫隔熱化。但在水利工程中混凝土的蜂窩狀狀并非此類蜂窩狀混凝土,而是由于在混凝土制作過程中材料配比不科學或是運輸過程中土料出現離析時,混凝土澆筑完成后表面就會形成蜂窩狀,將模板拆除之后,有時候會發現土體表面有小石子松動,并呈孔狀的現象[1]。造成這種現象的原因可能為兩方面,一方面,蜂窩狀混凝土是砂漿不夠導致的,當砂漿較少時,混凝土表面的小石子無法粘連,因此形成蜂窩狀的小孔,混凝土表面不夠光滑,工程質量較為低下。另一方面,在運輸或者入倉時,混凝土中的骨料過于集中,分布不夠均勻,也會導致這樣的現象。如圖1所示。蜂窩狀的混凝土儲水功能較為低下,會導致滲漏的現象,并且會使水流入混凝土內部,將鋼筋腐蝕,對于水利工程產生較大的危害。
(二)出現空洞,鋼筋外露
混凝土出現空洞的主要原因是在攪拌時,混凝土放的量較多,攪拌器攪拌不均勻,未將混凝土內部的空氣完全排出,從而導致空洞的形成?;蛘呤腔炷猎跀嚢?、運輸的過程中有雜物掉入,造成了混凝土的空洞[2]?;炷量斩磳τ谒こ痰挠绊懛浅4蟆R环矫?,具有空洞的混凝土對誰的儲存與攔截能力較低,水會致從空洞中流失;另一方面,當混凝土中空洞過多中,其承載能力便會大大降低,容易出現崩塌的現象。常見的混凝土空洞如圖2所示。

圖2 混凝土空洞
鋼筋外漏一般是由于鋼筋外部混凝土由于自身質量原因或是受到外來攻擊而脫落。例如,混凝土在攪拌或者澆筑的過程中,材料搭配比例不科學,導致混凝土硬度較小,時間長了就會自然脫落?;蛘呤腔炷潦艿綇姶蟮淖矒袅r,也會引起脫落,導致鋼筋外漏。如果鋼筋外漏的現象沒有及時得到解決,經過日曬雨淋,鋼筋就會被腐蝕,鋼筋變質后,混凝土失去支撐,承受力也會大大降低,對水利工程的質量造成較大的影響[3]。鋼筋外漏的現象如表3所示。

圖3 鋼筋外漏圖像
(三)存在縫隙,漏水嚴重
出現裂縫也是混凝土施工中常見的問題,并且是非常嚴重的問題。裂縫形成的原因以及形式都非常復雜。裂縫的類型有放射狀的,也有網狀的,縱向的,橫向的,斜項的,還有剪切的。一般來說,橫向的裂縫是由于溫差過大或者是垂直方向的載荷過重引起的,混凝土在澆筑時,內部會散發出較大的熱量,其體積也會隨之膨脹,澆筑完成后,溫度逐漸下降,體積會隨之進行收縮,如此一來,混凝土就會產生拉應力,導致裂縫的產生[4]??v向裂縫是由水平方向的載荷過重導致的,當水平方向載重超過混凝土的承受力,混凝土就會由于擠壓力而產生縱向裂縫。斜向的裂縫則是由地殼運動導致地基下沉而引起的。無論哪一種形式的裂縫,都會導致混凝土滲漏,使內部鋼筋受到腐蝕。常見的裂縫如圖4所示。

圖4 混凝土裂縫示圖
(一)蜂窩狀表面的防治
預防:為防止混凝土在拆除模板后,形成蜂窩狀表面,工作人員在投放材料過程中應該調好比例,保證砂漿與小石子的比例較為均衡,避免砂漿過少導致小石子松動、不粘連現象的發生。在運輸過程中,攪拌器應該不停攪拌,使骨料均勻分布在混凝土中。
治理:當發現混凝土表面出現松動,并呈蜂窩狀時,可采用水泥砂漿進行修補,這種修補方法成本較低,并且操作簡單快捷,修補效果較好[5]。在進行修補之前,先用清水將蜂窩麻面處進行沖洗,將雜質以及松動的小石子沖掉,并在修補面潮濕的狀態之下,采用泥漿進行修補,先鋪一層水泥,再鋪一層聚合物膠乳粘結層,在潮濕狀態下進行使新舊混凝土的粘合度更高。
(二)空洞和漏筋的防治
預防:為防止混凝土出現空洞,在澆筑之前應該將其進行充分攪拌,將混凝土中的空氣全部排出,并將混凝土中較大的雜質剔除,以免混凝土在澆筑凝結之后形成較明顯的空洞。澆筑過程中,應做好實施監督,按照科學的澆筑方法來實施[6]??斩吹臏p少也能有效避免漏筋的現象。同時,在安裝鋼筋時,應確保鋼筋位置的準確性,并做好相關的焊接工作。
治理:當混凝土出現空洞或者漏筋的現象時,可采用超聲測試空洞的容積,并配好足量的混凝土以備填補。填補時應選用細石混凝土,細石混凝土能夠與原來的空洞具有更好的貼合度,最大程度將空洞進行填補,在澆筑填補的過程中,應適時進行打磨,從而提高混凝土表面的平整性,并使新舊混凝土的色澤更加相近[7]。另外,在澆筑填補過程中,應該進行適度的振搗,讓細石混凝土盡量流入小縫隙中,將空洞的容積將至最低。對于外漏的鋼筋,應該調配好的混凝土澆筑至完全將鋼筋包圍,并確保表面的平整。
(三)縫隙和夾層的防治
預防:大部分的裂縫都是由于混凝土凝固前后的溫差過大導致的,因此裂縫與夾層預防的說要措施就是對于凝固中的混凝土做好保溫工作,避免混凝土在拆模時,突然接觸到冷空氣,體積縮小而導致裂縫的產生,因此在拆模之后,應該做好混凝土表面的保溫工作,例如可以稻桿蓋住,并用塑料薄膜封好,就可以將降溫的過程拉長,混凝土便不會因為突然降溫而產生裂縫[8]。同時,還應避免過大的載荷,導致混凝土受擠壓變形,產生裂縫。
治理:如果混凝土已經發生裂縫,應該進行及時修補。修補的方法主要有三種。第一,錨固修補,即采用預應力對錨索進行加固,恢復混凝土的原受力。第二,內部修補,即用調配好的細石混凝土灌注到裂縫中,將裂縫進行填補。第三,外部修補,即采用水泥和聚合物膠乳將裂縫的裂口進行封堵,避免水流入裂縫中,對鋼筋造成腐蝕。三種修補方式各有優劣,應根據實際情況選擇修補的方法。
水利工程混凝土中的常見問題主要為上述混凝土表面的松動、混凝土的空洞、裂縫以及混凝土脫落后鋼筋的外漏等,這些問題會嚴重影響水利工程的質量,因此必須加以重視。在施工過程中,應該做好施工質量的監督,先預防,后治理。同時,在澆筑完成之后,應該加強巡查,在發現問題之后,應該及時采取補救措施,避免混凝土的問題造成更大的損失??傊?,我們應該提高水利工程混凝土的施工質量水平,促進水利工程的快速發展,為人們謀取更大的效益。
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[7]吳娜. 水利工程混凝土滲漏成因分析和防治措施[J]. 科技創新與應用,2014,22:181.
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