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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，而混凝土的開裂容易導(dǎo)致腐蝕性物質(zhì)進入混凝土內(nèi)部，混凝土內(nèi)部鋼筋極易受到腐蝕，鋼筋砼承載力會受到極大影響，此外水利工程壽命以及耐久度都會受到影響而下降，使得水利工程存在安全隱患。故通過對砼裂縫產(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
混凝土在凝固時不但會蒸發(fā)水分，同時會散發(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)力就會使得混凝土產(chǎn)生裂縫。而對于土工建筑，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)的主要時期，雖然在施工期后同樣會出現(xiàn)砼裂縫，但是大多施工期后的裂縫并非是由于長時間的運行使用后而出現(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)會降低混凝土的抗拉性，并且會令腐蝕性物質(zhì)進入混凝土內(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)。針對水利工程中的水庫，若是工程結(jié)構(gòu)中擋水部分出現(xiàn)裂縫，那么會引發(fā)滲漏，由于水庫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)的滲漏那么會直接威脅水利工程的功能實現(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，則會導(dǎo)致壩體的壓力場分布。壓力場改變，那么壩體抗滑性就會發(fā)生改變，則壩體抗震性能會相應(yīng)減弱，威脅整個壩體結(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，而水泥在凝固過程中會產(chǎn)生水化熱，因此混凝土在凝固過程中內(nèi)外部就會產(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)體積會發(fā)生改變，在溫度的正負(fù)交替過程中，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)合作用超過了混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉性時，混凝土結(jié)構(gòu)就會受到破壞。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，同時對和易性、收縮量以及溫升都有著一丁點控制作用，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。另外可以通過中低強度水泥的應(yīng)用在設(shè)計期避免結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生，并且要注意結(jié)構(gòu)約束度的降低。另外針對混凝土鋼筋保護層應(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)護工作的加強
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，并且對于后期混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有著極大的促進作用，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)護工作，是施工中重點關(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)的密實度加強以及空氣的隔絕是預(yù)防鋼筋氧化銹蝕的關(guān)鍵。通過增加混凝土結(jié)構(gòu)表面密實度，在結(jié)構(gòu)體表面涂刷密實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，摻加高效減水劑來增加混凝土的強度，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，對松軟土的地質(zhì)結(jié)構(gòu)在施工前要進行必要的夯實和加固。要保證模板有足夠的強度和剛度，有較強的支撐力，保證地基的受力均勻。混凝土在澆注的過程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定時間內(nèi)，還要注意拆模的先后順序。
結(jié)語
導(dǎo)致混凝土裂縫產(chǎn)生的因素很多，荷載過大會產(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)象時會使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降裂縫，結(jié)構(gòu)溫差過大會使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫，養(yǎng)護不合理會使混凝土結(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其產(chǎn)生原因有效控制材料配比、適量及溫度和養(yǎng)護手段、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。
