浅析污水处理厂混凝土裂缝防治技术

2013-02-04陈莲

中国高新技术企业·综合版 2013年1期

摘要：混凝土裂缝是一种常见的现象，其产生的成因和防治的措施复杂，是影响混凝土工程质量的重要因素。文章详细分析了其产生的原因及在污水处理厂施工过程中如何应用混凝土裂缝防治技术，并客观地提出了防治的措施。

关键词：污水处理厂；混凝土裂缝；防治技术；干缩裂缝；温度裂缝；基础裂缝；施工裂缝；原材料裂缝

中图分类号：TU755 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0089-03

混凝土在现代工程中有重要作用，使得混凝土裂缝问题成为工程中极为常见的问题。在工程中混凝土产生裂缝的原因有很多，总的来说主要有湿度变化、温度变化、混凝土的脆性、工程结构的不合理性、混凝土的不均匀性、工程过程中模板的变形、原材料的质量不合格及地基不均匀而导致的沉降等。混凝土施工后在硬化过程中水泥通常放热，使得混凝土内部的温度迅速地上升，这些温度变化让混凝土表面会产生拉应力。同时在后面的降温过程中，因为受到地基或旧混凝土的限制，在混凝土的内部会出现相应的拉应力。外部环境中气温的降低同样会使得混凝土的表面产生较强的拉应力。如果混凝土的抗裂能力小于这些拉应力，则混凝土出现裂缝问题。虽然大多数混凝土内部的湿度变化较小且变化较慢，但是混凝土表面湿度变化通常较大甚至很剧烈。如果出现时干时湿、养护不周，表面的干缩形变受内部混凝土约束，极易导致混凝土裂缝。因此，在污水处理厂的工程施工过程中要尽量地采取有效的措施避免、控制混凝土裂缝产生，让工程结构尽量不出现裂缝或减少裂缝数量、宽度，尽量避免一些关键部位裂缝的产生，保证工程质量。本文以融安污水处理厂为例详细阐述污水处理厂混凝土裂缝的防治措施。

1 污水处理厂混凝土裂缝类型及产生的原因

对混凝土产生各种裂缝的原因进行分析，有助于提出更加切实有效的污水处理厂混凝土裂缝预防措施。在工程中运用混凝土极其的常见，其质量的好坏很大程度上影响着工程结构物的造价、设施的安全、结构物的美观。但在各个工程中混凝土由于各种不同的原因导致裂缝的产生。

1.1 干缩裂缝

干缩性裂缝是指混凝土在硬化过程中由于内部水分蒸发，导致建筑体体积缩小而引起的混凝土裂缝问题；同时在一些施工过程中水灰比不合理，导致水灰比例不标准，进而使得混凝土太稀，经过振捣后表面聚集了大量的水分，如果砂浆遇到暴晒或大风会使建筑物表面的水分蒸发过快，这样极易产生干缩性裂缝。如果新混凝土表面的护理时间不科学、护理不均匀及护理不够全面，会让建筑物的局部失水太多、太快，最后产生干缩性裂缝。

1.2 温度裂缝

温度裂缝包括内部温度裂缝和外部温度裂缝两种。其中内部温度裂缝是指混凝土在硬化过程中内部水泥放的热使得混凝土内部温度急剧上升（350～550kg/m3的水泥用量，平均每m3的混凝土释放17500～27500kJ的热量，可让混凝土内部的温度达到70℃或者更高）。

1.3 基础裂缝

基础裂缝是因为在施工前对地基地质的勘察不够详细，施工过程没有按照标准进行，施工后使得地基产生超载或下沉产生局部沉降导致的裂缝。同时基础裂缝也可能是因为施工长度太长，并没有全面地考虑沉降缝、伸缩缝、膨胀缝或设计长度间距不正确，混凝土自由伸缩达到应具有的沉降缝、膨胀缝、伸缩缝需要的间距时产生的裂缝。

1.4 施工裂缝

施工裂缝是指在施工过程中活性砂石比例不合理，水灰比太大，振捣过程中让混凝土离析，建筑物表面积水或局部过稀，在起吊、拆模、加载过程中都会出现混凝土的裂缝。

1.5 原材料裂缝

原材料裂缝是指因为水泥的稳定性不好、活性砂石含泥量过高、含碱量过高等造成的裂缝。

2 污水处理厂混凝土裂缝防治技术及措施

融安污水处理厂包括主要构筑土建工程（细格栅间及旋流沉砂池、改良性型卡鲁塞尔氧化沟、二沉池、污泥泵房、紫外线消毒池、储泥池、粗格栅间及进水泵房等）、铺筑用房土建工程（污泥浓缩脱水车间、配电中心、综合楼、机修、车库、仓库、传达室、围墙等）两大部分。对于各个部分工程在防治混凝土裂缝方面需要有对应的策略，我主要介绍以下几方面：

2.1 选材及设计

对混凝土的强度等级、水泥品种和等级的选择，严格根据污水处理厂工程的实际结构要求。尽量避免采用强度太高的水泥。选择砂石时，一定注意其质量是否达标，严格根据要求进行外加剂的添加、掺料。学习混凝土补偿收缩技术、方法，在污水处理厂施工过程中尽量准确地运用，并经过试验确定配置的比例。在污水处理厂施工过程中，对混凝土的塌落度要合理地设计，要针对现场原材料实际的情况及时地调整，确保现场养护工作能够顺利地进行。

