減少裂縫隱患確保施工質量論文

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摘要:本文在闡述水工混凝土結構的特點及類型的基礎上,分析了水工建筑物混凝土的常見裂縫產生的原因,并給出了具體的預防措施。

關鍵詞:水工混凝土;裂縫;預防

水利工程是我國的基礎產業工程,目前我國正在大規模、高速度地進行水利工程基礎設施建設,但是水工混凝土卻經常受到各種裂縫的威脅,增加了建筑物使用過程中的修理與加固費用,影響或限制了結構的正常使用功能,并縮短結構的使用年限,影響效益和安全,造成經濟損失,嚴重浪費資源,甚至引發社會問題。因此有必要對水工混凝土的常見裂縫進行分析和研究。

一、水工混凝土結構的特點及類型

水工混凝土一般為防水混凝土,它是因本身的密實性而具有一定防水抗滲能力的整體式混凝土或鋼筋混凝土結構。它兼有承重、圍護和抗滲的功能,還可滿足一定的耐凍融及耐侵蝕要求。防水混凝土結構具有材料來源廣泛、工藝操作簡單、工程成本低廉、結構整體性強、防水抗滲耐久等特點。防水混凝土結構以其獨特的優越性成為水工工程建筑的首選。

水工防水混凝土按類型,可分為普通防水混凝土和外加劑防水混凝土。

1、普通防水混凝土

普通防水混凝土是在普通混凝土骨料級配的基礎上,以調整和控制配合比的方法,提高自身密實度和抗滲性的一種混凝土?；炷劣不?粗骨料彼此之間被具有一定密實度的水泥砂漿所填充,并切斷混凝土內部沿石子表面形成的連通的毛細滲水通道,使混凝土具有較好的抗滲性。

2、外加劑防水混凝土

外加劑防水混凝土是指用摻入適量外加劑的方法,改善混凝土內部組織結構,以增加密實性,提高抗滲性的混凝土。外加劑主要是以吸附、分散、引氣、催化,或與水泥的某種成分發生反應如物理、化學作用,使混凝土得到改性。外加劑防水混凝土的類型有減水劑防水混凝土,加氣劑防水混凝土、聚合物水泥混凝土等。

二、常見裂縫及原因分析

裂縫是混凝土建筑物最常見的病害之一?；炷林挟a生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,混凝土的脆性和不均勻性,以及結構不合理,原材料不合格(如堿骨料反應),模板變形,基礎不均勻沉降等?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降底也會在混凝土表面引起很大的拉應力,當這些拉應力超出混凝土的抗裂縫能力時,即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周,時干時濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫。

根據水工混凝土建筑物的結構性特點和所處工作環境的不同,常見裂縫主要有塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、凍脹裂縫等類型。

1、塑性收縮裂縫

裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中的結構表面出現,形狀很規則,且長短不一,互不連貫,裂縫較淺,類似于干燥的泥漿面。大多在混凝土初凝后,一般在澆筑后4小時左右,當外界氣溫高,風速大,氣候很干燥的的情況下出現。

原因分析

(1)混凝土澆筑后,表面沒有及時覆蓋,受風吹日曬,表面游離水分蒸發太快,產生急劇收縮,而此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種變形應力而導致開裂。

(2)使用收縮率較大的水泥,水泥用量過多,或使用過量的粉砂,或混凝土水灰比過大。

(3)混凝土水灰比過大,模板、墊層過于干燥,吸水大。

(4)澆筑在斜坡上的混凝土,由于重力作用有向下流動的傾向,導致裂縫出現。

2、沉降收縮裂縫

裂縫多沿結構上表面鋼筋通長方向或箍筋上斷續出現,或在埋設件的附近出現。裂縫呈梭形,寬度1-4mm,深度不大,一般到鋼筋上表面為止。多在混凝土澆筑后發生,混凝土硬化后停止。

原因分析

混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水分、空氣,表面呈現泌水,而形成豎向體積縮小沉落,這種沉落受到鋼筋、預埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙或約束,或混凝土本身各部相互沉降量相差過大而造成裂縫。

3、凝縮裂縫

混凝土表面呈現碎小的六角形花紋狀裂縫,裂縫很淺,常在初凝期間出現。

原因分析

混凝土表面過度的抹平壓光,使水泥和細骨料過多的浮到表面,形成含水量很大的砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,水分蒸發后,產生凝縮而出現裂縫。有時在混凝土表面撒干水泥壓光,也會產生這種裂縫。

4、凍脹裂縫

結構、構件表面沿主筋、箍筋方向出現寬窄不一的裂縫,深度一般到主筋。

原因分析

冬期施工混凝土結構、構件未保溫,混凝土早期遭受凍結,將表層混凝土凍漲,解凍后,鋼筋部位變形仍不能恢復,而出現裂縫、剝落。

三、裂縫預防措施

1、塑性收縮裂縫預防措施

(1)配制混凝土時,嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小孔隙率和砂率;同時,要振搗密實,以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。

(2)澆筑混凝土前,將基層和模板澆水濕透,避免吸收混凝土中的水分。

(3)混凝土澆筑后,對裸露表面應及時用潮濕材料覆蓋,認真養護,防止強風吹襲和烈日曝曬。

(4)在氣溫高、濕度低或風速大的天氣施工,混凝土澆筑后,應及早進行噴水養護,使其保持濕潤;大面積混凝土宜澆完一段,養護一段。在炎熱季節,要加強表面的抹壓和養護工作。

(5)在混凝土表面噴一度氯偏乳液養護劑,或覆蓋塑料薄膜或濕草袋,使水分不易蒸發。

2、沉降收縮裂縫預防措施

(1)加強混凝土配制和施工操作控制,不使水灰比、砂率過大;振搗要充實,但不過振。

(2)對于截面相差過大的混凝土構筑物,可先澆筑較深部位,靜停1-2小時,待沉降穩定后,再與上部截面混凝土同時澆筑,避免沉降過大導致裂縫。

(3)適當增加混凝土的保護層厚度。

3、凝縮裂縫預防措施

(1)混凝土表面刮抹應限制到最少程度。

(2)防止在混凝土表面撒干水泥刮抹,如表面粗糙,可撒稠水泥漿再壓光。

4、凍脹裂縫預防措施

結構、構件在冬期施工,配制混凝土應采用普通水泥,低水灰比,并摻加適量早強抗凍劑,以提高早期強度。對混凝土進行蓄熱保溫或加熱養護,直至達到40%設計強度。

四、裂縫治理

1、表面修補法

表面修補法主要包括表面涂抹砂漿法、表面涂抹環氧膠泥法、表面鑿槽欠補法、表面貼條法等;

2、內部修補法

內部修補法主要包括水泥灌漿法、化學灌漿法等。

五、結語

由于裂縫的影響,很多水工混凝土建筑物受到威脅和挑戰,分析裂縫出現的原因,預防是關鍵,這需要在設計、施工,特別是施工中加強控制,確保混凝土質量,減少裂縫隱患及威脅。