【摘要】文章主要闡述了水工混凝土建筑物裂縫產(chǎn)生的危害,水工混凝土建筑物裂縫常見種類, 水工混凝土建筑物裂縫的預防措施,同時探討了水工混凝土建筑物裂縫的處理技術。
【關鍵詞】水工混凝土建筑物;裂縫處理技術;必要性;問題;措施
裂縫在水工混凝土建筑物比較常見,而且混凝土裂縫是由多種因素聯(lián)合作用的結果。嚴重的裂縫不僅危害水工建筑物的穩(wěn)定性和整體性,而且還會產(chǎn)生大量漏水。因此,應結合實際裂縫產(chǎn)生的原因采取合理的處理技術,保證水工建筑物可以正常運行。
一、水工混凝土建筑物裂縫產(chǎn)生的危害
水工混凝土結構建筑出現(xiàn)裂縫后,會使人們產(chǎn)生不安全的感覺。水工混凝土建筑物裂縫寬度不在規(guī)定值范圍內(nèi)且裂縫的深度和長度又足夠大時,就會破壞到鋼筋保護層,造成鋼筋被銹蝕的現(xiàn)象,鋼筋銹蝕后導致混凝土結構性能的裂化和破壞,體積膨脹就會擴大混凝土裂縫,這種惡性循環(huán)的結果就會逐漸破壞混凝土結構,降低了混凝土的抗壓強度,降低了鋼筋的抗拉強度,使其失去了承載能力。同時,水工混凝土建筑物產(chǎn)生的裂縫使混凝土的密實性降低了,就會比較容易受到硫酸鹽、氯鹽等的侵蝕。承受水壓的結構通過裂縫漏水,進一步降低由于混凝土裂縫存在的抗凍,水工混凝土建筑物裂縫的產(chǎn)生將混凝土的耐久性大大降低了。
二、水工混凝土建筑物裂縫常見種類
1 荷載引起的裂縫
荷載引起的裂縫是指由于施工和使用階段的靜荷載、動荷載引起的應力產(chǎn)生裂縫,可以細分為直接應力裂縫和次應力裂縫。直接應力裂縫是由于設計不合理、施工不合理或非人為因素導致的外荷載過大。次應力裂縫是指由于外荷載引起的次生應力產(chǎn)生的裂縫。施工過程重點的制作、脫模、養(yǎng)護、堆放、運輸、吊裝等引起的裂縫均屬于荷載作用引起的混凝土裂縫。
2 溫度變化引起的裂縫
混凝土在攪拌、運輸、澆筑、凝固、硬化過程中,由于水泥的水化將產(chǎn)生并釋放大量的水化熱,導致混凝土構件內(nèi)部與外部存在較大的溫差,造成混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力,混凝土表面產(chǎn)生拉應力,當這種拉應力超過了混凝土抗應力時就會使混凝土產(chǎn)生裂縫。這種裂縫多為貫穿性的,同時較深,這樣就會使結構的整體剛度嚴重降低?;炷潦┕み^程中由于人為因素造成的溫度變化,例如:施工縫、后澆帶等的混凝土接合面、分層分塊不合理、養(yǎng)護不到位或養(yǎng)護及時等都會引起混凝土構件深入貫穿性裂縫,這些人為因素造成的混凝土的裂縫危害性是非常大。
3 收縮引起的裂縫
在混凝土實際工程中,混凝土在空氣中凝結硬化時體積會縮小,產(chǎn)生一定的收縮變形不同成度地受到邊界的約束作用。由于構件受到約束而不能自由伸縮,混凝土的干縮就容易產(chǎn)生裂縫。
4 鋼筋銹蝕引起的裂縫
當鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中,如侵蝕性水,由于混凝土保護層厚度有限,尤其是受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面,就會降低混凝土周圍堿度,導致鋼筋表面氧化膜被破壞,環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2~4倍,鐵銹體積膨脹對周圍混凝土擠壓,造成保護層混凝土出現(xiàn)開裂、剝離等現(xiàn)象,沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。
5 施工材料質(zhì)量引起的裂縫
