水利工程中混凝土發(fā)生裂縫的原因分析

1混凝土本身存在問題

混凝土是由多種材料按照一定比例配比所得到的混合料，包括水泥、水、砂石、外加劑等等。這些材料通過相應的攪拌處理得到復合性材料，若是各方面不夠合理都會造成混凝土相應力學性能無法滿足基本要求，一旦混凝土混合料在攪拌過程中出現(xiàn)摻水量較多或者攪拌不均勻等問題都會造成混凝土施工發(fā)生裂縫?？偟膩碚f，造成混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因可以歸納為如下幾點：
(1)混凝土在配置時相關材料配比不符合設計標準，無法達到施工標準要求，例如水灰比配置不夠合理等，在應用時產(chǎn)生裂縫;
(2)完成了混凝土材料配比設計后，并沒有嚴格按照規(guī)定的時間以及溫度實施混凝土的攪拌;
(3)水泥的收縮量不滿足標準規(guī)定。水利工程施工項目不同，對于混凝土收縮率的要求也是不同的，一旦混凝土的實際收縮量不滿足設計要求時非常容易產(chǎn)生質(zhì)量方面的問題。這些問題都會對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響，一旦混凝土質(zhì)量不能滿足設計標準時就會產(chǎn)生較大的收縮應力，進而造成混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫。

2外部溫度變化的影響

如果外部環(huán)境溫度發(fā)生快速、劇烈的變化就會造成混凝土內(nèi)、外部應力不夠均勻，從而造成混凝土裂縫的出現(xiàn)，這是造成混凝土裂縫最為常見和普遍的影響因素。具體來說，只要混凝土施工過程中的溫度和施工完成后的溫度存在著比較大的差異就一定會產(chǎn)生相應的裂縫。其主要原因在于：混凝土結(jié)構(gòu)一般都是一次性澆筑成形，并且水利工程的規(guī)模都非常龐大。若是水泥受到水化作用后會產(chǎn)生非常大的熱量聚集，如果這些熱量無法快速釋放就會造成混凝土的內(nèi)部溫度遠遠大于外部溫度。在受到熱脹冷縮作用下水泥就會發(fā)生膨脹或者縮小的現(xiàn)象，從而在混凝土內(nèi)部和外部產(chǎn)生不同的應力，這種應力一旦超出了混凝土所承受的應力就會使得混凝土發(fā)生開裂的問題。

3混凝土收縮的影響

混凝土內(nèi)部存在著大量的水分，在對其進行成型澆筑之后混凝土存在著硬化過程。此過程中混凝土內(nèi)部的水分會不斷蒸發(fā)，隨著水分的蒸發(fā)會將混凝土內(nèi)部的熱量帶走，從而造成混凝土的不斷收縮，并且強度有所增加。對于那些質(zhì)量相對較差的混凝土來說，一旦受到超出自身承受能力的收縮力時就會發(fā)生開裂的問題。一般情況下混凝土能夠一定程度上承受此種收縮力，但是在具體應用過程中除了此種收縮力外還存在著溫差所產(chǎn)生的收縮力，這兩種收縮力相互疊加就會造成混凝土所受總體收縮力超出混凝土承受力，從而造成混凝土發(fā)生開裂。

4混凝土養(yǎng)護方面的影響

完成了澆筑之后的混凝土一旦養(yǎng)護方式不合適就會造成混凝土表面出現(xiàn)收縮而產(chǎn)生裂縫。為了有效提升混凝土的澆筑質(zhì)量，需要避免混凝土澆筑之后產(chǎn)生非常多的熱量損失，因此要在混凝土上部增設植蓋，同時要確?；炷帘韺拥臐駶櫺?，這樣就能夠確?；炷凛^好的凝固效果。若是沒有對混凝土進行必要的防護或者防護措施不當，特別是在天氣炎熱情況下澆筑的混凝土，其內(nèi)部的水分會發(fā)生快速的蒸發(fā)，從而造成表面裂縫的產(chǎn)生。

