水利工程施工控制混凝土裂縫技術研究
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摘要：當前水利工程是我國重要的基礎設施建設之一，對社會經濟的穩(wěn)步發(fā)展起到了重要的影響。然而，在實際的水利工程施工中，經常會出現混凝土裂縫問題，引起人們高度重視。通常裂縫的產生是由于混凝土受到一系列因素影響所致，此類裂縫的存在，直接影響了水利工程的承載能力和耐久性，尤其是防水性方面，對水利工程的安全穩(wěn)定造成嚴重威脅。為此，本文針對水利工程施工中的混凝土裂縫問題進行分析，明確產生裂縫的原因，最后由此提出混凝土裂縫控制技術以供參考。
引言
水利工程建設過程中，會應用到許多材料，混凝土就是必不可少的材料之一，混凝土對整個水利工程的質量與安全，具有非常重要的影響。所以，在水利工程施工時，應當高度重視混凝土裂縫問題。如果在水利工程中出現裂縫，將對整個工程產生重要的影響，甚至影響正常運行和降低使用期限，從而影響工程的可靠性。所以，應當重視水利工程的裂縫問題，致力于提高水利工程的穩(wěn)定性，這樣才能切實保障水利工程的質量。
1水利工程中混凝土產生裂縫的原因
1.1由于沉陷產生的裂縫
水利工程中通常在冬季容易出現沉陷裂紋，由于冬季溫度較低，當凍土開始解凍后，就會導致混凝土內部的結構出現沉裂情況。而且這種情況產生的裂紋是比較深的，嚴重的甚至會出現錯位的現象，由于這種情形出現的沉降裂紋較寬，對沉降量起到最為直接的影響。但是一般的情況下，只有沉陷裂紋可以導致沉降量發(fā)生變化。在水利工程中還應當注意，混凝土地基不均勻的情況，在進行回填時，由于密實程度的問題，會導致模板支撐間的距離加大，引起沉降不均勻情況，從而出現裂縫。
1.2由于溫度因素產生的裂縫
混凝土很容易受到溫度變化的影響，當外界溫度的發(fā)生變化的時候，必將對混凝土產生一定的影響，從而影響混凝土的內部結構，導致內部結構發(fā)生變化。這種情況是由于混凝土內部和外部溫差產生了熱脹冷縮現象，導致內外結構發(fā)生變化，從而出現的裂縫現象。水泥容易受水的影響，當水泥加水時就會產生水化熱量，如果混凝土結構內外溫度差異超過二十五度，將致使混凝內外結構產生拉力，導致裂縫的產生，因此必須高度重視溫度應力對混凝土的影響。根據筆者在南京市六合區(qū)山湖水庫管理所工作過程中，出現的問題談一下實際經驗。由于該水庫為中型水庫，大壩全長1100米，在2010年完成除險加固后，迎水坡面及防浪墻壓頂為混凝土材料，由于沒有設計變形縫，所以在每年夏季高溫時段，因溫度應力導致混凝土表面分段出現熱漲隆起現象，后來采取了切縫后灌填可伸縮瀝青類變形，使問題得到處理。
1.3溫差過大致使收縮不良產生的裂縫
在水利工程施工中，對混凝土凝固階段應當起到應有的重視，因為這是混凝土是否符合標準的重要階段。溫差對混凝土凝固階段有著直接的影響，如果在凝結過程中，出現過大的溫差，會導致混凝土內部結構應力發(fā)生變化，從而出現裂縫。所以在混凝土凝結過程中，應當注意控制好溫差，因為混凝土凝結時，會導致溫度下降，從而使混凝土裂縫加大，最終對水利工程造成影響。
1.4由于異常變形導致的裂縫
水利工程施工中的異常變形情況，主要是混凝土的收縮引起的。當混凝土沒有完全凝固時，直接在受到陽光直射，會導致收縮現象。如果是大面積工程施工中，應當注意水分流失的情況，如果在這個時候在空氣濕度較低，會出現收縮的現象，從而產生裂縫。
2水利工程施工中混凝土的裂縫控制技術應用舉措
2.1關于施工材料的質量控制
在水利工程施工中，混凝土施工會用到許多材料， 主要有水泥、砂、石子和水，還有外加劑等，這些都是混凝土施工的主要材料。如果想要最后形成混凝土，就應當將這些材料依照一定比例進行混合，所以在混合時應當注意這些材料的配比，因為這些材料配比情況會對混凝土的質量產生重要的影響。首先，是對水泥的選擇。在選擇水泥時，一定要注意市場上的水泥品種和種類，選擇適合水利工程施工方案的水泥，一般在水利工程中，應當選擇標號較高的水泥，這樣比較適合在水利工程中使用，而且效果較好。其次，對于細骨料砂子選擇。在進行細骨料砂子選擇時，要注意雜質的含量問題，在進行砂子選擇時，要選擇那些含泥量較低的沙子，同時對于含有害物質的砂子，應當避免使用，從而保證混凝土的質量。再次，對于粗骨料和石子的選擇。選擇粗骨料時，應當選擇含泥量較少的粗骨料，同時注意粒徑及顆粒級配，對此類問題都要進行充分的考量，這樣才能切實提高混凝土質量。對于石子的選擇方面，尤其是對受力部位石子選擇時，應當避免使用白云石和石灰石，因為此類石子受過煅燒，應當避免使用。同時也要注意石子的直徑問題，應當選擇直徑在兩厘米左右的石子。最后，外加劑的選擇。在選擇外加劑時，要嚴格注意外加劑的性能和質量情況，同時要注意生產廠家以及合格證的問題，這些都是選擇外加劑應當注意的事項。
