谈水利施工中的混凝土裂缝控制

2015-04-17杨赫赫

建材与装饰 2015年26期

关键词：水利水利工程荷载

杨赫赫

（中山市水工桥梁工程有限公司广东中山　528400）

谈水利施工中的混凝土裂缝控制

杨赫赫

（中山市水工桥梁工程有限公司广东中山528400）

混凝土施工对整个水利工程的质量有重要的影响，而控制混凝土裂缝又是混凝土施工的重中之重。本文以具体工程为例，分析了混凝土裂缝的成因和混凝土裂缝存在的危害，并对水利施工中混凝土的裂缝控制提出一些改进措施。希望对类似的工程或同行带来一些参考及借鉴。

1　引言

中山市东凤镇新沙岛岸墙工程位于中山市境内，地处珠江三角洲沿海地方，由中山市玉峰房地产发展有限公司开发的，中山市水工桥梁工程有限公司承建的水利工程。水利施工混凝土的配比及相关参数如下：该水利工程混凝土强度等级为C20，落度为120～140mm，水泥的强度等级为P34.5，粗骨料最大粒径为30.5mm，细骨料的细度模数为2.4，减水剂掺量为1.5%，掺Ⅰ级粉煤灰。混凝土的配合比为：细骨料：掺合料：水：外掺剂：水泥= 739：64：1156：4.0：257。浇筑混凝土完毕后，对其进行养护，养护时一定按照要求进行。工程实际中除了荷载对裂缝造成的影响外，还有温度、混凝土收缩徐变等造成的影响，因此在实际施工中要采取有效的措施避免裂缝的产生。

2　水利施工中混凝土裂缝的成因

2.1受力失衡

力学作用对水利工程建筑结构中产生的影响一样不容小觑，其中危害性最大的就是横纵截面受力不均匀而造成的瞬间性断裂。对旧水利建筑进行改造或加固时，通常在水利建筑主体的上部结构进行相应的加固处理，而中下部结构就要因此面对多方向上的超负荷载重。具体来讲，水库内向水流产生横向荷载，对堤坝定向冲击从而产生荷载，至于纵向荷载方面，中下部结构在顶部施工作用下产生纵向荷载，但荷载较小。如果长时间进行施工同样会产生不利影响，受力失衡会使多处位置都出现混凝土断裂的现象。

2.2变形异常

水利建筑结构在浇注混凝土材料之后，真正意义上的结构体系是要经过一定时间的凝固才能形成的。混凝土出现塑性收缩的现象称为变形异常，也可以理解成混凝土材料在完全凝固成形前，经长期暴露在外、太阳暴晒、空气流通等环境的影响下，致使材料内部的水分迅速蒸发，导致塑性收缩等现象的发生。举例来说，水利工程施工建设面积宽广，新浇筑成形的混凝土材料因未完全凝固，易使水分过度流失，在干燥的气候条件下易导致塑性变形，由塑性变形引起的混凝土裂缝一般都比较严重，裂缝的长短跨度大约在十几厘米至几米之间。

2.3地质条件的影响

一般来说，水利工程建筑项目大多建在地理位置比较偏僻的地方，这种原生态区域地质构造一般十分复杂。有时遇到特殊时令节气时会有较为异常的地质变动产生，例如，夏季是地下水频繁活动的时期，这种地质活动对水利建筑的冲击力度很大，尤其会使堤坝主体建筑的底层次部结构承受极大的力荷载。如果地基结构的坚固性丧失，沉降性裂缝就会在上层建筑主体中出现。此时，混凝土结构的抗渗透性能逐渐降低，水资源就会直接渗入到建筑结构的本体，使水利工程的施工质量下降。

2.4温度差异

中小型水利工程是我国早期主要的水利工程，随着社会的不断发展和进步，人们对水资源的需求量不断增加，因此，现阶段正在逐步建设大型水利设施。由此，大体积混凝土材料的需求也在不断增加。混凝土裂缝生成的关键性因素是在浇注期间混凝土材料的总体消耗量大。尽管大型水利工程的施工需要这种大体积混凝土材料，但是这种大体积混凝土材料在凝固过程中易出现水化热，致使材料外部和内部的温度有高低之差，能量释放不均衡。研究表明，大体积混凝土材料的表面与内部温度差高达5℃，极易导致产生混凝土裂缝，混凝土本身属于脆性材料，脆性材料的抗拉强度非常低，抗压强度大约是它的十倍，并且混凝土的长期荷载极限拉伸变形与短期荷载极限拉伸变形范围都很小。

