水利工程中混凝土裂缝的成因与施工控制

2015-08-15彭国伟郭春丽

江西建材 2015年6期

■彭国伟，郭春丽

■1.汝南县国土资源局罗店国土资源管理所，河南驻马店 463300;2.汝南县三门闸街道村镇建设发展中心，河南驻马店 463300

水利工程中浇硂裂缝现象是一种较为普遍的问题，而其中存在着有害和无害两种裂缝，两者的存在对水利工程的整体价值造成不同程度的影响。浇硂有害裂缝指的是对浇硂工程结构和外观造成严重损害的裂缝现象，必须在施工中尽可能消除或进行严密后期修补的裂缝现象，无害裂缝指的是在浇硂工程施工工艺允许范围内的裂缝，该类型的裂缝对浇硂质量不造成影响，却会影响浇硂工程的美观度，可不做后期修补美化处理或需要进行一定的后期美化处理。

1 水利工程中浇硂裂缝的危害解析

1.1 裂缝容易导致浇硂渗漏

浇硂渗漏引起混凝土碳化加速，大幅度降低混凝土的抗腐蚀性能，容易导致浇硂结构物整体稳定性降低，造成其在使用期内抗压强度小于工程设计标准，长期使用中会出现耐久性不足等问题。浇硂裂缝出现在浇硂构件中时，容易造成浇硂内钢筋快速锈蚀，使混凝土构件体积增大，构件本身负荷应力能力降低，严重时会影响整体工程质量，甚至引发安全风险。

1.2 浇硂裂缝渗漏问题将对水工结构造成直接威胁

例如大坝、堤防等水利工程出现渗漏现象，汛期水利工程结构承受较大应力负荷时水利工程浇硂结构将可能出现崩裂危险，故而浇硂裂缝渗漏问题将可能威胁下游群众的生命安全。

1.3 浇硂裂缝的出现，将导致水利工程寿命缩短

浇硂裂缝的出现，会导致浇硂内部结构中混凝土碳化速度加快，从而导致混凝土抗腐蚀能力降低，其不仅对水利工程的安全性造成严重影响，同时会导致水利工程的使用寿命大大缩短。

2 水利工程浇硂裂缝成因解析

2.1 低质量建材导致浇硂裂缝

建材质量是确保浇硂工程质量的基本前提。水利工程中浇硂裂缝的出现究其原因很大程度上和建筑材料的质量有关。水泥质量低下，水泥性能和强度指标不符合工程设计要求，入场时没有经过严格的质量把关，水泥存储没有按照严格的技术要求执行，导致水泥受潮和水泥质保时间超限等;不合理的砂石骨料级配和沙石性能指标不合格等会导致浇硂结构强度不均匀，从而导致浇硂构件在长期承受应力过程中发生浇硂裂缝问题，

2.2 浇硂配合比不合理造成浇硂裂缝

浇硂质量的关键影响因素是浇硂配合比，配合时间和配合比不合理都会造成浇硂施工控制问题，从而造成浇硂裂缝。究其原因是配合比问题会对浇硂强度造成直接影响，从而造成浇硂开裂问题，而含沙率和水灰比控制不合理以及骨料中泥沙量过大问题也同样会引起浇硂裂缝问题的出现。

2.3 不合理的施工质量控制引起浇硂裂缝

水利工程浇硂施工中经常出现施工策略不合理的问题，其中施工质量的不合理控制容易造成施工中出现浇硂施工工序混乱错乱以及不合理的机械操作问题，造成浇硂施工质量得不到保障，从而导致浇硂裂缝出现。保温措施不到位容易导致浇硂裂缝产生，浇硂具有显著的热胀冷缩特性，在冬季和夏季昼夜温差较大的季节要特别注意浇硂表面的降温和保温工作，尽可能保证浇硂内外温度差值在安全范围内，避免因为浇硂内部和外部不同预应力造成温度裂缝;浇硂养护不合理也会造成浇硂裂缝产生，不合理的浇硂养护，导致浇硂表面水分过快蒸发而得不到合理的补水，因为浇硂内部结构水分蒸发缓慢容易导致浇硂内外在水化过程中出现不同的拉应力，当拉应力过大时将会产生收缩裂缝;不合理的浇硂原料制备和施工过程也会导致浇硂裂缝的产生，具体如硂制备过程中搅拌不均匀、施工中浇硂震荡不均匀以及装模拆膜操作不合理等都会造成浇硂裂缝问题。

