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摘要:随着社会的发展,我国的水利工程的发展也有了很大的改善。混凝土是水利水电工程建设施工的基础,混凝土结构具有较高的抗压强度,但是抗拉强度较小。在压应力的作用下混凝土的破坏程度较小,但是在拉应力的作用下,混凝土会出现裂缝现象,因此,应该重视混凝土裂缝的问题,采取科学有效的措施对混凝土裂缝现象进行防治。
关键词:水利工程施工;混凝土裂缝原因;防治措施
引言
为了确保国家经济建设的稳定发展,水利工程的质量就必须得到保障,水利工程是我国比较重要且基础的设施工程,其质量直接关系到国家经济建设及人民生命财产安全的稳定,而混凝土的使用是水利工程中重要的材料。所以对水利工程中加强混凝土施工工艺和质量控制是比较关键和重要的工作任务。混凝土裂缝现象是混凝土中最常见最容易出现的病害问题,由于混凝土结构在内外界因素的影响下发生了物理结构变化,迫使混凝土结构的承载能力和耐久性、防水性降低导致的裂缝现象。所以对水利施工中混凝土裂缝问题进行防治是很有必要的。
1水利工程施工中混凝土产生裂缝的原因
1.1塑性混凝土裂缝出现的原因
混凝土浇筑作业过后,进行凝结凝固时,若环境是十分不稳定的,例如高温、振动,混凝土尚未凝结以前,都会有失水状况的存在,进而会使得混凝土发生变质、变形,致使混凝土最终体积因此发生改变,不能与建筑施工设定目标保持一致,鉴于此类状况,会出现塑性裂缝。大多情况下,塑性裂缝呈现中间宽、两边细的特征。
1.2收缩混凝土裂缝出现的原因
混凝土凝固过程中,体积会发生一定的变化,例如缩小。进而致使混凝土出现收缩、变形等状况。此种状况下,有较大的约束力,很容易产生收缩裂缝,尤其是搭建高配筋率时,受到钢筋的影响,周边混凝土会产生相应的约束力,导致钢筋对混凝土收缩情况进行限制,由此出现了拉应力,借助此类作用,混凝土收缩裂缝情况极其容易在构件内发生变化。
2水利施工中混凝土裂缝产生的种类
2.1干缩裂缝
混凝土施工完成后14天内,很容易出现干缩裂缝现象,干缩裂缝的产生是由于在施工完成短周期内,外层混凝土已经干涸,内部还没有完全定型,混凝土表面的水分损失大于水分正常流失的标准,这时候混凝土的表层就出现了变形或者裂缝现象。干缩裂缝会影响施工后混凝土的抗渗性能,而且外部环境对于混凝土内部的钢筋的腐蚀情况会加重,对于水利建设工程混凝土的持久性和承载力产生不利的影响。
2.2沉降收缩裂缝
沉陷裂缝的产生主要原因是,混凝土结构的地基施工时对土质没有完全压实产生的松软或者回填土没有用机器压实导致的不均匀沉降产生的裂缝。还有一种可能就是模板刚度不能满足施工现场的实际应用,模板支撑间距过大或者支撑的底部产生松动都可能促使混凝土表面裂缝,尤其是空气温度达到零下的时候,模板支撑和混凝土冻在一起,冻土化冻之后就会产生不均匀沉降从而引起裂缝。沉降收缩裂缝一般为深进或者贯穿性的裂缝,裂缝多为梭形,走向和深陷情况有关,较大的深陷裂缝,通常都是有错位情况出现的,裂缝的深度也和沉降量成正比。这种裂缝当地基变性稳定之后也就基本上稳定了。
3水利工程施工中混凝土裂缝优化
3.1对材料的质量和数量进行控制
混凝土是一种复合型的建筑材料,为了减少混凝土裂缝,应该对材料的质量和数量进行严格控制。第一,控制水泥用量,水泥出现水化反应后,产生的热量较多,导致内部温度升高,内外温差较大,从而出现裂缝。因此,应该在实际的施工过程中减少水泥发热量。实施发热量低的水泥,或者对水泥用量进行减少,掺入粉煤灰,可较少水泥的水化热。第二、对骨料配比进行调整,增大骨料粒径。骨料的粒径越大,会减少孔隙率,有助于减少水泥用量和砂浆用量以及水化热现象,很大程度上减少或避免了裂缝的产生。将中砂作为细骨料,中粗砂的孔隙率比较小,有助于降低水化热现象,从而预防裂缝。