水利工程中混凝土施工抗裂技術分析

1提升混凝土自身質(zhì)量，降低收縮影響

(1)水泥質(zhì)量情況。水泥是混凝土中最為重要的組成部分，其質(zhì)量情況直接決定著混凝土質(zhì)量問題。因此水利工程施工過程中要特別關注水泥的質(zhì)量，要對其進行有效控制。在選擇水泥時一定要充分考慮到周邊施工情況，盡可能采用那些強度較高、塑性較好、散熱性較好的產(chǎn)品來最大程度上避免裂縫產(chǎn)生。對于水利工程來說，所采用的水泥一定是具有強度高、發(fā)熱量低、含堿期低、初凝期較久的特制水泥。其中硅酸二鈣(C2S)是要選擇的最為重要的礦物之一，同時要對鋁酸三鈣(C3A)所用量實施必要分析，對其進行有效控制。對于水泥內(nèi)的礦物含量控制為：C2S+C3S≥80%，C3A≤5%，C4AF≤15%。要保證所用水泥不能過雜，水泥進場后需要對其進行必要的檢驗后進行混凝土試驗。另外，需要對水泥用量進行合理的控制，這也是防止混凝土出現(xiàn)收縮縫的重要方式。
(2)砂石骨料情況。通過選擇合適的砂石骨料能夠有效提升混凝土的抗裂性能。砂石骨料是混凝土中非常重要的組成部分，一般可以達到混凝土體積的80～83%。在選擇砂石骨料時要盡可能采用那些膨脹系數(shù)低、彈性模量低的產(chǎn)品，從而提升混凝土的抗裂性能。
(3)摻和料的情況。一定要選擇那些經(jīng)過了多次檢驗合格的活性材料作為水泥摻和料，否則會嚴重影響到混凝土的強度以及壽命?；炷恋膿胶土现休^為常用的就是粉煤灰，如果粉煤灰的細度與水泥顆粒相同，并且燒失量比較低，含堿量以及含硫量都比較小，同時需水量比較低的情況下就可以將其摻和到混凝土當中。通過在混凝土中加入一定粉煤灰不但可以加強混凝土的抗?jié)B性和耐久性，同時也能夠減少收縮和膠凝材料的水化熱。除此之外也能夠有效提升混凝土的抗拉強度，防止出現(xiàn)有堿骨料反應，從而減小混凝土的泌水性。
(4)外加劑的情況。對于混凝土來說，外加劑已經(jīng)成為了提升其性能的重要原料之一。在混凝土中加入一定量的高效減水劑以及引氣劑能夠有效降低混凝土所需要的水量，同時能夠降低膠凝材料的使用量，不但可以有效增強混凝土工作效果，同時能夠有效提升混凝土硬化之后的相應性能。

2對于溫差進行有效控制

(1)最大程度上避免水氣化作用。避免出現(xiàn)水氣化作用是有效控制溫差問題造成裂縫的關鍵條件。要特別關注兩方面問題：首先是盡可能限制混凝土由于溫差問題造成的收縮力過大情況，其次要對混凝土的溫度進行有效控制，并且要對混凝土的用水量進行不斷優(yōu)化。
(2)要加強混凝土澆筑的控制。在水利工程混凝土澆筑過程中常常會因為為了加快澆筑速度而降低澆筑質(zhì)量的問題。要特別關注如下兩方面情況：①在澆筑過程中需要通過分層澆筑的方式來確?；炷辆哂凶銐虻膹姸?②要按照具體需求來實施振搗，從而有效排出混凝土中的氣泡，保證混凝土的密實性，實現(xiàn)高質(zhì)量的澆筑效果。
(3)有效控制混凝土的現(xiàn)場養(yǎng)護時間。完成了混凝土的澆筑之后要按照設計標準規(guī)定加強現(xiàn)場的養(yǎng)護力度。正常情況下要在澆筑之后的12h內(nèi)對混凝土進行覆蓋，同時要實施必要的保濕處理。另外，要對混凝土澆水養(yǎng)護時間進行嚴格控制，若是在混凝土中添加了緩凝型外加劑，那么要保證澆水時間在14d以上;若是混凝土采取的是硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥進行拌置，那么要保證澆水時間在7d以上。

3混凝土的補強處理

如果通過上述相關措施無法有效消除混凝土裂縫問題，就需要對其實施補強處理。
(1)通過補強灌漿對于混凝土裂縫進行處理是非常有效的措施。主要是在需要補強的混凝土上實施鉆孔灌漿;
(2)一旦大壩發(fā)生嚴重裂縫就需要進行結(jié)構(gòu)處理，一般是在確保壩體穩(wěn)定后順著裂縫挖出1m左右寬度的槽，之后通過質(zhì)量良好的混凝土進行回填，確保其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;
(3)若是通過普通水泥灌漿無法獲得良好效果，并且通過結(jié)構(gòu)補強方式也無法有效時，就需要將其挖除之后進行回填，從根本上保證其質(zhì)量。

混凝土 裂縫 水泥

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