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水利施工中混凝土裂缝的防治技术分析邓兆兵

发表时间：2021/9/3 来源：《建筑科技》2021年9月中作者：邓兆兵

[导读] 在水利工程的建设中，混凝土项目环节是极为重要的，为了避免混凝土产生裂缝对工程项目的质量及使用寿命时间产生负面影响，需要后期加强对混凝土的养护。混凝土裂缝产生的原因与地基、温度、材料、人员等有关，要从这些方面入手，避免裂缝的产生。

四川泽新建设邓兆兵四川省九寨沟县 615000

摘要：在水利工程的建设中，混凝土项目环节是极为重要的，为了避免混凝土产生裂缝对工程项目的质量及使用寿命时间产生负面影响，需要后期加强对混凝土的养护。混凝土裂缝产生的原因与地基、温度、材料、人员等有关，要从这些方面入手，避免裂缝的产生。
关键词：水利施工；混凝土裂缝；防治技术；分析
        1导言
        混凝土生产工艺简单，抗拉强度高，性价比高，这些特性使混凝土成为建筑项目中最重要的原材料之一。但是，由于各种因素，混凝土可能会出现裂缝，进而降低建筑项目的质量和使用寿命。在水利水电工程中，施工产生的裂缝会导致建筑物内部的钢筋被腐蚀，从而导致工程存在坍塌和变形的风险。
        2混凝土裂缝种类
        2.1沉陷裂缝
        水利工程施工期间，若未按照规定将地基进行挖掘作用，会因为土质结构选择错误，导致后期操作中出现地基沉降，进而出现混凝土沉陷裂缝。施工中若选择松软土质开挖，会导致此区域的土质分布不均，不利于后续填土夯实作业的开展，会增加地面出现沉陷裂缝的风险[1]。若沉陷裂缝侧向30°分布，与对面呈现垂直状态，会受到地面重力、承载力的作用，导致裂隙进一步扩大，增大危险性，此时处理难度也会增大。
        2.2温度裂缝
        温度裂缝又称为伸缩裂缝，主要是由于施工期间，水泥水化热产生热量、水泥运用中外界温度变化，会受到温度应力作用导致建筑物出现裂缝。大体积混凝土表面、大区域内混凝土结构中温差变化较大时，均会出现温度裂缝。温度裂缝主要是由于混凝土内部与外部之间出现明显温度差，热胀冷缩作用下不同部位的膨胀、收缩情况不一，导致混凝土表面产生一定拉应力。混凝土受到的拉应力若超过混凝土所承受的极限，就会在表面上出现裂缝。
        2.3干缩裂缝
        混凝土养护期结束后，内部稳定，自身的影响因素较少，湿性特征维持在一定范围内，而混凝土外部硬化期间，环境与外界因素的影响较大，导致外界的水分蒸发速度较快，进而导致混凝土表面出现缺水，引起干缩变形。内外变形不易，互相约束，也会形成较大拉力，进而出现干缩裂缝。
        2.4塑性收缩裂缝
        塑性收缩裂缝也是在混凝土表面硬化期受到外界因素影响所形成。目前，影响塑性收缩裂缝形成的主要因素为负压、环境因素以及水分流失等多种因素联合作用下产生。水利工程施工所处环境的天气干燥，风沙大，在混凝土保养期结束后，水分流失速度加快，内部出现一定强度的负压，而此时混凝土的强度相对较低，无法抵抗内部负压造成的形变，而此时就会出现塑性裂缝。
        3混凝土裂缝的处理技术
        3.1填充法
        填充法是对于已经出现裂缝的位置利用修补材料进行直接填充，此种方式适合用于裂缝较宽的位置。填充法多以聚合物砂浆、聚合物水泥砂浆等作为裂缝修补材料。混凝土表面出现U型或V型裂缝后，可将填充物直接灌入到裂缝之中，此种方式操作简单，费用较低。
        3.2聚合物浸入法
        聚合物浸入法又可划分为两类，第一类为重力渗入法，是通过在裂缝内填入液态树脂，或者将液态树脂刷于裂缝表面，在裂缝四周建筑物表面上建设临时围堤，随着时间流逝，树脂会浸入到混凝土表面内达到修补目的。第二类是裂缝表面密封法，是先将裂缝及孔隙内存在的空气全部排出，在大气压力作用下，将纯环氧树脂浆料注入到裂缝内。
        3.3钢筋加固法
        针对裂缝体积大，对混凝土整体结构带来不良影响时，可根据实际情况采取钢筋加固法。先用钢筋在混凝土结构外部进行防护固定，然后增加钢筋横截面积，使混凝土承载力增强。

