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摘要:水利水电工程作为我国重要的基础工程项目,其与经济社会发展、人们生产生活等息息相关,因此,有关人员在施工过程中需要重视砼裂缝的控制,尤其是在容易引发裂缝问题的环节,要及时采取必要的控制措施,从源头上减少裂缝现象的发生,提高水利工程混凝土结构施工的整体效果,从而保证工程设计使用寿命。基于此,本篇文章对水利水电建筑工程施工中砼裂缝的防治进行研究,以供参考。
关键词:水利水电工程;施工;砼裂缝;防治措施
引言
水利水电工程施工建设过程中,砼裂缝会加重内部钢筋腐化程度,影响到钢筋水泥的耐受力和承载力,甚至会威胁到使用者的生命安全。为此,全面分析砼裂缝的原因,根据诱因采取不同的防治措施,对延长水利水电工程的使用寿命有着极为重要的现实意义。
1砼裂缝危害
在水利水电建筑工程施工中,混凝土是常用施工材料,在内外因素作用下会导致混凝土出现物理结构方面变化,裂缝的出现会产生严重影响。一方面裂缝会导致建筑工程渗漏问题,在压力水作用下逐渐扩宽裂缝,同时混凝土内部会有水渗入,进而引发水解破坏,最终破坏混凝土结构物。混凝土裂缝还会削弱钢筋的保护作用,裂缝处其水拉性能较弱,会不断扩大裂缝加大危害。
2水利水电建筑工程施工中砼裂缝产生的原因
2.1温湿度变化
在混凝土施工中,混凝土会直接受到周边环境的影响,特别是温度和湿度方面。在温度方面,温度骤变会产生热胀冷缩效应,从而影响混凝土表面张力作用,一旦环境温度较低,会产生冷缩现象,提高混凝土的应力,造成表面出现裂缝。同时,湿度不足会导致混凝土干缩,同样会出现很多表面裂缝。所以,在夏季施工过程中必须要定期对混凝土表面洒水养护,避免水分流失过多造成裂缝。因此,控制温湿度对提高混凝土施工质量有着重要意义。
2.2荷载作用形成裂缝
水利水电建筑工程在运营使用中,受使用荷载的影响,截面的混凝土会受到大于其极限拉伸值的拉应变,构件往往处于带缝工作状态下。该因素下形成的裂缝,大致垂直于主拉应力方向,并且产生在荷载效应最大的部位。在具有相同荷载效应的情况下,裂缝产生主要就是在混凝土抗拉能力不足的部位。混凝土硬化中,干缩作用下其体积会产生变形,这种变形受约束就会产生裂缝,其宽度可能会比较大甚至贯穿构件。一些构件厚度较大,受混凝土塑性塌落影响,也会引发裂缝缺陷。在集中荷载下,混凝土构件会有内力弯矩产生,出现与构件纵轴相垂直的裂缝,受较大剪力影响而产生斜裂缝,并不断向上向下进行延伸。
2.3混凝土材料质量不达标
混凝土材料质量是否达标将直接影响到混凝土的质量和安全,所以保证混凝土材料质量十分重要。但是就实际来看,在很多水利工程混凝土施工过程中,由于偷工减料、谋取利益的影响,使得很多质量不达标的混凝土材料被应用于施工中,这就很容易影响到混凝土整体施工质量,进而导致裂缝问题的发生。可以说,混凝土材料质量不达标是导致大体积混凝土产裂缝的重要原因。
2.4收缩变形引发裂缝
首先是砼的泌水作用,在振捣施工不密实的情况下,会影响到砼内部水的溢出,骨料周边出现较多水囊,在砼逐渐干燥之后,往往在水泥浆与骨料结合处出现微裂缝。其次是水泥浆的收缩,水泥浆硬化中,水分蒸发下出现砼塑性收缩,且会受到粗骨料的影响导致结合面产生裂缝。大量水分蒸发下,孔隙水中毛细管表面会出现张力变化而收缩产生裂缝。最后就是水分的溢出,引发砼收缩主要的因素就是水分,水硬化期间不断膨胀发酵,水分逐步蒸发,其中的凝胶体更加干燥,最终形成收缩裂缝。一般情况下砼用水量的影响力相当大,水灰比越大则相应会加大干缩率。