3　水利施工中混凝土裂缝的危害

当混凝土裂缝出现之后，会给水利工程在功能上带来较大的影响，甚至在水利工程中会出现失效的情况，进而就会给社会造成巨大的经济损失。

3.1混凝土裂缝导致的渗漏现象

当混凝土中出现裂缝之后，随之而来的就是渗漏现象。如果对水利工程中出现的裂缝只是进行了简单的处理，这样渗漏的情况不仅不会改善，而且会越发的严重，建筑结构中会有大量的水体渗入，进而建筑物就会出现变形的情况，给建筑物的性能和质量带来不利的影响，同时，当水利工程中出现渗漏现象之后，建筑结构的内部就会渗入水体，并且一旦这种水体中有化学成分存在，就会和建筑结构发生化学反应，进而就会对钢筋产生较大的腐蚀性，使建筑物的整体质量大大降低。

3.2混凝土裂缝导致的结构破坏

混凝土裂缝能够使水利建筑结构的整体性被破坏，由于建筑结构的主要构成成分是混凝土，整个建筑的主要压力都由混凝土承担，混凝土出现裂缝就会危及整个受力结构，使受力结构产生变形，情况严重的会导致结构开裂、甚至整体坍塌，严重影响水利设施的运行。

3.3混凝土裂缝导致的钢筋锈蚀

由于混凝土自身受力就比较庞大，还容易扩展变形，所以一旦产生裂缝，建筑整体的损害就会加重，而在水利设施中危险会比平常情况下更高，是因为在水中裂缝中会渗水，降低混凝土的碱度，混凝土支架钢筋的纯化膜就会遭受破坏。另外，当空气和水同时进入混凝土裂缝时，钢筋锈蚀，整体混凝土的框架内部结构下降，变成外强中干的建筑。一旦这样，建筑物的使用年限就会减少。

4　水利施工中混凝土裂缝控制措施

4.1注重温度对混凝土的影响

水利工程施工时要严格控制气温条件，还要严格控制混凝土的浇筑温度，对于浇筑的温度，调整时要严格按照当地的气温变换，这样能够充分保证混凝土的质量达到设计和规范要求。施工部门要根据工地的具体情况和混凝土本身的特点进行施工，这样才能制定出科学有效的施工方案，还有，在施工过程中特别情况要进行特别施工，及时的修改施工方案，在这种特别情况下的施工，对于模板施工单位，要安排专门人员去看守，这样能够及时发现问题，以便及时得到解决和处理，如果专业人员发现变形或者位移，就要立即停止混凝土的教主工作。然后进行有效的处理措施，还要对模板进行及时的修理。相对于其他季节，在冬季施工是更应该注意对混凝土温度的控制，尤其是入摸温度，使温宿控制在100℃。

4.2加强对材料的控制

首先要合理选择材料，因为水利工程施工中，材料的质量会影响工程项目的整体质量，所以，在混凝土制作之前，要科学合理的选择水泥等相关的材料。为了有效的降低混凝土的内部温度，避免出现过大的内外温差，在购买材料时，采购人员要进行水泥的水化性分析，选择交底水化作用的水泥。尽可能降低单位水泥的用量，控制水泥的强度等级，前提是按混凝土的强度等级进行控制。尽可能选择系度较差的水泥，这样才能将混凝土的抗裂性提升上来，同时，需要重视骨料选择的施工单位，充分的保证混凝土原料的配合。

4.3认真做好混凝土养护工作

完成混凝土浇筑之后，后续的养护工作要认真对待。促使混凝土可以融入到外界的湿度和温度，避免出现内外温差过大和混凝土自身温差过大等现象是对混凝土进行养护的主要目的。所以，在混凝土养护时，为了防止在混凝土的内外出现过大的温度差，要确保使用时的温度低于混凝土施工时的温度。要尽量的降低新旧混凝土之间的温度差，在针对混凝土养护工作时，对于早期开展的水利工程。①要保证施工时混凝土的温度和湿度都较为合理，防止出现干缩变形等一系列的情况。②在充分的保证水泥的水化热的同时还要保证混凝土的强度和耐久性。还有，施工部门对于混凝土的养护时间要给与合理的延长，前提是按具体的情况，这样做是为了避免混凝土因为过大的内外温度差，而导致温度应力大于同期抗拉强度的情况，在使用科学合理的保湿保温养护措施时，应用薄膜水对混凝土的表面积底层进行养护，最终保证混凝土的质量达到设计规范的要求。

4.4加强对混凝土施工的监管

工程建设施工中混凝土的施工质量要得到保证，就应该建立和健全完整的监督管理体系，要有施工单位来建立，严格监督和控制混凝土的施工过程。还要加强监管人员的专业知识和素质水平，在施工中能够及时发现问题，解决问题，对于混凝土的裂缝能够得到更好的能够控制。随着我国社会的进步和科学技术的发展与创新，在水利工程建设过程中，对施工人员各方面的素质都要求加强，在水利工程建设施工之前，应对施工人员进行相应的培训，确保全部施工人员都有证可依，但这也不能阻止建设工程选择信誉良好且经验丰富的施工团队来进行施工。