水工混凝土裂缝的成因与防治

裂缝总是出现在水利工程的主体结构中,造成裂缝的原因多种多样,与混凝土的施工技术,还有就是所采用的材料质量有一定关系,是内外因素共同作用的结果,阻碍了水利工程功能的发挥。水利工程中的混凝土裂缝的大小是不同程度的,随着不同大小的裂缝,对水利工程的危害程度也是不一样,但是裂缝会随着气温变化、时间发展等因素的影响而变大,这样一来就会造成水利工程的承载能力下降。因此我们要在水利工程施工过程中要注重混凝土的施工,避免出现混凝土裂缝。下面对造成混凝土出现裂缝的因素进行分析。

混凝土裂缝的产生成因

1.1 温度裂缝和收缩裂缝
在混凝土裂缝中温度裂缝是比较常见的,温度裂缝是由于在混凝土施工过程中混凝土在硬化凝固的时候收到外界温度影响而形成的一种裂缝,它会根据温度的变换而呈现不同程度的裂缝。混凝土的凝固环节其实是一种水化反应,水泥、水、砂子等材料混合在一起与空间完全接触,必然会发生一定的化学反应,会使混凝土内部出现不定量的热能,如果这些热能扩散不出去,或是散发的不及时的话,就会随着外界的温度的变化而发生热胀冷缩现象,这样一来,裂缝必然就会产生。
收缩裂缝也是混凝土结构中较为常见的一种裂缝形式。其是在混凝土硬化的过程中,随着混凝土体积的收缩变化而形成的一种裂缝。而之所以会产生收缩变化,主要是因为混凝土受到一定的约束。这个约束就是混凝土内部所布置的钢筋。一旦内部钢筋布置密集程度过大,那么钢筋必然会对周围混凝土起到很强的约束力,这个时候混凝土在收缩的时候所产生的收缩应力也会受到钢筋的限制而产生拉应力,从而引起混凝土局部裂缝的出现。这种裂缝的产生以新就混凝土交叉部位最为常见。

1.2 混凝土塌落裂缝的产生成因
塑性塌落一般都发生在混凝土浇筑完之后的几个小时之内,这个时期由于混凝土本身结构还处于塑性状态,一旦混凝土产生深水现象,那么受到模板应力和重力的影响必然会让混凝土的固体颗粒向下方逐渐沉降。在钢筋混凝土施工中,这种移动必然会受到钢筋的限制与约束,这个时候混凝土结构上方极容易形成一些裂缝,且此类裂缝的产生方向同钢筋布置相同。

1.3 钢筋问题而产生的裂缝
在水利工程施工过程中,钢筋也是主要的施工材料之一,假如它的质量出现问题也会造成工程的质量出现问题。在钢筋施工过程中,由于材料的保护不到位,造成钢筋受到腐蚀和雨浇的情况,施工人员忽视而被用作水利工程的施工,而钢筋外部的混凝土的保护厚度是有限的,如果混凝土的涂抹密度不合理的话,就会使空气中的氯离子与腐蚀的钢筋发生氧化反应,是钢筋出现生锈问题,减少了钢筋的使用寿命,发生氧化反应的钢筋体积会扩大,使混凝土的内部空间不够用,从而造成混凝土产生不同程度的裂缝。

水利工程混凝土裂缝防治方法

2.1 温度裂缝的防治措施
尽量选用低热或中热降低泥矿渣水泥、粉煤灰水泥;减少水泥用量,将水泥用量;尽量控制在450kg/m以下;降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.60以下;改善骨科级配,掺加粉煤灰或高效减少水剂等来减少水泥用量,降低水化热;改善混凝土的搅拌工艺,采用“二次风冷”新工艺降低混凝土的浇筑温度;在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水热化,推迟热峰出现的时间;合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;在大体积混凝土内部设置冷却管道,通过冷水或冷气冷1000却,减小混凝土的内部温差;加强混凝土温度的监控,及时采取冷却保护措施;加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表现缓慢冷却,在寒冷季节,混凝土两面必须采取保温措施,以防寒潮袭击。

2.2 混凝土塑性坍落引起的裂缝
要仔细选择集料的配级,做好混凝土的配合比设计特别是要控制水灰比,采用适量的减水剂;施工时混凝既不能漏振也不能过振,避免混凝土泌水现象的发生,防模板沉陷;如果发生这类裂缝,可在混凝土终凝以前重抹面压光,使裂缝闭合。

2.3 混凝土裂缝注浆技术
自从坏氧树脂类高分子材料被用于混凝上建筑物裂缝修补工程后,至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大,裂缝宽度较小时,这种修补方法并不一定十分成功。由日本引入一种“壁可”注浆技术,则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆,缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中,并通过混凝上的自然呼吸作用排出,有效地避免了气阻现象,从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下,注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆,需要人工操作的只是用泵将浆液压入到注射管内。