水利施工大體積混凝土抗裂技術(shù)

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一、造成水利工程混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因及分類

1.1混凝土的自身因素

眾所周知,混凝土是采用水、水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等材料,并按照一定的比例拌制而成,但是如果在其配制過程中,如果比例設(shè)置不當(dāng),那么必然會(huì)影響到混凝土的整體性能,或者在混凝土攪拌的過程中,由于技術(shù)人員擅自摻入過量的水,當(dāng)技術(shù)人員將其用于澆搗時(shí)由于均勻性不足,最終導(dǎo)致其出現(xiàn)收縮裂縫,致使混凝土中粗骨料明顯下沉。在水利工程實(shí)際施工過程中,粗骨料在下沉過程受會(huì)受到鋼筋阻力的影響,致使混凝土的下沉均勻性不達(dá)標(biāo),最終存在各種裂縫。一般來說,受到混凝土本身特性的影響,在澆筑過程中與外界環(huán)境之間相互反應(yīng),混凝土內(nèi)部的水分急劇蒸發(fā),如果技術(shù)人員不對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù),那么混凝土內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生巨大的收縮應(yīng)力,致使混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫。

1.2外界因素

混凝土作為水利工程中的主要施工材料之一,其占有的比例相對(duì)比較大,在混凝土工程施工過程中,外界溫度對(duì)其影響相對(duì)比較大。當(dāng)混凝土工程施工完畢處于凝結(jié)階段時(shí),混凝土內(nèi)部的水泥會(huì)產(chǎn)生水熱化作用,這就在一定成提上提高了混凝土的內(nèi)部溫度,而外界溫度相對(duì)較低,此時(shí)混凝土外部與內(nèi)部也就形成較大的溫差,當(dāng)混凝土在硬化的過程中,內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生巨大的拉應(yīng)力,而這一拉應(yīng)力超過混凝土本身的抗拉強(qiáng)度之后,混凝土表面也就會(huì)形成裂縫。尤其是在寒冷的冬季施工的過程中,由于外部溫度過多,不管是在存放混凝土還是在混凝土硬化過程中,都會(huì)受到各種外界環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致其外部溫度與內(nèi)部溫度之間形成過大的溫差,最終出現(xiàn)溫度裂縫,這就需要施工人員在實(shí)際工程施工過程中采取切實(shí)可行的防護(hù)措施,以避免這種裂縫的發(fā)生。當(dāng)混凝土澆筑完成之后,沉陷裂縫同樣會(huì)出現(xiàn)。這是由于施工單位在對(duì)地基處理的過程中不夠合理,沒有對(duì)地質(zhì)較差的地區(qū)進(jìn)行處理而是直接進(jìn)行施工,那么當(dāng)技術(shù)人員在其中澆筑混凝土之后也就會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,最終產(chǎn)生裂縫。因此為了避免混凝土澆筑過程中出現(xiàn)不均勻沉降、裂縫等問題,那么在施工之前應(yīng)當(dāng)對(duì)工程的地基進(jìn)行全面分析,對(duì)其進(jìn)行合理處理之后,確保其剛度、強(qiáng)度之后在進(jìn)行混凝土的澆筑,這樣也就能夠避免其出現(xiàn)裂縫,保證了工程的施工質(zhì)量。另外,在水利工程施工過程中,如果混凝土處于不利環(huán)境下進(jìn)行施工,而混凝土澆筑的厚度與密實(shí)度不足,那么混凝土內(nèi)部的鋼筋也就會(huì)造成腐蝕,最終對(duì)混凝土造成一定的作用,產(chǎn)生裂縫,影響到水利工程的外觀與質(zhì)量,縮短了工程的使用壽命,其使用功能也無法得到充分的發(fā)揮。

