水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理

时间:2022-04-12 10:03:09 来源:网友投稿

【摘要】在水工建筑施工过程中,对于混凝土的使用是一种比较重要的类型,因为这种混凝土结构的应用具备着强度高、寿命长、可塑性好、施工方便等优点,所以混凝土已经被广泛应用于水工建筑工程建设当中,已成为工程建设中应用十分广泛的材料。但是混凝土在施工作业中,由于多种原因会导致其均匀性变差,容易产生裂缝,从而影响到了水利工程的质量,这也是一直困绕工程施工的重要问题,本文对这些进行分析,并提出了一些处理方法。

【关键词】水工建筑物;混凝土裂缝;成因;预防

1、水工混凝土裂缝产生的因素

1.1 大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

1.2 混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。

1.3 在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。

1.4 混凝土加水拌合后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出胶状碱,从四周介质中吸水膨胀,体积增大三倍,从而使混凝土胀裂产生裂缝。

1.5 在炎热的大风天气,混凝土表面蒸发较快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。

1.6 构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上下延伸。

1.7 当构件的基础出现不均勻沉陷,就有可能会产生裂缝。随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大;贯穿性裂缝是最危险的,表面裂缝有一定的危害性,而局部发丝裂缝危害性较小。

2、水工混凝土裂缝的预防措施

2.1 设计方面

要对混凝土裂缝的产生原因进行深入分析,在设计方面进行避免,对于一些容易开裂产生裂缝的部位,应充分考虑到裂缝产生的可能性,通过设计进行加强。例如一些深基与浅基、高低跨处等,要认真研究工程当地的地质情况及水文特点,考虑到地基的沉降情况以及构件自身的情况,通过合理的设计避开这些诱因的存在。例如通过保持配筋率不变而且又便于浇筑的情况下,使用细径钢筋、减小钢筋间距等都能有效避免裂缝的产生。

2.2 优选材料

2.2.1 水泥

为尽量减少混凝土中水泥的水化热总量,工程采用中热硅酸盐水泥(P·O42.5),经检测各项指标均满足要求。

2.2.2 粉煤灰

混凝土掺入适量粉煤灰,可减少水泥用量,降低水化热,并有利于改善泵送混凝土的和易性,但介于粉煤灰对混凝土强度、耐久性指标的影响,其掺量应严格控制。

2.2.3 聚丙烯纤维

采用聚丙烯复合型纤维,产品为白色束状单丝,长度12mm,经检测,其裂缝降低系数85%,分散性相对误差1.7%,28d的抗压、抗折强度比分别为96、97.

2.2.4 外加剂

采用HLC-NAF2型泵送剂,各项指标满足要求。

2.3 规范施工操作

尽可能的避免水工混凝土结构裂缝问题的产生,还应该重点从实际的操作过程入手,切实针对各个环节的操作进行严格的控制和把关,提升其操作的规范性和标准化,避免因为施工不到位而影响其施工的质量效果。从这一方面来看,其实主要就是针对相应的施工人员而言的,只有施工人员的施工操作水平得到了较好的提升,才能够保障其操作的规范化和标准化,也才能够避免施工操作失误的产生,因此,针对施工人员进行及时有效地培训和教育也就显得极为必要,并且还应该针对施工人员以及施工单位的选择进行慎重把关,保障其确实具备较为理想的施工效果。

2.4 养护方面

混凝土浇筑完成后,要进行及时的养护,使混凝土正常硬化,随着水泥的凝结,强度不断增强,最后达到设计的强度。在水泥凝结的过程中,内部温度会上升,而外界温如果较低,温差过大,就会导致裂缝的产生,所以必须要采取养护措施减少内外的温差。可以通过喷水、加保护层等方法进行养护。尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7~28天,也可根据情况适当增加。

3、混凝土裂缝的处理办法

3.1 表面处理法

表面处理法是指在裂缝的表面涂抹水泥浆等,或者在混凝土表面涂刷油漆或者沥青等防腐材料。在进行防护的同时也要注意混凝土可能会受到各种作用而继续开裂,这时可以在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等来防止继续开裂。

3.2 灌浆以及嵌缝封堵法

灌浆法是将胶结材料压入混凝土裂缝中,当胶结材料硬化后会与混凝土形成一个整体起到对混凝土加固的作用,在灌浆法中常用到的胶结材料主要有水泥浆、以及环氧树脂等。嵌缝法是指通过沿着混凝土裂缝开凿槽,井塑型或者刚性的止水材料嵌填入槽中,来使得混凝土裂缝被封闭。在嵌缝法中常用到的塑性材料主要有塑料油膏以及丁基橡胶等。

3.3 结构加固法

结构加固法指在裂缝已经影响到混凝土结构的性能时采取的措施,主要有以下几种加固办法:混凝土结构截面面积增大,在混凝土构件的角部采用外包型钢;预应力加固法加固;混凝土裂缝部位粘贴钢板加固;混凝土构件增设支点加固;喷射混凝土补强加固等。

3.4 混凝土置换法

对于严重损坏的混凝土来说混凝土置换法是一种十分有效的处理办法。它是通过将已经损坏的混凝土进行剔除,然后在剔除位置置换新的混凝土或者其他置换材料,比如:水泥砂浆以及改性聚合物混凝土等。

综上所述,水工混凝土融入受到环境的影响,施工人员在施工时必须要从多方面去考虑混凝土可能存在的问题,这样才能牢固混凝土,并保证混凝土的质量,从而避免混凝土出现裂缝。与此同时,施工人员也要研究混凝土的结构,根据其结构对混凝土进行防护,只有做好混凝土的修补和防护工作,才能维护人们的安全,并减少水利工程的损失。

参考文献:

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[2]张乐凡.浅议水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理措施[J].江西建材,2016,04:137.

[3]高亮.水工混凝土裂缝成因及处理[J].吉林农业,2016,13:79.

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