3 浇硂裂缝防控措施解析

3.1 做好施工设计从根源上控制浇硂裂缝

浇硂工程设计要保证具有合理性和科学性。在充分了解到到混凝土裂缝允许的宽度值后，应该结合其要求做好设计，以防止裂缝的产生;严控硂配合比。施工时硂制备要严格按照设计要求进行配比和搅拌;重点控制硂的水灰比，要尽可能消减水泥含量，降低发生水泥水热化现象;合理控制骨料含泥量，确保骨料清洁程度符合工程设计标准，将骨料中的泥土和杂质颗粒物做最大程度的清除，切实做到骨料级配匹配;优化浇硂配筋设计方案，基于技术性和经济性两点，优化浇硂配筋设计方案，合理选择钢筋的直径和设置钢筋间距，确保浇硂构件的抗裂性能。

3.2 强化控制原材料质量降低裂缝发生率

(1)严格把控原材料入场的质量检验。在浇硂施工中对入场的钢筋和水泥等原材料进行严格的质量核查;检验水泥的等级强度、保质期和出厂日期，并抽检部分水泥样品进行性能测试，验收入场后要做好水泥的现场库管工作，谨防水泥存储过程中出现受潮问题;严格检查砂石骨料，对骨料级配、杂质和含泥量等指标进行重点核查，工程施工中禁止使用不符合设计指标的沙石骨料。

(2)优选施工材料。浇硂施工中要优先选用中低标准水泥，同时要选择性能良好的粗骨料作为施工原料。粗骨料性质对浇硂性能有着较大的影响，而选用热学性良好的粗骨料有利于防止浇硂裂缝的出现。

(3)最大限度的消减水泥使用量，施工中把粉煤灰等混合料混入水泥中使用，并依据水利工程具体情况，加入需要的外加剂，例如加入加气剂、减水剂等;适当调整骨料级配，保证在水灰比不变的情况下，优先使用低流态混凝土进行施工从而尽可能消减水泥的使用量。

4 强化混凝土施工过程管理，确保水利工程质量

4.1 把握好浇筑时间

在施工时间上最好是春秋两季，当必须在夏季做浇硂施工时，应该尽量避开夏季白天的高温施工，施工时要合理设计和控制浇硂施工厚度，浇硂层不能太厚。不要在冬季大风雪天气进行浇硂施工，气温温度太低会让浇硂水化热反应变慢，硂受冻收缩后容易出现硂裂缝。

4.2 采用适当施工工艺和方法

尽可能减少浇硂外部的约束力;浇硂施工的理论温度场与伸缩度分布以及收缩系数通常和实际施工有着一定差异，因此在施工中设置合理的后浇带，把水工结构自上而下分成若干区段。区段划分要经过专业的技术论证，区段长度确定不能过于盲目。浇筑中各个区段都要留出合理的不浇灌宽度，保留预定时长后方对该部分进行混凝土浇筑，对后浇带施工中要确保外界水进入其中，另外杂物掉落后浇带后再进行清理难度极大，因此必须做好防护准备。

4.3 确保养护质量

水利工程中浇硂裂缝的防治是一项至关重要的工作，其中浇硂的早期养护是防治浇硂裂缝出现的关键。混凝土早期养护工作能够最大限度的降低混凝土产生的收缩力。早期养护工作主要是对浇硂构建进行湿润和保温，在条件允许的情况下，大体积浇硂构件要采用流水养护或者蓄水养护的方法。浇硂养护时间长度是2-4 周，另外还需要在施工时考虑浇硂的水化热现象。