3.2混凝土施工过程的有效控制
对于水利工程来说,加强混凝土施工质量控制是避免混凝土裂缝的必要手段。(1)水利工程对于混凝土浇筑工艺具有较高的要求,在混凝土浇筑施工时一定要确保施工结构合理性,防止出现浇筑裂缝的问题。在混凝土浇筑时需要采取分层浇筑的方式来进行,同时要确保分层浇筑时不同层混凝土浇筑的有效衔接。因此一定要制定出较为合理的浇筑施工方案,确保混凝土施工整个过程的连续性和有效性。在进行混凝土浇筑施工时需要将水利工程结构作为整体考虑,制定出针对性的分层浇筑方式。在实施此种方案时需要逐层进行浇筑施工工艺,确保结构覆盖范围的合理性。在具体操作时需要从相对较短的一侧开始浇筑,平稳地向长边进行推进。对于较特殊的情况,也可以采用从中间向两侧或从两侧向中间的方式进行浇筑。此方案在具体实施时相对复杂,对于混凝土浇筑设备具有较高要求。另外,还可以采取分层浇筑的方案,从底层向上逐层浇筑,逐渐完成其他各层浇筑。此种方案主要应用在结构相对适中、浇筑整体范围广泛的结构当中。(2)通过二次振捣法确保振捣有效性。通过二次振捣能够使得混凝土重新液化,这样就能够有效消除混凝土所具有的粗大骨料以及多余水膜,能够减少混凝土沉陷裂缝以及塑性裂缝的产生。
3.3对施工工艺进行选择
在混凝土的拌制过程中,可以加入冰水,也可对骨料进行预冷。常用的方法有:风冷法、水冷法以及汽化冷却法等,应该对混凝土的温度进行控制,从而降低入仓温度。在浇筑完成后,对混凝土表面实施压实和抹平,有助于避免裂缝的产生。在浇筑过程中,可实施分层浇筑、分区浇筑方法,振捣方式为流水振捣,保证浇筑层的紧密性。除此之外,对浇筑时间进行控制,一般春、秋季节可多浇,在天气比较热时,不建议浇筑,避免出现裂缝问题。
3.4混凝土温度裂缝控制技术
要想降低混凝土温度敏感程度,需要立足下述方面:首先,选取材料时,水泥要选择低、中热的矿渣和粉煤灰水泥,对水泥用量进行严格管控,水泥含量不得>450kg/m3;其次,要降低水灰比,保证水灰比<0.60;再次,对骨料级配进行控制,实施过程内部,要添加一定的掺粉煤灰、减水剂,降低水化热程度,减少水泥实际含量;再者,对混凝土浇筑工艺和水平进行优化升级,切实降低混凝土温度,借助相关工艺满足预期要求;接下来,结合实际状况,混凝土浇筑施工工序进行妥善控制,进行浇筑途中,降低温差给混凝土凝固产生的各类影响。使用科学有效的分层、分块的管理办法,妥善进行混凝土散热工作;最后,混凝土进行养护时需要严格控制标准,混凝土实施浇筑完成过后,养护工作是至关重要的,如果天气温度高,需要保护混凝土,及时覆盖和降温,立足实际,妥善进行洒水防晒工作。参照施工要求,强化养护管理期限,杜绝发生温差过大的情况。
结语
我国水利工程建设的发展对于国家经济可持续发展战略目标起着很重要的作用,所以对于水利工程中的每一项工作都必须重视,混凝土作为保证水利工程质量的基础点,必须确保水利工程施工中混凝土的质量得以控制,防止裂缝的产生。继续引进和创新先进的技术,防止和降低混凝土裂缝的产生,运用先进的技术防止混凝土裂缝,为水利工程的建设打下坚实的基础,为我国经济发展建设提供保障。
参考文献:
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[2]王战国.综合管廊结构混凝土裂缝成因分析及预防措施研究[J].城市道桥与防洪,2017(10):120-123.