水利工程混凝土澆筑質(zhì)量缺陷修復(fù)管理
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摘要：在水利工程建設(shè)的過程中，混凝土是不可或缺的原材料之一。但是，在現(xiàn)階段我國工程建設(shè)中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土澆筑問題，導(dǎo)致混凝土裂縫，影響工程建設(shè)的后續(xù)使用，也會阻礙當(dāng)下建設(shè)工作的順利推進。鑒于此，需要對混凝土工程建設(shè)中的質(zhì)量問題進行詳細研究，并且提出具有針對性的完善、修復(fù)措施，在日常工作中提升對混凝土的養(yǎng)護工作，有效解決混凝土出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土；裂縫
混凝土自身的強度和剛度在工程建筑中的作用是不容忽視的，但是正因為自身性能，混凝土的質(zhì)量極易受到周圍環(huán)境、溫度等的影響，也由此引發(fā)了水利工程中出現(xiàn)大量的混凝土裂縫現(xiàn)象，影響工程順利推進的基礎(chǔ)上也會造成極為嚴(yán)重的人員、經(jīng)濟損失。在處理混凝土裂縫現(xiàn)象需要形成一套具體可行的處理方式，有效杜絕混凝土裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)，提升水利工程施工與管理。
1混凝土澆筑過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的現(xiàn)象
1.1麻面現(xiàn)象
麻面現(xiàn)象指的是混凝土凝固之后的表面出現(xiàn)了麻面和凹陷現(xiàn)象，這種情況會造成混凝土表面粗糙情況，形狀和“麻子”相似，混凝土表面的光滑程度不足，會影響后續(xù)的施工進程。這種情況出現(xiàn)的主要原因有以下三個：①在混凝土腳澆筑之前，沒有按照既定的施工要求，混凝土內(nèi)部含水量不足、濕度不足，混凝土凝固的過程中水分流失過多，形成麻面。②脫模板中使用的脫模劑不符合工程需求，存在涂抹不均勻的現(xiàn)象，混凝土與模板之間互相粘連，在混凝土凝固之后形成的麻面。③混凝土震動的過程中不符合既定的作業(yè)要求，造成混凝土內(nèi)部和表面冒出的泡未能夠全部消除，最后出現(xiàn)的混凝土表面氣泡過多，形成麻面【1】。
1.2蜂窩現(xiàn)象
蜂窩現(xiàn)象指的是混凝土中原材料的配比與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間存在較大差異，石料與砂漿的比例并不合理，造成蜂窩現(xiàn)象出現(xiàn)。與此同時，混凝土的不均勻拌和、不充分拌和也會造成蜂窩現(xiàn)象。并且，不合理的混凝土切合工藝也會造成混凝土不均勻混合的現(xiàn)象，影響混凝土的后續(xù)使用與質(zhì)量【2】。
1.3漏筋現(xiàn)象
這指的是混凝土中的一部分鋼筋出現(xiàn)了外露情況，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是：①混凝土中的鋼筋保護墊出現(xiàn)位移，在混凝土澆筑的過程中需要安裝防護墊，進而能夠保證鋼筋的穩(wěn)定性，避免鋼筋在模板上出現(xiàn)的位置偏離的纖細那個。在工程建設(shè)的過程中會出現(xiàn)大量的不確定因素，例如混凝土保護措施不足、震動工藝不良、混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)碰撞位移現(xiàn)象，鋼筋都會外露。②混凝土中的鋼筋比重較大，鋼筋排列的密度較大，一部分石料不能直接滲透到鋼筋結(jié)構(gòu)中，造成鋼筋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，出現(xiàn)外露現(xiàn)象。③鋼筋模板滲透，混凝土的模板不牢固，互相連接的緊密度不足，材料與模板之間的距離過緊，出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，鋼筋也會暴露在混凝土表面【3】。
