王延飛
摘要:隨著我國灌區(qū)水利工程規(guī)模不斷增加,工程質(zhì)量要求隨之增加,水利工程施工及后續(xù)使用過程中常出現(xiàn)大量混凝土裂縫,進(jìn)而對于整體灌區(qū)水利工程質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。本文首先闡述灌區(qū)水利工程混凝土裂縫成因,重點分析了灌區(qū)水利工程混凝土裂縫的具體修補策略及灌區(qū)水利工程混凝土裂縫成因的防治措施,希望能夠進(jìn)一步提升灌區(qū)水利工程使用質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:灌區(qū)水利工程;混凝土裂縫;修補方法;溫差
一、灌區(qū)水利工程混凝土裂縫成因
1.1溫差裂縫
如果混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大時,便會產(chǎn)生明顯的溫差裂縫,其已成為當(dāng)前常見的水利工程質(zhì)量問題,上述溫差會致使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水分凝結(jié)成冰或過冷水,產(chǎn)生較大凍脹壓力或滲透壓,如果這種壓力超過混凝土自身極限抗拉強度時,便會引發(fā)不同程度的溫差裂縫。通常這種裂縫大多出現(xiàn)在以下三個階段:(1)施工初期,基于水化熱負(fù)面影響,溫差裂縫發(fā)生頻次高;(2)脫模操作會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度出現(xiàn)驟然下降,這在一定程度上增大混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差,這也會引發(fā)溫差裂縫;(3)施工及維護(hù)階段,假使混凝土結(jié)構(gòu)的散熱效果不佳,致使混凝土內(nèi)部溫度遠(yuǎn)超過極限,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的溫差裂縫,而這種溫差裂縫會嚴(yán)重影響混凝土施工質(zhì)量,特別是一些大體積混凝土結(jié)構(gòu)。
1.2塑性收縮裂縫
混凝土具體凝固階段,常伴隨嚴(yán)重的散熱及蒸發(fā)情況,繼而引發(fā)混凝土體積收縮情況,特別是對于大體積混凝土,混凝土收縮過程遭受外部環(huán)境變化影響時,便會產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時,會出現(xiàn)裂縫。塑性收縮裂縫產(chǎn)生的根本原因在于混凝土性能不符合相關(guān)要求,所以混凝土使用初期就會出現(xiàn)裂縫。另外,施工人員沒有按照相關(guān)的操作規(guī)范進(jìn)行施工,否則會造成塑性收縮裂縫。當(dāng)發(fā)生這種塑性收縮裂縫時,如果不及時采取合理的應(yīng)急措施,裂縫會逐漸增加。當(dāng)各種污染物進(jìn)入這些裂縫時,鋼筋會受到污染,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的性能,尤其表現(xiàn)為工程抗震及防洪效果方面。
1.3安定性裂縫
假使水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化時,便會引發(fā)體積安定性不良影響,這種情況只是水泥制品后混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)膨脹性裂縫,降低水利工程整體質(zhì)量,進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。而這些裂縫出現(xiàn)常由于熟料中游離氧化鈣、氧化鎂或添加石膏含量增加,尤其石膏含量過多時,水泥硬化后便會與固態(tài)水化鋁酸鈣發(fā)生反應(yīng),體積明顯增加,進(jìn)而導(dǎo)致水泥開裂情況。
二、灌區(qū)水利工程混凝土裂縫的具體修補策略
混凝土出現(xiàn)裂縫后,基于不影響工程質(zhì)量的目的,要求相關(guān)工作人員對于混凝土裂縫進(jìn)行妥善修復(fù),避免進(jìn)一步侵蝕及裂縫擴大,還可顯著提升結(jié)構(gòu)安全性以及整體美觀程度。實際修補過程中,重點考慮整體修補成本,進(jìn)而確定相應(yīng)的修補范圍及規(guī)模。當(dāng)前針對灌區(qū)水利工程混凝土裂縫問題,常見的修補方法包括下列三個方面。
