灌区水利工程混凝土裂缝成因及修补

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:赵渺
[导读] 摘要:农田水利灌区工程混凝土在施工过程中经常出现裂缝,对整个工程的应用效果影响很大,不能体现灌区水利工程的应用效果。
        湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司  湖南长沙  410000
        摘要:农田水利灌区工程混凝土在施工过程中经常出现裂缝,对整个工程的应用效果影响很大,不能体现灌区水利工程的应用效果。如在投入使用期间发生渗水,影响水利建筑物的稳定性。因此,有必要分析灌区水利工程混凝土裂缝产生的原因,根据裂缝的程度进行科学修补,在不破坏工程其他结构的情况下对裂缝进行改善,以保证灌区水利工程的应用质量和效果。基于此,本文先对灌区水利工程混凝土裂缝的成因进行了详细分析,随后提出了针对裂缝的控制措施,最后阐述了灌区水利工程结构裂缝问题的修补方法。
        关键词:灌区水利工程;混凝土;裂缝成因;预防措施;修补
        前言
        混凝土是水利建设中的关键材料,具有来源广泛、价格低廉、性能显著的特点,可以提高工程结构的稳定性和牢固性。在实际施工过程中,由于各种因素的影响,会出现各种类型的裂缝。应根据实际情况,采取适当的方法和措施,有效控制裂缝,提高混凝土的整体质量。灌区水利工程在运行期间会受到多方面因素的影响而出现质量问题,在温度因素、水分因素、材料质量等因素的影响下,混凝土结构很容易出现裂缝问题,要想对这类问题进行合理控制,施工人员则需要对裂缝的成因进行分析,在此基础上采取科学的修补方法进行修补,保证修补方法的有效性,提高混凝土的应用质量,推动灌区水利工程的稳定运行。
        一、灌区水利工程混凝土的裂缝成因
        1.温度裂缝
        混凝土产生裂缝的原因很多,温度变化引起的混凝土裂缝是温度裂缝。当使用混凝土时,有一个硬化过程,在这个过程中,温度对混凝土的影响很大。如果不小心处理,会造成混凝土裂缝。如果混凝土硬化过程中外界温度变化较大,会产生应力和抗应力两种力。当混凝土的抗应力大于混凝土的应力时,混凝土会慢慢变形甚至开裂。
        2.收缩裂缝
        混凝土施工几个小时后,由于水利工程中建筑材料的阻碍,混凝土会产生拉应力。当拉应力强到一定程度时,沿钢筋会出现裂缝。而且塑性收缩的影响非常大。如果没有发现塑性收缩引起的裂缝,及时做出反应并采取相应措施进行处理,混凝土的拉应力会由于各种原因变得越来越大。当遇到混凝土工程中的薄弱部位时,就会作为突破口,出现更大程度的裂缝。
        3.材料质量因素
        原材料质量的好坏与工程建设质量有着密切关系,在进行灌区水利工程混凝土施工时,如果没有做好材料控制工作,使用质量不达标的材料,就会引起结构质量问题,导致混凝土裂缝问题的出现。
        二、温度的控制和防止裂缝的措施
        如果灌区水利工程混凝土裂缝未经过有效处理,可能引发严重后果,因此本文提出相应的防治措施,其具体包括下列两个方面。
        1.确定混凝土最佳配合比
        具体混凝土施工前,施工人员使用各种混凝土材料进行比例试验,以确定混凝土的最佳混合比,而原材料采购阶段,采购人员还需要根据具体使用要求选择原材料,进而保证材料质量,从而防止由于材料问题产生混凝土结构裂缝。实际混凝土施工过程中,工作人员应根据现场实际情况调整各种原料的具体用量,尤其是水泥和粉煤灰用量,这可以有效地减少温度应力和收缩应力对混凝土结构产生的不利影响,从而保证混凝土结构的质量。此外,对于一些易在混凝土中产生裂缝的部件,必须采用针对性加固措施,尤其使用中低强度水泥,有效控制钢筋保护层厚度,确保混凝土最终强度满足施工标准要求,进而避免出现裂缝。


        2.提高混凝土的抗裂能力