2水利工程混凝土澆筑質(zhì)量缺陷
2.1塑性收縮裂縫
水利工程施工期間混凝土裂縫現(xiàn)象是時常存在的，這種工程質(zhì)量問題在施工進程中、施工結(jié)束之后均會出現(xiàn)，運行初期的5—10年之間便是混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因?？梢姡炷猎诠こ探ㄖ谐霈F(xiàn)并不是老化、使用損耗等問題，而是在施工階段出現(xiàn)的安全、隱患問題之一，需要在工程建設(shè)階段便加以重視。導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因之一便是混凝土抗拉性能降低，在混凝土出現(xiàn)裂縫的時候一部分有害物質(zhì)、雜質(zhì)進入到混凝圖裂縫中，腐蝕鋼筋結(jié)構(gòu)，造成鋼筋位置被銹蝕，而混凝土結(jié)構(gòu)受到鋼筋銹蝕的影響，自身的結(jié)構(gòu)性能也會出現(xiàn)變化，惡性循環(huán)導(dǎo)致混凝土裂縫逐漸加深【4】。
2.2溫差裂縫
混凝土出現(xiàn)裂縫的另一個重要原因就是混凝土結(jié)構(gòu)周圍的溫度變化?；炷翝仓螅枰M行固化、水化反應(yīng)，此時混凝土內(nèi)部的溫度、周圍環(huán)境的溫度等都會發(fā)生變化，造成混凝土在短時間內(nèi)自身性質(zhì)出現(xiàn)波動，出現(xiàn)溫度差異，此時混凝土內(nèi)部和外部的溫度會出現(xiàn)較大的溫度差，這種溫度結(jié)構(gòu)的變化會誘發(fā)混凝土內(nèi)部與外部產(chǎn)生較強的作用力，進而失去的原本的平衡狀態(tài)，加劇混凝土熱脹冷縮反應(yīng)的效果。當(dāng)混凝土澆筑之后周圍環(huán)境溫度過低，還有可能出現(xiàn)混凝土結(jié)冰現(xiàn)象，這列情況下混凝土受溫度影響產(chǎn)生的變化則更加強烈，會造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的激烈收縮反應(yīng)，繼而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。這種情況出現(xiàn)的具體原因便是自然氣候影響，但是并非不可控制和轉(zhuǎn)變的，需要結(jié)合混凝土施工的具體環(huán)境進行養(yǎng)護，適當(dāng)降低混凝土澆筑前后的溫度與濕度變化，減緩溫度降低的速度，保證混凝土在后續(xù)使用中不會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象【5】。
2.3收縮應(yīng)力的整體作用
在水利工程建設(shè)中，混凝土裂縫現(xiàn)象是常見的工程問題之一，在實際建設(shè)的過程中，收縮力與混凝土裂縫現(xiàn)象的關(guān)系十分密切。水利建設(shè)的環(huán)境十分復(fù)雜，且經(jīng)常受到自然環(huán)境的影響，例如地質(zhì)、環(huán)境、水文等等。在工程建設(shè)的過程中外力影響十分明顯，例如外力、作用力、重力等影響，進而出現(xiàn)混凝土裂縫情況。值得注意的一點是混凝土澆筑之后，由于混凝土自身的熱量在短時間內(nèi)出現(xiàn)劇烈變化，水分蒸發(fā)速度較快，在水分蒸發(fā)之后混凝土自身的濕度會急速下降，其中各項原材料也會出現(xiàn)水分不足的情況。而由于混凝土澆筑之后的體積較大，其內(nèi)側(cè)與外側(cè)的溫度會出現(xiàn)較大的差異，干濕程度不同也造成了裂縫問題嚴(yán)重。鑒于此，在水利建筑工程推進的過程中，需要相關(guān)技術(shù)人員對施工工藝的選擇進行控制，選擇合理的養(yǎng)護工作，避免混凝土出現(xiàn)溫度變化，產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象【6】。
