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1.1干縮性裂縫病害干縮性裂縫病害常見(jiàn)于水利工程混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)后期,或在混凝土澆筑完畢后的一段時(shí)間內(nèi)。通常情況下,是由水泥漿中的大量水分蒸發(fā)而引起的。由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)、外水分出現(xiàn)了不同程度的蒸發(fā),因此導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。同時(shí),由于水工混凝土結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期受到自然環(huán)境的影響,因此表面水分快速流失。在該種條件下,其表面變形量非常大,而內(nèi)部變形量卻非常小,這種不同步變形使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部受到約束,進(jìn)而產(chǎn)生拉應(yīng)力,形成干縮性裂縫。
1.2塑性收縮裂縫病害所謂“塑性收縮裂縫病害”,主要是指混凝土結(jié)構(gòu)在凝結(jié)前,因其表面出現(xiàn)了嚴(yán)重的快速失水而產(chǎn)生的裂縫。通常情況下,該種裂縫容易在較為干熱或大風(fēng)天氣條件下形成,裂縫中間寬、兩端細(xì)、長(zhǎng)短不一,且互不連貫。該種裂縫短則在20~30cm之間,長(zhǎng)可達(dá)2~3m,寬度一般為l~5mm。之所以會(huì)產(chǎn)生該種類(lèi)型的裂縫,主要原因是混凝土終凝之前的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),或者在混凝土終凝前強(qiáng)度相對(duì)較小時(shí),高溫、大風(fēng)天氣使其表面出現(xiàn)了快速失水現(xiàn)象,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度下降,出現(xiàn)裂縫。
1.3沉陷性裂縫病害沉陷裂縫病害產(chǎn)生的主要原因是結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)出現(xiàn)了不均勻或松軟現(xiàn)象以及回填土不實(shí)等。這些都可能會(huì)使地基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。如果模板支撐間距相對(duì)較大,支撐底部出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象,也可能會(huì)造成沉陷性裂縫病害。尤其在寒冷的冬季,模板通常支撐在凍土之上,凍土融化后可能就會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土裂縫病害的產(chǎn)生。該種裂縫通常是深進(jìn)、貫穿性的,一般情況下,走向與沉陷狀況之間存在較為密切的關(guān)系——沿地面垂直方向發(fā)展,尤其是較大的沉陷裂縫,往往會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象。地基土質(zhì)存在嚴(yán)重的不均勻問(wèn)題,或土體浸水、回填過(guò)程中土層壓實(shí)度不夠,都有可能會(huì)造成支撐混凝土的地基出現(xiàn)嚴(yán)重沉陷。模板自身強(qiáng)度難以支撐混凝土結(jié)構(gòu)的重量,也可能會(huì)導(dǎo)致土體出現(xiàn)嚴(yán)重下沉。
1.4化學(xué)反應(yīng)性裂縫病害除以上物理學(xué)病害外,還存在著一些化學(xué)反應(yīng)性裂縫病害,比如堿骨料反應(yīng)性病害、鋼筋銹蝕性裂縫病害等。這些都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中較為普遍的裂縫病害問(wèn)題?;炷涟韬秃髸?huì)產(chǎn)生堿性離子,其與部分活性骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,會(huì)吸收其中的大量水分而增大體積,導(dǎo)致混凝土酥松、膨脹,最終形成裂縫?;瘜W(xué)反應(yīng)性裂縫病害通常發(fā)生在混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用期間。一旦出現(xiàn)該種病害,則很難進(jìn)行有效的補(bǔ)救。
2裂縫病害防治的有效策略