2.1充填法
一般來說,假使裂縫寬度超過0.5mm,可采用充填法實施有效修補,具體利用密封材料填充裂縫。凹槽首先沿著裂縫產(chǎn)生,致使裂縫形狀為U形或V形,而填充材料要求注入裂縫中,常用的填料有水泥砂漿,環(huán)氧砂漿,彈性環(huán)氧砂漿以及聚合物水泥砂漿等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋已生銹,要求施工人員將混凝土切割,具體切割范圍以滿足處理生銹鋼筋以對鋼筋除銹要求為宜,然后具體開展防銹處理工作,主要在裂縫位置填充諸如聚合物水泥砂漿或環(huán)氧樹脂砂漿等材料。
2.2注入法
當(dāng)前常用注入法具體包括壓力灌漿法和真空注入法,其中壓力灌漿法大多應(yīng)用于深裂縫及薄裂縫處理方面,而真空注入方法則利用真空泵在狹縫區(qū)域形成真空環(huán)境,進(jìn)而將漿料吸入狹縫中,這種方法主要應(yīng)用于修復(fù)各種表面裂縫,而灌漿材料達(dá)到采用水泥漿,普通環(huán)氧樹脂漿以及彈性環(huán)氧樹脂漿。
2.3表面覆蓋法
對于一些寬度小于0.2mm的微裂紋,表面覆蓋法實際修復(fù)效果較為明顯,具體利用一層薄膜覆蓋裂縫或覆蓋混凝土表面,實際裂縫區(qū)域完全覆蓋。采用這種方法處理后,混凝土的防水性能及耐久性均可明顯提升。這種方法開展前,要求工作人員及時清理裂縫表面沉積物,再使用清水徹底沖洗,使用樹脂填充表面的毛孔,最后表面涂覆一定厚度的彈性涂膜防水材料、聚合物水泥漿以及聚合物膜等。
三、灌區(qū)水利工程混凝土裂縫的防治措施
如果灌區(qū)水利工程混凝土裂縫未經(jīng)過有效處理,可能引發(fā)嚴(yán)重后果,因此本文提出相應(yīng)的防治措施,其具體包括下列兩個方面。
3.1確定混凝土最佳配合比
具體混凝土施工前,施工人員使用各種混凝土材料進(jìn)行比例試驗,以確定混凝土的最佳混合比,而原材料采購階段,采購人員還需要根據(jù)具體使用要求選擇原材料,進(jìn)而保證材料質(zhì)量,從而防止由于材料問題產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。實際混凝土施工過程中,工作人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整各種原料的具體用量,尤其是水泥和粉煤灰用量,這可以有效地減少溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響,從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。此外,對于一些易在混凝土中產(chǎn)生裂縫的部件,必須采用針對性加固措施,尤其使用中低強度水泥,有效控制鋼筋保護(hù)層厚度,確?;炷磷罱K強度滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求,進(jìn)而避免出現(xiàn)裂縫。
3.2強化混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)措施
一般來說,混凝土維護(hù)工作對于整體混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響較為突出,所以混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)作業(yè)完成后,工作人員要求采用相關(guān)措施實施有效維護(hù)。合理有效的混凝土結(jié)構(gòu)維護(hù)措施可以有效防止混凝土裂縫發(fā)生及進(jìn)一步發(fā)展,確保后期混凝土的穩(wěn)定程度,提升整體混凝土結(jié)構(gòu)承載能力和強度,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。
四、結(jié)語
綜上所述,灌區(qū)水利工程施工及使用過程中,混凝土裂縫較為常見,假使這些裂縫未獲得有效修補,任其發(fā)展,可能對于整體水利工程使用產(chǎn)生負(fù)面影響,嚴(yán)重時引發(fā)安全事故,因此要求相關(guān)工作人員對已發(fā)現(xiàn)的裂縫具體成因,采用相應(yīng)的修補方法進(jìn)行處理,并認(rèn)真做好相應(yīng)的防治措施,這樣才能確保灌區(qū)水利工程施工及使用質(zhì)量。
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(作者單位:甘肅省景泰川電力提灌管理局)