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砼裂縫防治在水利施工中的應(yīng)用
水利工程是現(xiàn)代社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容，而混凝土技術(shù)是水利工程建設(shè)的關(guān)鍵，而混凝土的開(kāi)裂容易導(dǎo)致腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部，混凝土內(nèi)部鋼筋極易受到腐蝕，鋼筋砼承載力會(huì)受到極大影響，此外水利工程壽命以及耐久度都會(huì)受到影響而下降，使得水利工程存在安全隱患。故通過(guò)對(duì)砼裂縫產(chǎn)生因素的分析，從根本上避免砼裂縫的產(chǎn)生，從而保證了水工建設(shè)的質(zhì)量。
1 砼裂縫產(chǎn)生原因概述
1.1 塑性收縮裂縫
混凝土在凝固時(shí)不但會(huì)蒸發(fā)水分，同時(shí)會(huì)散發(fā)熱量，而由于熱脹冷縮，混凝土?xí)谏嶂蠖湛s。尤其是一些體積較大的混凝土，由于體積較大所以在凝固的過(guò)程中內(nèi)外散熱速度不一致，而基于這種不一致的收縮，混凝土表面就會(huì)受到收縮應(yīng)力的作用，當(dāng)該應(yīng)力超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗性極限，拉應(yīng)力就會(huì)使得混凝土產(chǎn)生裂縫。而對(duì)于土工建筑，裂縫是影響最大的病害之一。但是混凝土裂縫的出現(xiàn)并非是連續(xù)的，該種物理病害會(huì)直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久度。而施工期是裂縫出現(xiàn)的主要時(shí)期，雖然在施工期后同樣會(huì)出現(xiàn)砼裂縫，但是大多施工期后的裂縫并非是由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行使用后而出現(xiàn)的老化裂縫，而是在初期就存在的。而混凝土裂縫的出現(xiàn)會(huì)降低混凝土的抗拉性，并且會(huì)令腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)受到腐蝕，破壞混凝土的結(jié)構(gòu)。針對(duì)水利工程中的水庫(kù)，若是工程結(jié)構(gòu)中擋水部分出現(xiàn)裂縫，那么會(huì)引發(fā)滲漏，由于水庫(kù)蓄水是用于灌溉和發(fā)電的，因此若是由于裂縫直接引發(fā)的滲漏那么會(huì)直接威脅水利工程的功能實(shí)現(xiàn)。若是砼裂縫出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)的重力壩上，當(dāng)裂縫深入貫穿，并達(dá)到了相應(yīng)的寬度后，則會(huì)導(dǎo)致壩體的壓力場(chǎng)分布。壓力場(chǎng)改變，那么壩體抗滑性就會(huì)發(fā)生改變，則壩體抗震性能會(huì)相應(yīng)減弱，威脅整個(gè)壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性。
1.2溫差裂縫
由于混凝土內(nèi)外溫度差而產(chǎn)生的裂縫即溫差裂縫，由于混凝土的主要材料為水泥，而水泥在凝固過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水化熱，因此混凝土在凝固過(guò)程中內(nèi)外部就會(huì)產(chǎn)生溫差。而由于內(nèi)外產(chǎn)生溫差，在混凝土的微孔中由于水份的凝結(jié)體積會(huì)發(fā)生改變，在溫度的正負(fù)交替過(guò)程中，受到凍脹壓力以及冷水滲透壓力的作用下，當(dāng)兩種力結(jié)合作用超過(guò)了混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉性時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)受到破壞。而溫差裂縫產(chǎn)生的主要原因是如下：首先，施工初期由于水泥凝固而產(chǎn)生大量的熱量，由于內(nèi)部和外部的溫差會(huì)破壞混凝土結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生裂縫；其次，在混凝土拆模后，由于混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度急劇下降，也會(huì)產(chǎn)生溫差裂縫；第三，混凝土內(nèi)外散熱速度不同，外部散熱快而內(nèi)部散熱慢則會(huì)在內(nèi)外產(chǎn)生溫差，繼而引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。由于大體積混凝土的溫差裂縫，主要出現(xiàn)的位置在分洪閘、大壩以及攔河壩上，因此對(duì)水工設(shè)施安全性威脅極大。
1.3 安定性裂縫
安定性裂縫主要表現(xiàn)為龜裂型，而這種龜裂裂縫則是由于使用了不合格的混凝土導(dǎo)致。此外，安定性裂縫也會(huì)由于鋼筋腐蝕而產(chǎn)生。
2 防治裂縫的措施
2.1 混凝土配比優(yōu)化