2.2 温控防裂措施

为了防止污水处理厂工程混凝土产生裂缝。首先，改善骨料的级配，用硬性的混凝土塑化剂、掺混合料或引气剂等来减少混凝土中的水泥用量；其次，在混凝土搅拌过程中添加一定比例的水或用水冷却碎石，降低浇筑时混凝土的温度。如果进行混凝土的浇筑时，特别是在大体积混凝土浇筑时天气较热，要减少浇筑的厚度，最好控制在500mm之内，这样能够让混凝土表面散热，在浇筑第二层时，尽量在第一段混凝土的初次浇筑前完成。根据实际混凝土浇筑面积来进行测温管的设置，进行混凝土内外的温度及时测量。浇筑的前4天应该保持每2个小时测量1次，5～7天时尽量做到每4小时确保测量1次，8～15天区间确保每天测量1次便可，使得混凝土内外温差保持在25℃以内，如果出现温度不在范围之内，应该及时调整护理方式，尽快降低混凝土内外温差。再次，拆模时间要有合理的规定，以便防止混凝土侧面发生急剧的温度、湿度变化，应该加强混凝土的保温养护措施，通常多是通过混凝土浇筑完后在上面覆盖一层塑料薄膜或者利用装了锯末的麻袋来进行保护，厚度一般在80～lOOmm之间。最后，覆盖一层或两层100mm厚的岩棉被。如果夏季施工，要对混凝土采取洒水养护的工作，可以大大地避免由于混凝土内部水分过快的蒸发而使之产生裂缝。在混凝土浇筑过程中，应尽量避免大风、大雨天气。

2.3 施工监测

在污水处理厂施工过程中，应该加强混凝土的收缩变形度和温度的测试及监督工作，要及时地反馈现场情况，如果发现异常情况，专业人员应该通过讨论提出相应的措施，及时地采取补救措施。此外，应该做好混凝土的性能改善工作，要加强混凝土抗裂能力的养护。在污水处理厂施工过程中，其混凝土的质量对于预防裂缝的产生起着关键的作用，如果发现贯穿性混凝土裂缝的形成，情况之后再做更改，就难以保持结构的整体性，所以在污水处理厂施工过程中，要尽量避免贯穿性的裂缝产生，如果发现该类裂缝出现，不要盲目地采取补救措施，应该先对混凝土裂缝产生原因进行调查，根据调查的结果及各项数据来对产生原因和条件、问题进行分析，再在研究分析的基础上，确定如何详细、正确地进行修补。

2.4 冷却管降温

在污水厂施工过程中可以在混凝土结构内部铺设冷却管来避免其施工过程中混凝土在硬化时内部温度过大，尤其是在大体积混凝土施工过程中，通过这种方式可以有效地避免裂缝形成。混凝土浇筑完成之后，进行通水循环的冷却工作，使得管内水流量控制在1.5m2/h之内。若浸水温度大于10℃，则水流量可以适当地加快，施工人员应该控制好“度”。在冷却管出水口的位置选择过程中，避免对施工部位产生一定的影响，如果大体积混凝土整体初次凝固后，应该依据实际的情况利用出水采取蓄水保温护理工作。此外，还应该注意在进行大体积混凝土护理工作之后，应该采取注浆和压浆的措施，为了巩固防止空冷却管对混凝土的强度及其他属性产生不利的影响，通过真空压降方式来实现注浆、压浆工作。

2.5 综合措施

通过综合措施控制混凝土的初始温度、混凝土温度及变化。将浇筑时间尽量安排在夜间，这样可以最大限度地降低混凝土初凝温度。白天施工过程中要求在沙、石堆场搭设简易的遮阳装置或用湿麻袋覆盖，有必要的情况下向骨料喷适量的冷水。混凝土在泵送过程中，应该在其水平和垂直泵管上的地方加盖草袋，并喷适量的冷水。

根据污水处理厂工程的特点，利用混凝土在后期施工过程中的强度，可以减少用水量，并且能够减少水化热及收缩。通过加强混凝土浇灌振捣，可以提高混凝土的密实度。

在污水处理厂工程中混凝土应尽量晚点拆模，拆模完成后混凝土表面下降温度不能大于15℃。根据具体的污水处理厂工程特点，使用UEA补偿收缩混凝土技术。

3 结语

混凝土结构中裂缝是普遍存在的现象，它的出现不仅降低了污水处理厂的防渗能力、影响污水处理厂设施的使用寿命，而且会导致设施中钢筋的锈蚀，甚至会破坏混凝土的结构，严重影响设施的承载能力，并且处理过程中费工费时，增加了成本，延长了施工工期。所以在浇筑混凝土之前，要根据污水厂施工的方法、条件和气温，充分考虑骨料活性、基础稳定性、构件超载等情况，要分析化验混凝土所处的污水环境是否有有害成分，制定一个有针对性的措施，做到预防混凝土裂缝的产生。对已产生的混凝土裂缝要认真研究，通过合理的方法处理，保证工程质量。

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