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水工建筑中混凝土裂缝问题与应对

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摘要:随着经济与社会的快速发展,近年来我国水利基础设施领域建设取得了较为长足的进步,但进步背后存在的混凝土裂缝问题却不容忽视,基于此,本文简单分析了水工建筑中的混凝土裂缝问题,并结合实例,详细论述了水工建筑中混凝土裂缝问题的应对,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词:水工建筑;混凝土裂缝;灌浆处理

前言

虽然近年来水工建筑材料的性能不断提升,但在笔者的实际调研中发现,水工建筑在施工中、后期出现损害的情况仍较为常见,裂缝问题便属于最主要的损害问题,而为了尽可能降低裂缝问题的危害、保证水工建筑整体质量,正是本文围绕水工建筑中混凝土裂缝问题及应对开展具体研究的原因所在。

1水工建筑中的混凝土裂缝问题

1.1常见混凝土裂缝

水工建筑的混凝土裂缝可以分为四类,即塑性收缩裂缝、凝缩性裂缝、沉降收缩裂缝、冻胀裂缝,各类裂缝问题的具体表现如下所示:①塑性收缩裂缝。新浇筑而成的水工建筑较为容易出现塑性收缩裂缝,水工建筑在被浇筑成功后游离水分大量挥发导致的表面强烈收缩是塑性收缩裂缝出现的根本原因,出现于混凝土表面、深度相对较浅、外观像泥浆表面属于这类裂缝的主要特点,大风、高温天气很容易引发塑性收缩裂缝。②凝缩性裂缝。过量水泥与细骨料混合,混凝土浇筑材料表面亚光土层较厚便很容易引发凝缩性裂缝,这是由于下层混凝土干缩能力明显低于上层,裂缝往往因此出现。③沉降收缩裂缝。水工建筑混凝土埋设件部分和表面较为容易出现沉降收缩裂缝,外观为梭形、宽度较小、延伸到钢筋材料表面属于这类裂缝的主要特点,混凝土材料浇筑后粗骨料沉落挤出的一定空气和水分属于沉降收缩裂缝出现的主要原因。④冻胀裂缝。混凝土材料浇筑初期受到冰冻较为容易引发冻涨裂缝,这一裂缝导致的钢筋形状不可逆改变往往会对水工建筑质量造成较为深远的影响。周边环境温差变化较大、混凝土受到寒潮袭击均可能出现冻涨裂缝,裂缝走向无规律、在混凝土表面较浅范围产生、大面积结构裂缝纵横交错均属于冻涨裂缝的具体表现[1]。

1.2引发裂缝的原因

结合水工建筑中的常见混凝土裂缝问题,本文总结了引发水工建筑混凝土裂缝问题的主要原因,主要包括水温、材料、养护,具体原因如下所示:①水温。水温较低时混凝土表面会产生拉应力,外界温度发生急剧变化时,混凝土内部会产生拉应力,上文提到的沉降收缩裂缝、冻胀裂缝出现均与水温存在一定联系,冬季施工缺乏保温措施便属于其中典型。②材料。水泥材料的选择与质量、混凝土的配比均与水工建筑混凝土裂缝的出现存在较强联系,这是由于水泥材料的水化放热很可能引发混凝土裂缝,而混凝土材料配比不当导致的保水性不良、沁水、离析、增加收缩等问题,同样属于引发混凝土裂缝的主要原因。③养护。水工建筑养护质量与混凝土裂缝的出现与否联系紧密,如出现后期养护不当问题,混凝土很容易出现塑性收缩裂缝,混凝土浇筑后的一段时间则属于养护工作的关键点,这一关键点必须得到业界人士重视[2]。

