摘 要:此文针对水利项目的混凝土裂缝渗透种类,裂缝成因进行阐述,且简要论述怎样做好混凝土裂缝防治工作,提出一些新型材料与新型技术防治裂缝问题。
关键词:水利项目;混凝土裂缝渗透;种类成因;预防措施
伴随我国的经济社会水平持续提升,水利项目建设的数量以及规模都活得跨越式发展,因为混凝土自身属于透水介质,所以在水利项目中出现渗漏问题很难避免。因为渗漏作用,有压水会渗入到混凝土构造内,此现象不但会使水工建筑抗渗水平下降,并且会造成钢筋锈蚀问题,对水工建筑承载性造成影响,影响水工建筑构造稳定性。因此做好裂缝成因研究,分析防治手段,对于水利项目建筑运用来说具有关键作用。此文详细阐述裂缝渗透问题成因,且依照实践经验对应提出了一些预防方法与新的技术工艺。
一、混凝土的裂缝分类
依照裂缝的宽度可以分成微观裂缝与宏观裂缝。依照裂缝方向能够把裂缝分成放射裂缝、纵向裂缝、横向裂缝、垂直裂缝以及水平裂缝。依照裂缝的深度可以分成表面裂缝、深层裂缝与贯穿裂缝。依照裂缝成因把裂缝分成外荷载导致的裂缝,变形造成的裂缝,施工错误造成的裂缝。
二、裂缝主要成因与防治方法
(一)温度变化造成的裂缝问题
因为混凝土硬化的时候,水泥会与水产生化学反应,出现水化热现象导致混凝土温度提升,若是热量无法及时散失掉,那么内外部的温差较大,会出现温度应力,这样内部就会受压,而外部会受拉。硬化前期抗拉强度是比较低的,若是内外温差造成的拉应力高于混凝土的前期抗拉强度,就会造成裂缝问题。
避免此种裂缝问题的方法。要降低施工中的水泥使用量,把水泥使用量尽可能控制到不超过450kg/m,控制水灰比,通常混凝土水灰比要控制到低于0.60。优化骨科级配,添加高效减水剂以及粉煤灰控制水泥用量,控制水化热。优化混凝土搅拌技术,引进二次风冷技术控制浇筑混凝土的温度。混凝土当中要加入一定具备缓凝以及增塑效果的外加剂,优化混凝土的拌和物保水性与流动性,控制水热化,延缓热峰时间。科学安排工序,進行分块分层浇筑,提升散热效果,降低约束力。对于大体积混凝土要安装冷却管道,借助冷气与冷水进行冷却,降低混凝土内部的温度差。强化混凝土的温度监控工作,运用有效的冷却防护方法。强化混凝土的养护工作,浇筑混凝土之后,依靠湿润麻片与草帘进行覆盖处理,做好洒水养护工作,根据实情增加养护的时间,确保混凝土的缓慢稳定冷却,而寒冷时节混凝土的两面都要做好保温处理,避免受到寒潮影响。
(二)混凝土收缩造成的裂缝问题
空气当中混凝土结硬,体积会减小,出现收缩变形问题,遭受约束的时候,就很可能出现裂缝问题。对于较高筋率构件来说,因为钢筋对四周混凝土会有较强约束力,混凝土收缩会遭受钢筋制约出现一定的拉应力,构件会出现局部裂缝。新老混凝土的界面很容易出现收缩裂缝。
避免此种裂缝出现的方法:裂缝位置利用环氧树脂来涂抹、粘贴以及嵌补。此种措施通常适合表面裂缝修复,对收缩缝进行科学设置。提高水泥土的性能,控制水灰比,降低水泥的用量。配筋率应当尽可能高一些,设置结构钢筋收缩裂缝保持均匀分布,防治出现严重裂缝问题。强化混凝土养护工作,且根据实情增加保温覆盖的时间,涂抹养护剂进行养护。
(三)混凝土塑性坍落造成的裂缝问题
混凝土的塑性坍落出现于混凝土浇筑之后的数小时之内,此时的混凝土还是塑性状态,若是混凝土发生渗水问题,由于重力作用混合料内部固体颗粒会向下沉移。此种位移当遭受钢筋骨架与模板制约的时候,在上端很容易产生钢筋方向裂缝问题。
避免此种裂缝问题的方法:对于集料配级要认真选取,加强混凝土配比的设计尤其是要做好水灰比控制,要采取一定减水剂。在施工过程中混凝土是不可以漏振以及过振的,防止混凝土出现泌水问题,避免模板的沉陷问题。若是出现此种裂缝,混凝土终凝之前可以进行重抹面压光,确保裂缝的闭合。