二、水利工程混凝土已有裂縫的修補(bǔ)措施

2.1裂縫表面修補(bǔ)法

處理混凝土裂縫的主要措施之一就是補(bǔ)強(qiáng)灌漿技術(shù),該技術(shù)對(duì)混凝土裂縫的處理是非常有效的。灌漿要采取正確的操作方法,灌漿口的布置要逐級(jí)進(jìn)行加密布置,也就是在有裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行鉆孔,然后通過灌注補(bǔ)強(qiáng)漿使裂縫的混凝土結(jié)構(gòu)變得穩(wěn)定牢固。混凝土結(jié)構(gòu)中,一些部位出現(xiàn)裂縫,或者由于澆筑操作不當(dāng)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不足的現(xiàn)象出現(xiàn),會(huì)造成結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)較為復(fù)雜的影響。針對(duì)這一情況,對(duì)其采用灌漿處理已經(jīng)很難達(dá)到好的效果,采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施效果也不明顯的時(shí)候,就需要考慮將結(jié)構(gòu)挖除,重新回填施工,此時(shí)需要注意施工時(shí)的溫度應(yīng)力及施工質(zhì)量,使新老混凝土達(dá)到很好的結(jié)合效果。

2.2灌漿嵌縫充填法

當(dāng)混凝土裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)物的承載力和安全性存在較大影響時(shí),或者混凝土的防滲性有較大要求時(shí),一般采用對(duì)裂縫灌漿嵌縫充填法,具體又可分為壓力注漿法、涂膜封閉法和開槽填補(bǔ)法等三種。壓力注漿法,壓力注漿法適用于修補(bǔ)寬度為0.2mm～0.3mm的混凝土裂縫。修補(bǔ)工藝如下:首先,清理混凝土表面尤其是裂縫周邊的雜物油脂,再將注漿嘴與封閉裂縫粘貼,進(jìn)行試漏檢查,再配置注漿液,然后使用壓力機(jī)進(jìn)行一次和二次注漿,注漿完畢,清理混凝土表面。當(dāng)混凝土表面裂縫錯(cuò)密布、數(shù)量眾多時(shí),則要采取特殊做法。涂膜封閉法,當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm時(shí),即為微細(xì)裂縫,也可用于裝飾混凝土外表面及其防水處理,并且能夠有效防止混凝土保護(hù)層的炭化和有害離子對(duì)混凝土的腐蝕。其主要操作如下:首先沿裂縫用鑿子和扁鏟開一個(gè)U形槽,槽深和槽寬均約30mm～50mm,然后用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿,將拌制好的聚合物水泥砂漿在界面處理漿尚未硬化之前用抹刀壓入槽中,并壓實(shí)抹平。養(yǎng)護(hù)時(shí),不得淋雨、日曬或風(fēng)吹,以覆蓋塑料薄膜養(yǎng)護(hù)為佳

2.3結(jié)構(gòu)加固法

當(dāng)混凝土裂縫影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就不能簡(jiǎn)單地修補(bǔ)下裂縫,而應(yīng)考慮對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。常用的碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)就是一種比較好的方法,這種方法是利用高強(qiáng)高彈性模量的連續(xù)碳纖維用環(huán)氧樹脂浸漬之后形成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合片材,然后將該片材用專用的環(huán)氧樹脂膠粘貼在混凝土表面裂縫處,固化后該片材就和混凝土結(jié)構(gòu)成為一體,從而降低了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所受的應(yīng)力,達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)加固的效果。混凝土結(jié)構(gòu)中,一些部位出現(xiàn)裂縫,或者由于澆筑操作不當(dāng)導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不足的現(xiàn)象出現(xiàn),會(huì)造成結(jié)構(gòu)整體出現(xiàn)較為復(fù)雜的影響。針對(duì)這一情況,對(duì)其采用灌漿處理已經(jīng)很難達(dá)到好的效果,采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施效果也不明顯的時(shí)候,就需要考慮將結(jié)構(gòu)挖除,重新回填施工,此時(shí)需要注意施工時(shí)的溫度應(yīng)力及施工質(zhì)量,使新老混凝土達(dá)到很好的結(jié)合效果。

三、結(jié)語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)是水利施工中關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)工程的安全性與整體性。因此作為一名優(yōu)秀的施工人員,在實(shí)際工作中必須要將所有的因素考慮在其中,提出科學(xué)合理的施工方案進(jìn)行施工,這樣才能夠提高工程的施工質(zhì)量,避免其出現(xiàn)裂縫。

作者：莊樹梅 單位：哈爾濱市水利機(jī)械工程公司