摘要:水利工程是我国尤为重要的民生工程,其在改善人们的生活质量,促进社会经济发展方面着重要的作用。与普通水利工程相比,水利工程具有复杂、系统、庞大、技术性高的特点,所以水利工程的建设质量也越来越受到了社会的重视和关注。而在水利工程建设过程中,混凝土裂缝是影响工程整体质量和安全的重要问题。基于此,如何有效保证水利工程混凝土质量,预防混凝土裂缝问题的发生,就成为了水利工程建设过程中需要重点考虑的问题。
关键词:水利工程;大体积混凝土;裂缝;控制策略;成因
引言
水利工程建设中,大体积混凝土工程是尤为重要的施工内容,同时也是尤为复杂和具有难度的施工内容。这是因为大体积混凝土的体积较大,在各种因素的影响下,如施工材料、施工技术、施工环境等,很容易出现各种质量问题和安全问题,裂缝就是大体积混凝土施工中常见的一个问题。如大体积混凝土产生裂缝,那么就会影响混凝土的抗渗防水能力,最终影响大体积混凝土的结构稳定性和可靠性,进而就会对水利工程整体质量和安全造成影响。因此,对于大体积混凝土裂缝问题必须提高重视,要全面了解裂缝的成因,进而采取有效的控制策略。只有保证大体积混凝土的质量,进而才能够保证水利工程的整体质量。
1混凝土裂缝的分类情况
在实际的施工过程中,混凝土裂缝其实是分为很多种类的,而不同种类裂缝的起因不同,其存在的危险性也不同。在对混凝土裂缝进行归类时,要根据其实际的特征来对其进行判断,然后再采用相应的修补手段来对其进行整改。如果按产生原因来进行分类,那么大致可以把混凝土裂缝分为荷载作用引发的裂缝(结构性)、变形作用裂缝(非结构性)、混合作用裂缝(即前两者共同作用引发的裂缝)、碱骨料反应裂缝(因为一些化学作用而产生的裂缝)、惯性裂缝等。而在所有的混凝土裂缝中,不是所有裂缝都是有危害性的,需要根据裂缝的深度、截面宽度等因素来判断裂缝是属于有害裂缝还是无害裂缝。如果是无害裂缝,那么就可以进行简单的处理,如在裂缝表面填充混凝土进行重新固定等,而一旦出现具有危害性的地面,那么就要对其进行深层的分析,去判断其属于哪一种有害裂缝,然后根据相应的处理方法来对其进行修补。如按照裂缝的深度来判断,共有表面、浅层、深层以及贯穿裂缝,这四种形式的裂缝危险程度依次从低到高进行变化,表面裂缝是最好处理的一种有害裂缝,其对工程本身在短时间内不会产生直接的损害,但是如果不及时的对表面裂缝进行修补,那么这个裂缝就有可能在长时间的外力作用下,逐渐的变大,深度与截面也会不断地增加,最终成为贯穿裂缝,而这个类型的裂缝的危险程度是最高的。一旦出现该裂缝,那么出现该裂缝的工程部位将会完全失去其原有的功能,防水性、防腐蚀性、耐久性等都会大打折扣,使得工程的功能性大大的降低的同时还会对其质量造成严重的影响,所以为了能够安全的发挥工程的功能,就必须要杜绝这种裂缝的出现。
2水利工程大体积混凝土施工裂缝防治
2.1控制原材料的使用
减少混凝土出现裂缝可以从材料着手,选择材料时应该优先选择抗裂性能优良的材料,基于此做进一步的配合比优化设计,进而选取合适的材料。具体而言,水化热较低的水泥如粉煤灰水泥应该作为第一选择,或者向选用的水泥中加入适量的粉煤灰等可以帮助混凝土免收水化热干扰的物质,同时,为了彻底解决大体积混凝土中的温差作用带来的不良反应,可以选择膨胀性能优良的水泥,此外,为了控制碱骨料的反应,砂石的选择也需要符合科学标准,同时优先选取低碱或无碱砂石材料,以保障混凝土的强度。
2.2改善混凝土抗裂性的措施
大体积混凝土中可以加入少量膨胀剂,这样会引发混凝土的体积增加,补偿混凝土的收缩,综合作用下可以减少大体积混凝土的开裂。大体积混凝土中掺和适量的膨胀剂可以中和大体积混凝土硬化时产生的干缩,这样就能有效减少裂缝产生。我们现在比较常用的两种膨胀剂是FH复合型和UEA型,又以UEA型膨胀剂用的多。通常,UEA型使用时,要在混凝土里掺入1/10的量,把膨胀率控制在万分之三左右,可承受的预压力也控制在0.5MPa左右,这样就能和硬化时产生的拉应力相抵。在大体积混凝土中科学配置钢筋能加大混凝土的强度,我们配置钢筋时要注意钢筋的间距不能太大,以保证混凝土的抗裂性能良好。我们在配置钢筋时,间距一般不大于10cm,大体积混凝土的配筋相对较少,为了加强混凝土的抗裂性能我们少量配温度筋。只有大体积混凝土的强度得到了保障,抗拉性能才能提高,混凝土的抗裂性才能提升,在施工时,我们必须确定好合适的大体积混凝土原料配比,选择合适的水灰比和行之有效的工艺,来保证混凝土结构的强度。
2.3混凝土配合比的设计
为了减少裂缝问题,需要控制好混凝土的徐变以及水化热等方面,因此对混凝土的配比设计工作需要做好科学合理。具体设计时可以参照以下原则:首先,应该严格控制水泥的生产用量,水泥石的空隙率受水灰比影响,较小的水灰比可以有效减少混凝土的收缩变形,从而减少裂缝问题产生。其次,对于骨料方面,粗骨料若存在砂粒过小、级配不良或大空隙等不良情况会增加拌合用水的用量以及水泥用量,还有可能降低混凝土强度,对抗冻性、抗渗性能的追求也会受到影响;细骨料的砂粒过小会导致混凝土后期收缩量的大幅增大,而且其中有机质含量过多则会不利于水泥硬化的进程,使得混凝土的强度尤其是早期强度降低,更易产生裂缝。而且粗骨料的体积比例对混凝土强度影响较大,该比例越大,对应的混凝土强度就越大,对于收缩变形的束缚力就越大,因此,进行配合比相关设计时,对于粗骨料的体积比例需要严格控制。
2.4减少大体积混凝土的约束力
在一个工程项目施工期间,地基的约束力是很重要的,我们要减少大体积混凝土的内部约束力,预防裂缝的产生。减少约束力的方式通常是加设滑动层,减少地基和块体的摩擦,提高大体积混凝土块体的稳定性。对大体积混凝土进行分块作业,可以把约束力限制在规定的范围内,以减少其约束力。一般用设置后浇带、加设伸缩缝等来分块,这样可以有效地降低大体积混凝土块的内部约束力。另外,在后期进行保湿养护时,一般是用蓄水或者覆盖的方法,这样能有效控制大体积混凝土的内外温度,预防裂缝。
结语
总之,大体积混凝土裂缝是水利工程建设中普遍存在的问题,而该问题的发生就会在很大程度上影响水利工程的质量和安全。所以在水利工程建设过程中,要提高对大体积混凝土施工的重视,全面分析裂缝问题产生的原因,如施工技术不当、材料质量不高、外界环境影响等。对此,就可以采取相应的控制策略,如提高施工技术水平、保证材料质量、控制外界环境影响等。只有这样才能够更好地保证大体积混凝土质量,进而提高水利工程建设整体水平。
参考文献
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