宋越濤 張衛(wèi)華 劉棪
摘 要:建國(guó)以來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,水利工程在規(guī)模和數(shù)量上的建設(shè)都達(dá)到了最高的水平。但是由于混凝土屬于脆性材料,所以出現(xiàn)裂縫就成為比較常見(jiàn)的問(wèn)題。裂縫很普遍但是成因卻有多重。在水利工程中,混凝土作為透水介質(zhì),一旦產(chǎn)生裂縫就會(huì)有壓水進(jìn)入建筑物內(nèi)容對(duì)其造成腐蝕,影響建筑物的穩(wěn)定性。本文分析了混凝土裂縫滲透成因,并研究了其有效預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:水利工程,混凝土裂縫,成因,有效措施
混凝土的開(kāi)裂問(wèn)題,即是現(xiàn)如今建筑工程質(zhì)量的通病,也是民眾質(zhì)量投訴的熱點(diǎn)?;炷恋男×芽p可能只是影響美觀,但是如果不加以防治產(chǎn)生大面積裂縫,就會(huì)對(duì)水利工程的正常使用和質(zhì)量造成不可避免的影響。
1.混凝土裂縫的分類
混凝土的裂縫有可以根據(jù)不同的條件有不同的分類。一般從裂縫的寬度來(lái)講裂縫分為微觀裂縫和宏觀裂縫,也就是我們廠說(shuō)的小裂縫和大裂縫,0.05MM為分界,0.05MM以上為宏觀裂縫,以下則為微觀裂縫。還可以根據(jù)裂縫產(chǎn)生的時(shí)間,分為早期裂縫、中期裂縫和晚期裂縫?;炷恋膬?nèi)部溫度也是有變化的,根據(jù)這個(gè)溫度的變化,可以將混凝土的裂縫分為溫升階段裂縫,溫度穩(wěn)定階段裂縫和溫度下降階段的裂縫。本文主要分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,也就是說(shuō)可以分為由外荷壓力引起的裂縫,有結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫,還有由外層結(jié)構(gòu)變形引起的裂縫這三種通過(guò)裂縫產(chǎn)生的原因來(lái)進(jìn)行的分類。混凝土的裂縫發(fā)生的部位和形狀也是有明顯的區(qū)別的,可以將裂縫分成縱向裂縫、橫向裂縫、斜向裂縫以及不規(guī)則裂縫。最后一種,是根據(jù)混凝土裂縫的深度分為表面裂縫,深層裂縫和貫穿性裂縫。
2.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土產(chǎn)生的原因有很多,但比較常見(jiàn)的混凝土出現(xiàn)裂縫的原因,有三分之二是來(lái)自溫度變化,接近三分之一是來(lái)自混凝土自身的干縮和濕賬。具體原因分析如下:
2.1溫度裂縫
溫度裂縫比較多的事發(fā)生在大體積的混凝土裂縫上,這種裂縫的走向一般來(lái)說(shuō)并沒(méi)有固定的規(guī)律,而且由溫度原因產(chǎn)生的裂縫,通常寬度和大小都不一樣,而且冬季是比較窄,夏季就比較寬。主要的原因多是由于溫差比較大引起的。大體積的混凝土在進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑之后,水泥掙處于硬化期,在這幾個(gè)期間混凝土內(nèi)部的溫度就會(huì)不斷上升,這種大溫差就造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不一樣,早期的混凝土抗拉力又比較低,所以當(dāng)內(nèi)部與外部的溫差達(dá)到一定的程度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生早期的溫度裂縫。
2.2塑性收縮裂縫
混凝土的塑性收縮是在混凝土凝結(jié)之前,表面失水較快產(chǎn)生的收縮。這種裂縫一般有不規(guī)則的形狀和兩端長(zhǎng)短不一,互相不連貫的特點(diǎn)。大多在氣候比較干燥的時(shí)候出現(xiàn)。主要原因是混凝土在進(jìn)行澆筑之后,表面由于大風(fēng)和高溫的影響,造成混凝土表面水分大量流失,造成混凝土體積急劇收縮產(chǎn)生裂縫,而且前期如果水泥用量過(guò)多或者使用過(guò)量的粉砂也會(huì)造成混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。還會(huì)因?yàn)榛炷猎诔跗跀嚢钑r(shí)水灰比重大,拌和泥水時(shí)添加了鹽分和腐蝕酸等也會(huì)產(chǎn)生這種塑性的收縮。
2.3干縮裂縫
