浅析水利施工中大体积混凝土抗裂技术

2015-08-15杨小云新干县黄泥埠水库管理局江西新干331300

江西建材 2015年23期

■杨小云 ■新干县黄泥埠水库管理局，江西新干 331300

混凝土在水利工程施工之中发挥重要作用，由于其本身的结构特点，容易受到外界因素的干扰，导致工程的质量受到负面影响，严重情况下会引起安全事故，让水利工程无法顺利发挥使用功能。因此，技术人员应仔细分析产生裂缝的影响因素，寻找合理的对策解决裂缝问题。

1 大体积混凝土出现裂缝的影响因素

1．1 内外温差

由于混凝土内部和外部温度差导致的裂缝一般情况下会在浇筑完成后的第3天开始生成，之所以会存温度差是因为水泥的水化热会释放一定热量，但这种热量释放会受到一些因素的干扰而出现延迟。实际施工当中浇筑有一次性特点的同时，也呈现出总体性的特征。浇筑结束之后，水泥与水会发生物理或化学反应，混凝土内里就会发生水化热凝聚的情况。浇筑的工作量较大，在内里发生的水化热就不能很快地释放到外部环境之中，但是混凝土外部也出现这种水化热的情况，由于和空气直接产生联系，热量就会以很快地速度扩散到空气之中。这种情况下就造成混凝土内外出现温度差。当温差扩大到一定水平，内部承受应力持续增强，外部应力也随之共同变大，如果外边的应力超出混凝土本身所能承受的范围，外表就会在这样的情况下出现裂缝。假如自然环境的温度减少，混凝土遇冷收缩，内部出现各种物质，导致混凝土收缩能力增大，拉应力也会在此时出现，导致裂缝。

1．2 温度降低和干燥

散热与硬化过程完毕之后混凝土就会逐渐稳固，这个过程中混凝土可能会出现收缩的现象。热量散发时，内部温度持续增长到极限之后，水泥会出现水化现象，大量水分在这个过程中别消耗殆尽，随后温度就会呈现一定幅度的降低，混凝土外形开始出现缩小;浇筑过程通常使用泵送方式实现，泵送方式应用时会带着水分，而且水分是运动的，硬化正式开始后，这些正在运动中的水分就会逐步蒸发掉，水分短缺的情况也就随之出现，混凝土开始干燥并开始收缩。以上两种收缩的力道集合在一起，就会形成具备拉扯作用的应力，原来状态相对稳定的混凝土在这种拉扯之下就会逐渐无法承受，最终导致裂缝出现。这种情况刚发生不久，拉扯的作用力非常集中，甚至直接作用在一个点上，随着拉扯时间的延长，这种拉扯的强度也逐步增强，裂缝也就越来越大。

1．3 混凝土性能缺陷

此类裂缝也叫安定性裂缝，主要是由于混凝土本身的性能达不到标准导致的裂缝。这类施工中主要使用的材料有煤灰、石子、砂、水泥等。加入煤灰可以在某种程度上减少水泥的消耗，也可以实现混凝土形变的防控。通过分析可知，混凝土各个方面的性能与材料存在直接联系。当煤灰与砂石的使用量较大的时候，使用的水泥也就相应的减少，导致混凝土出现水化和收缩形变。水泥类型也与水化热有关，也会影响其使用量。在浇筑的时候，各种类型的裂缝都需要处理，如此才能实现防水效果。

2 水利施工中大体积混凝土抗裂技术应用分析

2．1 原料的选用

温度应力是造成裂缝出现的重要成因，混凝土温升和水泥的水化热存在直接联系，为了阻止温升导致的雷锋，水泥的选择十分重要。在选择水泥之前应对整个工程的实际情况进行全面调查，可以选用水热化比较低的水泥，比如矿渣硅酸盐水泥等。有研究表明，随着水泥用量的增加，其水化热作用就会让混凝土提升相应的温度，因此在工程施工之中尽量减少水泥的使用量。要根据实际情况持续调整骨料的级配，增加最大骨料粒径。在选用石子时，要保证其含泥量被控制低于1%，砂子含泥量至少控制在低于2%的水平，对于混凝土的配置和添加料也要实施细致的控制，从各个环节入手，有效杜绝裂缝的出现。

2．2 修补裂缝表面

补强灌浆技术是应对裂缝的重要手段，这个技术在实际应用中发挥非常有效的作用。灌浆操作流程务必正确，灌江口的那排要按照逐级加密的方式进行，具体就是在出现裂缝的混凝土上钻孔，然后将补强浆注入到混凝土结构之中，让结构保持较为稳定的状态。混凝土结构出现裂缝或强度不足等状况会导致混凝土结构本身受到比较复杂的负面影响。这种情况下如果使用灌浆技术不能有效进行处理，可以将混凝土结构全部移除，然后再次回填施工，这个过程中需要关注施工的温度应力和施工质量，使其与原本的混凝土实现有效结合。

2．3 灌浆嵌缝充填

如果裂缝已经对结构整体的承载性能和安全性都形成负面影响时，或混凝土防渗性能要求很高时，通常使用这种方法。通常有可以具体分为压力注浆法、涂抹封闭及开槽填补法等三种方法。前者主要用在维护宽度在0.2到0.3mm之间的裂缝。具体来说，将混凝土表面清理干净，尤其是裂缝四周，将注浆嘴粘在密闭裂缝上，开展试漏试验，搅拌好注浆液，在压力机的支持下进行两次灌浆，注浆完成之后，将混凝土表面处理干净。如果混凝土外表的裂纹非常多，一般方法难以奏效。第二种方法主要被用在宽度低于0.2mm的裂缝，使用这种方式可以起到防水作用，同样也可以组织装饰层的碳化，还能低于一些腐蚀离子的侵害。最后一种方法具体来说，使用锤子与扁铲沿着缝隙凿除一个U型槽，这个槽的深度与宽度都保持在40mm左右，在槽内的各个面涂上浆液，将事先搅拌好的水泥砂浆填充到槽中，使用抹刀压匀，并修理凭证。养护过程开始之后不能淋雨、风吹日晒，使用塑料薄膜覆盖混凝土的方式能达到最佳效果。

2．4 振捣技术

当浇筑面具有一定坡度时，使用三道振捣的方式进行处理可以有效缓解裂缝造成的负面作用。首道程序开展的位置是坡角，第二道在坡的中间段，第三道则需设定在坡顶。为了确保动能达到足够的水平，在每道上安置两个振捣器。正式开始振捣时，做好三道振捣的配合工作，保证坡面整体都能得到良好的振捣。同时振捣棒进入下层混凝土的深度要超过50mm，也要开展400mm左右的横移。使用振捣棒需要按照快插慢拨的准则进行，如果出现泛浆的情况，表明振捣发挥的作用较佳。振捣完毕之后，使用刮杠对结构整体实施整理，同时铺上随时，最后使用木抹压实，并修理平整。