2.2在混凝土凝固和澆筑過程中，注意溫度的控制
溫度對混凝土具有重要的影響，所以在混凝土凝固和澆筑中，應當嚴格控制溫度，從而減少裂縫的出現。首先，在水泥方面，應當選擇水化熱反應較小的水泥，根據施工季節(jié)修改組成混凝土的配合比例。當溫度較高時，可以進行降溫處理或者修改混凝土的內部結構，這樣可以最大程度的避免水分揮發(fā)而引起內部結構發(fā)生變化。當溫度降低時，可以有效的避免溫度對混凝土造成的影響。但是溫度過高，就應當在現場采用加入冰塊等方式進行降溫，以減少裂縫的出現。其次，在澆筑工藝上，應當根據混凝土實際情況選擇適合的澆筑工藝。進行混凝土澆筑施工時，針對大體積的混凝土澆筑施工，應當采用分層分段的方式，此類方式的優(yōu)點在于能夠從某種程度上加速熱量的散播。
2.3注意混凝土的配比和施工環(huán)節(jié)控制
在進行混凝土材料配比中，要注意結合原材料特點和水的使用量問題，同時也要注意控制砂率和水膠比。在進行混凝土配置時，可以考慮在混凝土中加入一定量的粉煤灰，這樣能夠保證混凝土的質量，使混凝土更加符合和易性要求，可以很大程度的改善混凝土的質量。在混凝土經過初期的凝固階段以后，可以進行再次的液化，去除多余的水膜和粗大骨料，這樣可以使混凝土結構更加穩(wěn)固，減少沉陷裂縫的情況出現。如果施工中出現溫度變化，可以在混凝土表面蓋一層膜，可以起到保溫保濕的作用，避免混凝土水分快速流失，減少出現收縮情況和溫度變化而產生裂縫的概率。
2.4解決裂縫出現的技術方法
解決混凝土裂縫問題，主要有三種技術方法：第一，表面覆蓋法。這是比較常用的，用特殊的薄膜和草簾直接覆蓋在混凝土表面，效果非常的好，所以在當前的水利工程中使用較多這種方法主要是沿著整個裂縫結構切割成V或U型槽，運用密封材料進行填充，然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔，再用修補材料涂覆表面。第二，裂縫填充法。第三，材料注入法。主要是將特殊材料滲透到裂縫中，主要有真空吸入法和灌漿法兩種。灌漿法一般是用環(huán)氧樹脂、水泥和甲基丙烯酸冷液對裂縫進行注漿。真空吸入法是用真空泵，將裂縫中的空氣抽干，然后將加固材料加入到裂縫中。
3工程實例分析
3.1工程概況
南京市六合區(qū)山湖水庫管理所，為中型水庫，大壩全長1100米，在2010年完成除險加固后，迎水坡面及防浪墻壓頂為混凝土材料。由于沒有設計變形縫，在每年夏季高溫時段，因溫度應力導致混凝土表面分段出現熱漲隆起現象，后來采取切縫后灌填可伸縮瀝青類變形，問題得到處理。具體闡述如下：
3.2裂縫成因分析
從混凝土材料角度分析，采用的混凝土材料屬于市場上常見的水泥、砂子、石子等，結合材料質量選取不同的添加劑，并且不同調配比例也將導致不同的混凝土強度。從化學角度分析，水與水泥混合后產生水化熱量，導致混凝土溫度變化。如果在此情況下溫度急劇攀升，形成較大內外溫差，將激發(fā)溫度應力，從而破壞混凝土應力狀態(tài)，最終形成裂縫。而這也是山湖水庫大壩迎水坡面及防浪墻壓頂裂縫產生的原因，再加上未設置變形縫，最終由于溫度應力產生裂縫。
3.3整改方式及效果
山湖水庫大壩迎水坡面及防浪墻壓頂產生混凝土裂縫后，建設單位及時將這一問題反饋至設計部門，并要求設計部門提出相應的解決辦法。后來采取切縫后灌填可伸縮瀝青類變形材料，切縫的目的是為了解決混凝土板塊熱脹冷縮的特性，而使用瀝青灌縫是為了解決水害，防止水從切縫滲入下層，從而避免深層次破壞問題產生。
4結束語
為了避免水利工程中出現裂縫，應當加強材料管理和溫度控制，同時運用合理的施工技術，減少裂縫問題出現和對裂縫進行修復。由于水利工程，對國計民生具有重要的影響，所以確保水利工程的安全、可靠是非常重要的。
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作者：郭永洲 單位：南京市六合區(qū)水務局