(四)碱骨科的化学反应裂缝问题
碱骨科反应主要指的是混凝土孔隙当中的水碱性溶液和活性骨科产生的化学反应,这种反应会形成一种硅酸凝胶,而碱硅胶在温水条件下出现膨胀,混凝土就会胀裂现象,混凝土的表面就会生成一种不规则裂缝,之后从内到外,裂缝当中便会出现白色深沉。
避免此种裂缝出现的方法,碱骨科反应会对结构件耐久性产生很大影响,而为了加强对碱骨科反应速率的控制需要选用质量达标的骨科与低含碱量性水泥,且增强混凝土的密实性,保证低水灰比。
三、混凝土裂缝问题处理技术与材料
(一)水泥基渗透结晶式防水材料
水泥基渗透结晶防水材料主要为硅砂、水泥以及多类特殊活性化学物质构成的无机材料。此类材料主要作用原理在于具备特殊活性化学物质借助水泥混凝上自身化学特性以及多孔性特点,依靠渗透作用在混凝土的微孔与毛细管内部进行传输,然后形成水化作用,出现不溶性结晶且和混凝上组合成有效整体。因为结晶体会填塞毛细管道与微孔,进而混凝土会更为密实,实现永久防水,加强对钢筋的保护,强化混凝土构造强度。此种材料现已较为广泛运用在水工混凝土建筑的防渗修复工作当中,而且收获了优良成效。
(二)新型的灌浆材料运用
借助环氧树脂以及聚氨酯基于一定条件能够制备生成互穿聚合物网络构造的一种化学灌浆材料。此种材料结合了聚氨酯浆材与环氧树脂浆材的优势,这种浆材的粘稠度较低,且凝结时间强度较高具有可调节性。水下混凝土灌浆试块粘接抗拉强度能够达到1.05NPa,属于性能较好,适用性较高,适于水下灌浆的灌浆材料。
(三)混凝土裂缝注浆
环氧树脂高分子材料应用到混凝土的建筑裂缝修复工作之后,到现在已经变成仅次于水泥以及钢材的材料,得到广泛运用。传统手段主要通过人工控制把树脂浆液注入到裂缝之中。环氧浆液的黏度很大,当裂缝的宽度很小之时,此修复措施可能会失败。从日本引进壁可注浆方法,主要依靠橡胶管弹性收缩压力实现自动化注浆,这种均匀缓慢压力能够使裂缝内部空气有效压入至混凝土的毛细管当中,且借助混凝土自然呼吸作用有效排除,可以防止出现气阻问题,进而确保灌浆的质量。如果基于无人看管条件,注浆管凭借内部压力能够实现长时间的自动化注浆,这里用到的人工操作为通过水泵把浆液压至注射管当中。
(四)钢板与碳纤维的加固补强技术手段
碳纤维加固补强技术手段主要是依靠高弹性模量以及高强度连续型碳纤维,进行单向排列,通过环氧树脂浸渍生成一种碳纤维复合增强式片材,这种片材采取专用式环氧树脂胶粘贴到结构表面的裂缝位置,在固化之后会和原构造建立起有效整体,而碳纤维就能够和原构造一起受力。因为碳纤维能够分担一定荷载,钢筋混凝土构造应力就会下降,这样结构就可以实现加固补强。
(五)限裂钢筋配置
依照相关实验,钢筋避免裂缝问题的作用并不是很好,然而是能够制约裂缝进一步发展的,当配筋率高于0.2%的时候,限裂性较为显著。针对平面凹进位置,设置加强角进行过渡,控制由于形状突变造成的应力集中问题,另外还能进行结构钢筋配置,增强抗裂性。
四、结语
裂缝属于水利项目建筑混凝土构造当中一种常见问题,这种问题出现不但会使水利项目建筑抗渗水平下降,对水利项目建筑功能造成影响,并且会造成钢筋锈蚀问题,进而混凝土碳化,材料耐久性下降,水利建筑承载性也会受到影响。因此,对于混凝土的裂缝问题要加强调研工作,在项目工程当中运用科学的防治方法进行有效预防,确保水利项目建筑构件的稳定性以及安全性。
参考文献:
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