2.4鋼筋混凝土硬化問題
鋼筋混凝土在澆筑之后會逐漸降溫，并且硬化，在此期間會產(chǎn)生集中拉力，混凝土自身的體積出現(xiàn)膨脹變化，加之一系列的外部條件影響，混凝土變形十分顯著，進而導(dǎo)致工程中的混凝土結(jié)構(gòu)缺少必要的強度和剛度，最終由于拉伸能力不足出現(xiàn)大面積裂縫。同時，鋼筋混凝土其原料大部分以水泥構(gòu)成，而水泥遇到水后會產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致水分不斷被吸收，最后使混凝土不斷膨脹，進而加重了混凝土的開裂。混凝土開裂會直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋直接暴露在空氣中，鋼筋在空氣中的暴露時間過長，與空氣中的物質(zhì)出現(xiàn)氧化、銹蝕等情況，自身的膨脹情況會逐漸加深，長此以往形成惡性循環(huán)。
3.1控制原材料質(zhì)量
在水利工程施工的過程中需要檢驗混凝土的強度和穩(wěn)定性。混凝土的強度越高，則質(zhì)量也就越好，混凝土施工之后的后續(xù)工作也能夠順利實施。在正式施工之前可以按照相應(yīng)的施工原材料配比進行試拌和，盡量降低混凝土中水泥的用量，利用粉煤灰替代，將膠水使用的比重控制在合理的范圍內(nèi)，混凝土中粗骨料的使用采用二級配比標(biāo)準(zhǔn)，添加適當(dāng)?shù)姆勖夯夷軌蛴行嵘炷恋暮鸵仔浴⒔档蜏厣?、減少收縮、提高抗侵蝕。同時，在混凝土極易出現(xiàn)裂縫的位置可以適當(dāng)布置一些斜筋，鋼筋的加入能夠降低混凝土承擔(dān)的建筑重量，將原有的荷載轉(zhuǎn)移到增加的鋼筋結(jié)構(gòu)中，能夠避免由于荷載影響導(dǎo)致的混凝土裂縫現(xiàn)象。與此同時，為了避免混凝土中裂縫的出現(xiàn)，在工程建設(shè)的設(shè)計階段也可使用中低強度的水泥進行配比，進而增加混凝土后期的使用強度。在工程建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要適當(dāng)降低結(jié)構(gòu)的約束車高度，對于混凝土中的鋼筋保護膜選擇需要盡量選取最小值，避免裂縫出現(xiàn)【7】。
3.2在混凝土中加入適量的粉煤灰
粉煤灰中蘊含著大量的礦物質(zhì)，其中的鋁酸鹽玻璃珠和海綿狀玻璃體，會有效降低水泥砂漿中的需水量，能夠填補水泥砂漿中的空隙，粉煤灰也能夠?qū)λ嗟木o湊性加以改善。根據(jù)相關(guān)研究可見，在相同計量的水中，這兩種礦物質(zhì)能夠增強混凝土中的流動性，提升后續(xù)的使用效果。
3.3混凝土配合比的控制
混凝土質(zhì)量與混凝土的配合之間具有緊密的關(guān)系，混凝土原材料的各項配合比重能夠直接影響混凝土的強度。其中水泥摻量和水灰比是影響?zhàn)B護混凝土強度等級的最重要的兩個因素。在工程設(shè)計中，施工單位必須根據(jù)混凝土強度、坍落度和耐久性的等級，調(diào)整水泥用量和水灰比，選擇最合適的混凝土配合比。原材料在工程建設(shè)中會隨著工程的推進而逐漸發(fā)生變化，在混凝土施工的同時需要結(jié)合工程建設(shè)的基本條件，適當(dāng)調(diào)整混凝土的配比，避免工程建設(shè)中出現(xiàn)混凝土質(zhì)量不佳的現(xiàn)象，影響現(xiàn)階段建設(shè)水平以及后期的施工效果。
3.4混凝土拌合與沉降