2.1加強(qiáng)對(duì)施工材料質(zhì)量的控制混凝土原材料的質(zhì)量波動(dòng)情況對(duì)裂縫病害有非常大的影響。比如,石子顆粒含量的不斷變化會(huì)對(duì)混凝土級(jí)配產(chǎn)生很大的影響,甚至?xí)绊懟炷恋酿ざ?;同時(shí),骨料含水量會(huì)影響到水灰比產(chǎn)。因此,為保證混凝土的質(zhì)量,必須嚴(yán)格控制混凝土構(gòu)成原材料的質(zhì)量,比如砂石、水泥等,使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)于標(biāo)號(hào)相同的水泥,當(dāng)其活性出現(xiàn)變化時(shí),應(yīng)及時(shí)采取有針對(duì)性的措施調(diào)整構(gòu)成比例,使混凝土質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.2混凝土配制方法要科學(xué)在混凝土配制過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和要求,對(duì)各種構(gòu)成材料的實(shí)際用量進(jìn)行調(diào)整。因?yàn)橥ǔG闆r下,試驗(yàn)室給出的配合比往往與實(shí)際配合比存在一定的差異:試驗(yàn)室中的各級(jí)骨料都不含有超徑顆粒;而施工中各級(jí)骨料中會(huì)含有一定量超標(biāo)的顆粒,含水量嚴(yán)重超出飽和面干狀態(tài)?;诖耍诨炷僚渲七^(guò)程中,應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際測(cè)量情況,對(duì)實(shí)際中所需骨料超含量、砂石表面含水率進(jìn)行嚴(yán)格控制。只有保證其配制方法的科學(xué)性,才能確保施工質(zhì)量。
2.3改善水工混凝土施工工藝采用分層分段法進(jìn)行澆筑,對(duì)混凝土施工中的水化熱散失非常有利,而且還可以有效減小內(nèi)外溫差,減少裂縫病害發(fā)生的概率。優(yōu)化配筋,以免應(yīng)力過(guò)于集中,并強(qiáng)化其抵抗溫度應(yīng)力的能力,尤其是孔洞四周、變斷面和轉(zhuǎn)角位置的配筋,可能會(huì)產(chǎn)生集中應(yīng)力。針對(duì)這一問(wèn)題,建議在孔洞周?chē)雠溥m量的斜向鋼筋或鋼筋網(wǎng)片,并對(duì)變截面進(jìn)行局部處理,確保截面能夠有效地過(guò)渡。在此過(guò)程中,還可以適當(dāng)?shù)卦雠湟恍┛沽唁摻睿苑喇a(chǎn)生裂縫。從實(shí)踐中我們可以看到,對(duì)于那些平面尺寸相對(duì)較大的大體積混凝土結(jié)構(gòu),可通過(guò)設(shè)置后澆帶的方式減小外約束力和溫度應(yīng)力影響。
2.4做好施工質(zhì)量控制和養(yǎng)護(hù)工作在水利工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,混凝土各構(gòu)件或整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是最為常見(jiàn)的一種施工質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)此,要加強(qiáng)對(duì)施工材料、半成品和成品的質(zhì)量控制。對(duì)水工建筑、整個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行嚴(yán)格檢查,加強(qiáng)對(duì)水工建筑工程項(xiàng)目施工中各工藝環(huán)節(jié)的控制,比如水泥、混凝土的用量、水灰之比和含砂率等。對(duì)砂石含泥量進(jìn)行嚴(yán)格控制,以免施工時(shí)利用過(guò)量粉砂?;炷翝仓瓿珊螅瑧?yīng)當(dāng)盡早灑水、保養(yǎng)?;炷潦┕べ|(zhì)量在很大程度上取決于設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工人員之間的相互協(xié)作。一般而言,出了要防止外觀(guān)麻面、蜂窩甚至裂縫等病害的出現(xiàn)外,還要確?;炷磷陨淼膹?qiáng)度能夠達(dá)標(biāo)。在水工建筑施工過(guò)程中,如果混凝土自身的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),監(jiān)理人員必須要將已建的不合格部分拆毀,重新施工,以免造成更為嚴(yán)重的影響??梢?jiàn),每位質(zhì)量負(fù)責(zé)人都要注意預(yù)防混凝土施工質(zhì)量缺陷問(wèn)題,及早發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和不足,以免延誤補(bǔ)救時(shí)機(jī)。
3結(jié)束語(yǔ)
應(yīng)當(dāng)重視裂縫病害防治策略的創(chuàng)新,根據(jù)工程實(shí)際情況和病害產(chǎn)生的機(jī)理,制訂有針對(duì)性的防治策略。
作者:夏小華單位:江西贛水建設(shè)集團(tuán)有限公司