進行混凝土配置的時后,使用的砂、水泥、骨料、拌和水、外加劑等質(zhì)量不符合標準要求,就會造成混凝土結構產(chǎn)生裂縫。例如:水泥的凝結時間不符合要求,硅酸鹽水泥的初凝時間早于45分鐘;砂石粒徑過小、級配不良、空隙率大造成混凝土強度偏低;拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量高,嚴重銹蝕鋼筋等。
6 施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,施工工藝不合理且質(zhì)量低劣,就容易導致工程出現(xiàn)的裂縫。有縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫,尤其是細長薄壁結構會更容易產(chǎn)生裂縫。
三、水工混凝土建筑物裂縫的預防措施分析
1 合理設計混凝土配合比例
水工混凝土建筑物的設計過程中應嚴格依據(jù)國家現(xiàn)行有關標準執(zhí)行,充分考慮水工建筑物長期使用過程中由于環(huán)境作用引起結構材料性能劣化、腐蝕對結構產(chǎn)生的影響?;炷恋脑O計要求:滿足結構設計強度要求是混凝土配合比設計的首要任務,必須掌握配合比設計相關的標準、規(guī)范,結合使用材料的質(zhì)量波動、生產(chǎn)水平、施工水平等因素;根據(jù)工程結構部位、鋼筋的配筋量、施工方法及其他要求,確定混凝土拌合物的坍落度,確保混凝土拌合物有良好的均質(zhì)性,不發(fā)生離析和泌水,易于澆筑和抹面;為了保證這些混凝土結構具有良好的耐久性,不僅要優(yōu)化混凝土配合比設計,進行混凝土配合比設計前應優(yōu)選混凝土使用的原材料,可以有效保證設計的混凝土具有良好耐久性;配合比設計不僅要合理設計配合比的本身,而且更應該對原材料的品質(zhì)進行優(yōu)選,選擇優(yōu)質(zhì)價格合理的原材料,不僅有利保證混凝土的質(zhì)量而且也是提高混凝土企業(yè)經(jīng)濟效益的有效途徑。
2 施工工藝
水工混凝土建筑物施工過程中應符合工程設計和國家現(xiàn)行的施工規(guī)范、質(zhì)量評定與驗收規(guī)范的要求,嚴格遵守相關制度。大體積混凝土澆筑應嚴格依據(jù)事先制定的溫控計劃措施執(zhí)行;混凝土澆筑過程中應充分保證鋼筋保護層不會受到影響和破壞,確?;炷辆鶆蛎軐崱<訌娀炷琉B(yǎng)護,高度重視混凝土養(yǎng)護的方法、時間等方面?;炷翝仓?2小時后開始灑水養(yǎng)護,保證混凝土表面24小時保持濕潤狀態(tài),尤其是加強早期養(yǎng)護,時間不少于14天。
四、水工混凝土建筑物裂縫的處理技術探討
1 表面覆蓋法修補裂縫
表面覆蓋法一般采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。表面覆蓋法施工時,先用鋼絲刷子打毛混凝土表面,除去表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面。
2 灌漿法修補裂縫
普通水泥灌漿大體積水壩、厚混凝土墻、或者水工結構的巖石基礎上的裂縫,有時通過注入硅酸鹽水泥砂漿來密閉。聚合物灌注基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌漿料,和水反應后形成固態(tài)沉淀物或泡沫材料,起到封閉裂縫的作用??稍诔睗癍h(huán)境中使用。
四、結語
總之,通過分析水工混凝土建筑物裂縫的種類和預防措施,對水工混凝土建筑物采取合理有效的補救措施,可以將裂縫程度控制在一定范圍內(nèi),避免滲漏問題的出現(xiàn),保正水工建筑物的安全性和耐久性。
參考文獻:
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