2水工建筑中混凝土裂缝问题的应对及实例分析

2.1常见的混凝土裂缝问题应对措施

灌浆措施、表面修复、黏贴加固、围套加固、灌浆处理均属于较为常见的混凝土裂缝问题应对措施,这类措施的具体应用如下所示:①填充措施。该措施较为适用于水工建筑裂缝较宽时的处理,使用填充材料填充裂缝属于该措施的主要原理,具体填充施工过程需考虑不同地基的承载力并由此针对性填充,如沙质粘土的承载力为250~400kN/m,其C×l推荐值为0.01~0.03,而C10以上配筋混凝土承载力为5000~10000kN/m,其C×l推荐值为1.00~1.50,表1为各种地基的阻力系数,这些都能够作为填充措施应用的依据。②表面修复。表面修复多用于水工建筑混凝土凝缩性裂缝与沉降收缩裂缝的处理,使用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布开展铺设填补属于表面修复的常见方式,该混凝土裂缝应对措施能够有效提升水工建筑持久性并恢复其外观形态。③黏贴加固。使用环氧树脂作为黏贴剂、在裂缝表面黏贴钢板属于黏贴加固的主要原理,该措施需在水工建筑工程结构解封后应用。④围套加固。围套加固多用于水工建筑物混凝土表面形态、外形损坏后的处理,通过在水工建筑结构外部包钢筋围套,即可大幅提升水工建筑混凝土截面、钢筋的承载力,但围套加固的应用需在水工建筑尺寸允许范围内。⑤灌浆处理。该措施主要通过混凝土封堵、打孔、加压灌浆的方式进行混凝土裂缝的处理,较为优秀的混凝土裂缝处理质量属于灌浆处理的优势所在[3]。

2.2具体工程实例的混凝土裂缝问题应对

2.2.1工程概况

为提升研究的实践价值,选择了某地S水库作为研究对象,该水库于2008年10月~2010年10月进行了除险加固处理,主要加固内容包括铺筑进厂公路、溢洪道改建、拦河坝加高加厚,但截至2017年5月21日,S水库迎水侧防渗面板混凝土、背水坡混凝土、坝顶分别发现39条、33条、57条明显可见的裂缝,因此开展了S水库全面检测与检查,并结合裂缝出现原因,开展了针对性较强的混凝土裂缝处理,图1为迎水侧桩号0+123.40防渗面板处芯样,结合该图可较为直观了解S水库混凝土裂缝问题。

2.2.2裂缝产生原因

深入分析后,可确定如下S水库混凝土裂缝出现原因:①昼夜温差较大影响。由于S水库地处山区且昼夜温差较大,2009年6月15日至8月5日的施工导致混凝土内部与表面存在较大温度差,由此引发了混凝土裂缝。②天气炎热影响。S水库混凝土在塑性状态下受到了较为炎热天气的影响,表面水分的较快蒸发导致了混凝土表面龟裂。③未考虑裂缝防治问题。S水库施工过程未考虑降低混凝土水化热、提高早期混凝土强度,这同样为裂缝的产生提供了条件。④振捣不密实。因S水库坝体陡峭,施工过程存在混凝土浇筑振捣不密实情况,混凝土沉降收缩裂缝因此出现。

2.2.3裂缝应对措施

结合S水库混凝土裂缝实际,采用了手刮聚脲与灌浆措施结合的方式进行混凝土裂缝处理,并取得了较好的处理效果,具体处理过程如下所示:①画边界线、涂抹抗渗1号。需首先在混凝土裂缝两边15cm处画边界线,并沿混凝土裂缝进行特种水泥材料抗渗1号的涂抹,涂抹的宽度、厚度分别为3~4cm、0.2cm。②打灌浆孔。按照由下至上的顺序进行准14灌浆孔的打凿,间隔、孔深分别为0.5m与30cm,灌浆孔需采用注水、洗孔的方式进行处理。③灌浆。灌浆需按照由下至上顺序进行,在灌浆嘴深入灌浆孔2/3后进行加压灌浆,灌浆压力需控制在30kPa以内,直至浆液从封堵腻子边缘明显渗出。④打磨。在完成灌浆处理后,施工角磨机进行画线范围混凝土表面打磨,打磨厚度、收边分别为2mm与1cm。⑤最终处理。涂刷界面剂、聚脲后即可铺设胎基布,图2为涂刮聚脲示意图,由此即完成了高质量的S水库混凝土裂缝处理。

3结论

综上所述,水工建筑混凝土裂缝问题的应对具备较高现实意义,在此基础上,本文涉及的填充措施、表面修复、黏贴加固、围套加固、灌浆处理、手刮聚脲与灌浆措施结合等内容,则提供了可行性较高的水工建筑混凝土裂缝问题处理路径,而为了更好保证水工建筑物性能,混凝土裂缝的预防,必须得到业界人士关注。

参考文献

[1]巴桑旺堆.水工混凝土结构裂缝成因及处理浅析[J].中国新技术新产品,2016,06:115.

[2]赵庆和.水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治对策分析[J].智能城市,2018,406:167~168.

[3]赵彩霞.分析水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理对策[J].现代物业(中旬刊),2018,01:122~123.

作者:谭丽娜 单位:阳江市水利水电勘测设计有限公司

水工建筑中混凝土裂缝问题与应对责任编辑:张雨    阅读:人次