混凝土拌和主要是對其原料進行控制。首先，應(yīng)當(dāng)保證混凝土的拌和時間滿足既定的要求，保證骨料和水泥能夠充分混合。混凝土拌和之后需要進行檢查，檢車形式可選擇抽樣檢查，保證砂漿的承載能力、骨料的配比等等，不同品牌和性能的砂漿差異需要控制在30kg/m³之間?；炷两Y(jié)構(gòu)不均勻造成的沉降現(xiàn)象可通過適當(dāng)降低混凝土結(jié)構(gòu)的重量完成，適當(dāng)調(diào)整混凝土的結(jié)構(gòu)、鋼筋配比等能夠有效緩解此類情況。但是如果只是簡單的減輕混凝土結(jié)構(gòu)來減緩沉降現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率，那么極有可能造成混凝土整體結(jié)構(gòu)的重量減少、穩(wěn)定性偏弱，加重不均勻沉降的情況。工程建設(shè)中對混凝土質(zhì)量的控制需要從源頭出發(fā)，結(jié)合施工設(shè)計、原材料、施工工藝、養(yǎng)護措施等進行，詳細計算每一個使用混凝土環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)承載力、結(jié)構(gòu)強度、結(jié)構(gòu)剛度等，并且計算出達到以上標(biāo)準(zhǔn)時混凝土需要的溫度控制，力求能夠有效延長混凝土結(jié)構(gòu)在工程中的耐久性。選擇的混凝土原材料需要符合耐久性的標(biāo)準(zhǔn)，工程建設(shè)每一個環(huán)節(jié)結(jié)束都需要進行檢驗檢查。
3.5混凝土的澆筑與養(yǎng)護
在施工階段可以使用分層施工的形式。為了減少混凝土建設(shè)出現(xiàn)質(zhì)量問題，可以在澆筑施工中選擇后澆筑方式，將需要澆筑的位置在平面基礎(chǔ)上劃分成四個大部分，而后對每一個劃分的小部分進行澆筑，避免澆筑面積過大影響混凝土的整體性，大面積澆筑后出現(xiàn)的熱量集中現(xiàn)象也能夠得到有效緩解，避免混凝土裂縫產(chǎn)生。與此同時，在水利工程施工的過程中，為了降低裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的比重，需要結(jié)合施工現(xiàn)場的具體情況進行混凝土養(yǎng)護工作，這樣不僅能夠保障混凝土的質(zhì)量、強度都與既定標(biāo)準(zhǔn)吻合，還能夠規(guī)避其出現(xiàn)裂縫的誘因。工作人員在選擇養(yǎng)護形式時需要結(jié)合混凝土澆筑的具體環(huán)境進行，選擇保濕養(yǎng)護、自然養(yǎng)護等形式，避免混凝土澆筑之后出現(xiàn)熱量過于集中的現(xiàn)象，減少混凝土裂縫出現(xiàn)。在混凝土澆筑之后需要鋪設(shè)薄膜或者是向混凝土表面澆水，進而能夠起到一定的保濕作用。澆筑初期的混凝土十分脆弱，受到環(huán)境和自身溫度變化的影響便會出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，需要工作人員對其進行完善的養(yǎng)護工作，能夠增加混凝土的穩(wěn)定性、強度等，還能夠有效降低混凝土出現(xiàn)裂縫的幾率。
4結(jié)束語
根據(jù)相關(guān)研究能夠看出，水利行業(yè)在我國舉足輕重，是我國經(jīng)濟建設(shè)領(lǐng)域的組成部分。鋼筋混凝土框架在建筑中直接影響工程質(zhì)量。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不僅能夠延長建筑的使用時間，還能夠提升工程質(zhì)量，保障后續(xù)使用的穩(wěn)定性和安全性。鑒于此，相關(guān)工作人員應(yīng)強化工作效率與質(zhì)量，以提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量為基礎(chǔ)，促進我國建筑領(lǐng)域全方位發(fā)展。
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作者：鄺贊杰 單位：廣州市水務(wù)科學(xué)研究所