干縮裂縫是由于混凝土內(nèi)外水分的蒸發(fā)程度不同造成的,這種裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)。干縮裂縫的特征是表面性的平行線或者是網(wǎng)狀的淺細(xì)裂縫。主要原因是由于在混凝土成型后對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)不周造成的,表面水分流失快,內(nèi)部水分流失慢就會(huì)產(chǎn)生這種干縮裂縫?;炷恋乃冶戎卮蠛蜆?gòu)件長(zhǎng)期露天堆放,讓混凝土表面濕度產(chǎn)生變化,也會(huì)造成混凝土的干縮裂縫。
2.4沉降裂縫
混凝土的沉降裂縫主要表現(xiàn)為混凝土結(jié)構(gòu)的深進(jìn)或者貫穿性裂縫。這種裂縫主要的走向多與地面的沉陷情況有關(guān)。主要原因是由于結(jié)構(gòu)地基的土質(zhì)不均勻和地面浸水造成的,澆筑在斜坡上面的混凝土,經(jīng)過(guò)時(shí)間的推移,也會(huì)由于重力作用而產(chǎn)生向下流動(dòng)的裂縫。
3.針對(duì)混凝土產(chǎn)生裂縫的有效預(yù)防措施
對(duì)于混凝土產(chǎn)生裂縫的預(yù)防措施,可以從控制溫度,改進(jìn)操作工藝和加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等幾部分入手。
3.1配制混凝土?xí)r注重比例
由于在配制混凝土?xí)r比例不正確,就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干縮裂縫和塑性收縮裂縫。針對(duì)這一因素,在配制混凝土?xí)r,要合理的進(jìn)行選材,采用質(zhì)地優(yōu)良的石子,并把砂石含泥量控制在合理范圍內(nèi),減小空隙率,并且要搗固密實(shí),提高混凝土的抗裂度,有條件的增加合適的減水劑,避免過(guò)量使用粉砂。而且在配制混凝土前,為了避免產(chǎn)生裂縫,要將基層和模板用水澆透,這樣做是避免溫度過(guò)高是吸收掉混凝土中的水分。
3.2注重混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土的養(yǎng)護(hù)可以通過(guò)使用養(yǎng)護(hù)劑或者覆蓋濕草袋等方法,當(dāng)表面出現(xiàn)細(xì)微裂縫時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抹壓。為了減小混凝土的養(yǎng)護(hù),要是混凝土澆筑后,及時(shí)使用濕潤(rùn)的草簾和麻片進(jìn)行覆蓋,并且灑水養(yǎng)護(hù)。可以適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,冬季施工時(shí)更應(yīng)該延長(zhǎng)混凝土的保溫覆蓋時(shí)間。另外,在混凝土癡線裂縫之后,如果混凝土仍然保持著塑性,可以通過(guò)采取及時(shí)重新壓抹一遍或者重新振搗的方式來(lái)進(jìn)行處理。
3.3根據(jù)溫度進(jìn)行表面防護(hù)
溫度裂縫對(duì)于鋼筋碳化,抗疲勞等方面都有影響。對(duì)于表面的裂縫要繼續(xù)擰封閉處理,可以死采用涂?jī)杀榄h(huán)氧膠或者貼環(huán)氧玻璃布的方式,或者是噴水泥砂漿的方式進(jìn)行表面的封閉處理。而對(duì)于有整體性防水和防滲要求的結(jié)構(gòu),比如就是水利工程中的混凝土處理,應(yīng)當(dāng)根據(jù)裂縫可以膠管的程度,采用澆灌水泥砂漿或者化學(xué)砂漿的方式進(jìn)行裂縫修補(bǔ),并且灌漿和表面的封閉最好同時(shí)使用。
3.4根據(jù)土質(zhì)進(jìn)行防護(hù)
對(duì)待不同的土質(zhì)要有不同的措施,建筑工程最好是選擇在硬質(zhì)土地上進(jìn)行混凝土澆筑。如果是軟土,要填土地基,并且在上部結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行對(duì)土地的夯實(shí)和加固。一定要保證混凝土的模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,能夠支撐牢固,并且使地基受力均勻。
結(jié)束語(yǔ):
出現(xiàn)裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)場(chǎng),它的出現(xiàn)會(huì)影響建筑物的使用,降低建筑物的抗?jié)B能力。所以,分析裂縫的分類,成因以及提供防護(hù)措施,是對(duì)于水利工程未來(lái)更好的建筑和發(fā)展的一個(gè)重要前提。
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(作者單位:1.焦作市黃河河務(wù)局沁陽(yáng)沁河河務(wù)局;2,3.焦作市黃河華龍工程有限公司)