3水利水电建筑施工砼裂缝防治措施
3.1合理选用原材料
原材料的选用直接影响着工程施工质量,要减少砼裂缝的产生,需要在水利水电工程施工中控制好原材料质量。选用中需依据施工中相关标准进行,保证材料的质量达标,避免出现砼裂缝。施工中通过经常性质量检测来加强质量把控,可以选择资质良好的厂家建立起长期合作关系,确保货源可靠,杜绝施工中使用到劣质材料。施工现场也要强化材料管理工作,加大质量监管力度,在发现材料存在问题的情况下及时更换,或者采取有效措施修复有问题的材料。比如可以使用水洗法降低碎石材料粉尘量等,水泥原材料要尽量保证具备良好的抗折能力不易变形,否则容易产生裂缝。同时要注重原材料的储存管理,控制好环境温度、湿度等因素,避免储存不当降低其性能,影响到使用效果。
3.2温度控制
减少混凝土的水化热,采用低热硅酸盐水泥或低热微膨胀水泥等,可以减少温度涨缩应力。适当地减少水泥用量,增加添加剂比例,从而减少水化热,可以掺入一定比例的粉煤灰、减水剂等,提升混凝土强度和极限拉伸值。降低出料口温度也是不错的选择,合理安排混凝土浇筑时间段,混凝土搅拌中可以加入凉水降温或进行骨料预冷处理。施工中在混凝土内部预埋冷水管,利用水利工程水资源丰富的优势,通过冷水管循环过水的方法降低内部温度,从而减少内外温差与应力,降低贯穿裂缝生成量。
3.3优化混凝土配比设计
在工程施工设计阶段,需制定合理的混凝土拌制方案,其中要保证混凝土配比合理。调制中控制好各项比例参数,优化混凝土配置质量。一般可选择低热或中热粉煤灰水泥,水泥用量尽量减少,使水灰比能够低于0.60。还要对骨料级配进一步改善,可以选择掺加粉煤灰、减水剂等方式,以节省其中水泥用量,从而减少其中的水化热。搅拌中控制好时间,以保证混凝土均匀性良好。具体其配比设计不仅要满足施工标准,还应保障其耐久性,掺和外加剂可以合理配比,减少温差因素下收缩裂缝的产生。
3.4施工工艺规范
在施工工艺控制中,要确保施工人员具备专业的技术水平,提高领导的决策能力,组织措施一定要到位。提高施工人员的前期培训工作,保证施工水平,关键的施工环节要进行现场监督、全程跟进。由于水利工程建设的特殊性,在正式施工前要做好现场勘查,对施工方案可行性进行论证分析,进一步完善施工工艺体系,确保最终的施工质量。
3.5做好混凝土后期养护工作
施工完毕后全面加强混凝土定期养护工作十分重要,大部分混凝土裂缝产生都与养护有关系。做好养护工作可以提高混凝土强度、减少裂缝。在后期养护当中,可以在混凝土表面涂刷一层低膨胀水泥,提高表面抗拉性,还可以填充一些微小裂缝。建议安排专人负责混凝土表面勘察,及时记录混凝土的内外温度和导水温度,保证混凝土抗压性能。后期养护中,由于水利工程施工环境恶劣,基础工程可能会产生不均匀沉降,因此应减少混凝土结构上的承载物,降低内外部形变应力,从而改善沉降状况。
结束语
我国水利水电工程项目不断增多,要更加关注其中的安全隐患问题,要进一步掌握砼裂缝的产生原因和类型等,在施工中加强防控,规范各项施工操作,最大程度上降低裂缝出现几率。同时要注重科技的发展应用,更有效解决施工中裂缝问题。
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