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混凝土开裂严重时，可先将钢筋保护膜用工具凿掉，并在外部套上钢丝网，大型设备也可在外部使用钢板，使保护套的抗压能力有效提升。
        4混凝土裂缝的防治措施
        4.1加强对原材料的把控
        混凝土的制作决定着该工程浇筑的成功率，是整个工程的决定性因素之一。因此，如果要减少混凝土裂缝的产生，必须从混凝土的原材料开始把控。混凝土是通过将水泥、沙子、水和外加剂按一定比例混合而成的。对于原材料范围有限制的水利和水电建设项目，会对混凝土的要求非常高。因此，应使用低燃性粉煤灰水泥和火山岩浆粉煤灰水泥作为掺合料。混凝土的配比并不是一成不变的，要根据地基的情况及施工地对所用材料的和易性及强度提出要求后才开始配置。在计算配置混凝土所需要用水量的时候可以使用减水法来进行计算，在进行计算的过程中需要考虑到是否加入外加剂，而在制作混凝土的过程中，水泥的用量非常重要，水泥的用量过大会影响混凝土的内聚力，大体积混凝土的配比根据混凝土强度等级来定，一般而言混凝土的占比相对较高，对强度等级C25-C40的混凝土其水泥用宜控制在230kg/m3～450kg/m3，拌合水用量不宜大于190kg/m3。除水泥与用水量的占比还要考虑到集料的选用问题，细集料宜采用中砂，其细度模数宜为2.3，含泥量不应大于1%，粗集料采用碎石，粒径5mm～25mm，含泥量不大于1%。在选用外加剂时，其品种、掺量应根据试验确定，相关质量及技术应符合国家标准和有关环境保护的规定。尽量减少水化热的温度，使得混凝土在凝结时所产生的热量几近相同，减少裂缝的产生。
        4.2做好施工前设计，规范相关流程
        水利工程的项目策划是水利工程的最根本工作，因此在建设前就需要做好最优的项目策划与设计。水利工程设计要对环境及生态技术做好充分考虑与运用，以便在建设过程中能同时考虑环境生态地保护问题和工程结构问题。在做水利工程的施工设计时需要对该地的水文做好勘探与记录，做好相关勘察与记录后依旧需要对基本资料做出复核，使得在施工时没有其他因素遗漏，之后便是对该地的气象进行分析，收集该地的降水、气温、日照、相对湿度等数据，以便在项目施工时能更好地计算混凝土的配比与项目的建设。除此之外，需要对该地的径流与洪水分析计算，分析该地的最小流量与枯水期等，防止项目的防渗透功能不到位，导致加大项目本身的安全隐患。做好必要的勘察分析后，便要对工程施工做好设计，研究填筑料的料场规划与拆除方案。根据水利工程的布置特点，结合地形地质做好总全面布置，研究混凝土系统与砂石加工系统。在设计好后便要考虑到强化构造配筋，减少可能出现的混凝土结构问题，从而提升混凝土的抗裂性。
        4.3做好监控设施
        在项目进行的过程中需要对混凝土做好定期检查，谨防出现裂缝而不自知的情况，一旦发现裂缝就要做好加固措施。出现塑性收缩裂缝后可采取及时压抹来消除，并根据裂缝宽度的不同往里填充相应的灌浆树脂。一旦出现深陷裂缝就需要先进行观测基础沉降情况，再选择压力注浆进一步控制沉降，并在上部结构进行修补。解决温度裂缝的方法通常是使用表面修复方法、嵌入方法等来增强墙体的结构。出现干缩裂缝需要将裂缝用水泥浆填充，或是用环氧树脂胶泥进行填充。
        4.4加强对混凝土的养护
        对于混凝土而言，温差大会使得混凝土结构变化，从而产生缝隙。因此在项目完成后需要对混凝土做好后期养护，浇筑尽量选择在夜间进行，减小温差对混凝土的影响。在浇筑混凝土后立即用湿麻将其覆盖，并洒水进行养护。
        5结语
        综上所述，混凝土质量管理是水利工程施工管理的重要内容，为了有效避免混凝土裂缝方式，在混凝土施工前就需要对材料质量进行严格把关，保证所有材料均符合要求，按照合适配比与施工标准进行混凝土施工作业，加强混凝土浇筑与养护管理。针对混凝土养护后期出现混凝土裂缝问题，应判断裂缝类型，测量裂缝面积，选择最佳的混凝土裂缝处理技术，修补裂缝，保证混凝土质量。
参考文献
[1]姜博瀚.水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].中国高新科技,2020,(18):80-81.
[2]傅文忠.水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术[J].黑龙江水利科技,2020,48(08):62-63+109.
[3]卢进和.水利工程施工中有效控制混凝土裂缝及接缝技术分析[J].河南水利与南水北调,2020,49(04):51-52.
[4]李照庆.水利施工中混凝土裂缝防治技术分析[J].科技创新与应用,2020,(01):135-136.