通過(guò)加入外加材料優(yōu)化混凝土的材料配比，將水泥用量減少到最低，并加入粉煤灰，以此提高混凝土的抗腐蝕性，另外嚴(yán)格控制水膠配比，保證其在規(guī)定的范圍內(nèi)，且采用二級(jí)配粗骨料。粉煤灰的加入不但能夠提高混凝土的抗腐蝕性，同時(shí)對(duì)和易性、收縮量以及溫升都有著一丁點(diǎn)控制作用，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的物理性能。另外可以在混凝土結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)裂縫的部位加入一些斜筋，用以承擔(dān)結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力，對(duì)于混凝土裂縫的繼續(xù)發(fā)展有良好的控制作用。另外可以通過(guò)中低強(qiáng)度水泥的應(yīng)用在設(shè)計(jì)期避免結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生，并且要注意結(jié)構(gòu)約束度的降低。另外針對(duì)混凝土鋼筋保護(hù)層應(yīng)當(dāng)盡可能的取其最小值，規(guī)定范圍內(nèi)取值越小，越不容易發(fā)生裂縫。
2.2 后期養(yǎng)護(hù)工作的加強(qiáng)
混凝土在后期需要拆模處理，而拆模后如若不采取必要的保養(yǎng)維護(hù)措施則很容易發(fā)生裂縫現(xiàn)象。澆筑初期混凝土需要注意保濕和護(hù)養(yǎng)，良好的保養(yǎng)工作能夠有效預(yù)防初期裂縫的產(chǎn)生，并且對(duì)于后期混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有著極大的促進(jìn)作用，能夠有效保證結(jié)構(gòu)的韌性和抗壓能力。在現(xiàn)代水工建設(shè)中相關(guān)混凝土養(yǎng)護(hù)工作，是施工中重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容。此外，為避免混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋受到腐蝕也需要必要的維護(hù)措施。鋼筋銹蝕是氧化還原反應(yīng)，因而混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度加強(qiáng)以及空氣的隔絕是預(yù)防鋼筋氧化銹蝕的關(guān)鍵。通過(guò)增加混凝土結(jié)構(gòu)表面密實(shí)度，在結(jié)構(gòu)體表面涂刷密實(shí)度較高的水泥砂漿以及防腐層都可以有效降低混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕程度。而一些抗腐蝕材料的選用是避免混凝土出現(xiàn)裂縫的有效措施，因此需要控制混凝土中堿骨料的使用，提高混凝土密實(shí)度，保證水灰比合理科學(xué)，是控制混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的有效方式。
2.3 塑性收縮裂縫的預(yù)防措施
首先是要選擇合適的材料，一般選用干縮值較小、強(qiáng)度好的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。嚴(yán)格控制水灰比例，摻加高效減水劑來(lái)增加混凝土的強(qiáng)度，減少水和水泥的分量。澆注混凝土前，將基層和模板澆水均勻濕透。
2.4 沉陷裂縫的預(yù)防措施
要保證地基的穩(wěn)定，對(duì)松軟土的地質(zhì)結(jié)構(gòu)在施工前要進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。要保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，有較強(qiáng)的支撐力，保證地基的受力均勻。混凝土在澆注的過(guò)程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定時(shí)間內(nèi)，還要注意拆模的先后順序。
結(jié)語(yǔ)
導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的因素很多，荷載過(guò)大會(huì)產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力裂縫，由于基礎(chǔ)不牢出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降現(xiàn)象時(shí)會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降裂縫，結(jié)構(gòu)溫差過(guò)大會(huì)使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫，養(yǎng)護(hù)不合理會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫。每種裂縫產(chǎn)生的原因不同，要消除裂縫必須針對(duì)其產(chǎn)生原因有效控制材料配比、適量及溫度和養(yǎng)護(hù)手段、施工手段，只有采用合理措施才能提高混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而消除裂縫。