        要提高混凝土的抗裂能力,需要对各个组成部分进行严格的控制,具体来说,包括以下几个方面:低水化热类型水泥符合抗裂性能;对骨料级配进行改善,在增大骨料粒径的同时,使最大粒径的比例得到明显提高;对骨料杂质含量进行控制,40%为通常情况下的含砂率,花岗岩、石灰岩等受温度影响较小,作为理想的材料;为减小水泥的含量,可以将矿渣、粉煤灰、火山灰质等作为理想的掺合料进行掺加,在控制水灰比的同时,使混凝土的和易性得到有效改善,防止混凝土自身出现的收缩变形;需要注意的是,在选用速凝剂的时候,应避免采用CaCl2,防止混凝土早期收缩量的增加;高效减水剂可以适当采用,同时添加一定的膨胀剂,在保证后期强度的同时,控制因减水剂造成的收缩现象。通过切实有效的方式,对配合比试验进行优化,将水灰比和用水量控制在规定范围内。
        3.优化施工工艺及施工顺序
        预防裂缝产生的一个关键方法是采取分封分块的方式,主要包括横缝形式、竖缝分块、斜缝分块等。以混凝土的制备和浇筑能力为基础,对块体的体积进行控制;在浇筑的过程中,应该将时间间隔控制在合理的范围内,同时保证下层混凝土能够及时进行散热;采用斜层浇筑法,对浇筑层的厚度进行控制。如果河道较长,可以采用分块间隔浇筑的方式,使伸缩缝能够发挥良好的作用。当先浇块经过一段时间的凝固之后,对后浇带浇筑时,常用的是微膨胀特性的混凝土。同时需要根据地基的软硬采取合适的方法,当地基较软时,必须进行加固或者夯实,当地基较硬时,应对浇筑时间进行控制,增强地基的坚固性和稳定性。
        三、灌区水利工程混凝土裂缝的修补方法
        1.压力注浆法
        主要根据裂缝的具体情况有针对性的选择修补方法。对于宽度为0.2-0.3毫米的裂缝,一般采用压力灌浆法进行修补。在实际修复裂纹之前,应首先进行清洁工作。如果混凝土结构中有许多裂缝,需要标记裂缝的位置,然后用特殊的水泥浆涂抹裂缝,完全填充裂缝和缝隙,然后用胶带密封。十分钟后,取下胶带,保护灌浆区域。固化后的泥浆可能会出现裂缝,需要反复填充,以避免漏浆。压力灌浆应在处理后的第二天进行。一般情况下,这种操作会使用特殊的灌浆设备,在压力的作用下,将填缝灌浆注入裂缝中。如果裂缝之间有渗漏,可在周围缝隙出现漏浆后停止灌浆,并进行封堵处理。在修复裂缝的过程中,需要按照一定的顺序进行操作。一般先进行上部结构裂缝的灌浆作业,再进行下部结构的修补。为确保灌浆充足,灌浆30分钟后有必要再次补充灌浆。
        2.涂膜封闭法
        对于裂缝宽度不超过0.2mm的裂缝,可以采用表面装饰修补或者防水处理的方法对细微裂缝进行修补,防止长时间施工过程中出现腐蚀情况。首先要对裂缝进行清理,然后进行涂料的涂刷,先涂刷底层再涂刷逐层,最后进行罩面封层。混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷3遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
        3.开槽填补法
        这种修复方法主要适用于宽度相对较大的结构裂缝。首先对裂缝进行开槽,去除多余杂物,然后在裂缝表面涂刷一层处理浆料,用专用砂浆填充裂缝,最后进行整体养护施工。在实际施工操作过程中,一般采用凿子来开槽,开槽的深度和宽度需要控制在合理的范围内。刷子用于在槽的内部结构上涂覆处理浆料。在处理泥浆完全干燥之前,用聚合物水泥砂浆填充缝隙,并抹平裂缝,以保证表面的平整度。灌缝部位在养护过程中,不可能洒水,但需要在表面覆盖一层保护膜,防止受到外界环境因素的影响。
        结语
        综上所述,混凝土在水利工程施工中具有非常重要的应用,需要对混凝土的性能进行严格控制,保证混凝土能够与施工现场的实际情况相匹配,在相互融合的过程中,发挥出良好的效果,增强水利工程整体的坚固性和稳定性,提高水利工程的质量。灌区水利工程施工及使用过程中,混凝土裂缝较为常见,假使这些裂缝未获得有效修补,任其发展,可能对于整体水利工程使用产生负面影响,严重时引发安全事故,因此要求相关工作人员对已发现的裂缝具体成因,采用相应的修补方法进行处理,并认真做好相应的防治措施,这样才能确保灌区水利工程施工及使用质量。
        参考文献:
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