山东日照 莒县汇顺水利工程养护有限公司 276500
摘要:水利工程是重要的民生工程之一,在社会经济的发展中有着重要的促进作用,混凝土是水利工程中重要的结构形式,而混凝土裂缝是一个常见的问题,为了保证水利施工的质量,需要对混凝土的裂缝原因进行分析。
关键词: 水利施工;混凝土裂缝;混凝土防治
引言
水利工程在社会经济的发展中有着重要的促进作用,近些年随着基础建设投入力度加大,水泥施工迅速的发展,但是在日常的水利工程中常常看到混凝土发生裂缝,这种情况会影响水利建筑的正常使用,严重的甚至可能损坏整体的结构。
1混凝土裂缝产生的原因
混凝土是水利工程施工中的重要施工材料,混凝土原材料的选择对施工质量有重要影响,混凝土的选料、级配、拌和、施工等工艺的操作过程必须科学,并进行严格的质量控制,才能减少裂缝的产生。
1.1受外界的环境影响
由于受混凝土自身特性的影响,施工时容易随着外界的温度和湿度的变化而影响整体的质量。倘若施工的整体环境温度较低,会在混凝土的表面产生拉应力,从而促使混凝土收缩,收缩的应力比较大,在表面就容易出现很大的裂缝。温度发生比较大的变化时,混凝土的内部同样也会产生拉应力,这个拉应力超过了自身的抗压能力也会产生裂缝。在水利工程的施工中,施工人员没有充分的了解到外界温度变化对于混凝土的影响,未能及时采取相应的保温措施,容易出现裂缝。
1.2温度的影响
钢筋混凝土结构目前依然是中国水利工程主体结构,以混凝土材料为主体的建筑就面临着混凝土材料裂缝的问题,因为混凝土材料本身和其他材料之间存在着线膨胀系数的问题,另外在外界环境的影响之下,建筑物内部结构裂缝的产生就成为质量方面的问题。混凝土在水利工程施工中,温度是混凝土强度的重要影响因素之一,因为混凝土浇筑后不断硬化,释放出水化热积累在混凝土内部,如果这些热量不能及时被消散,就会导致混凝土内部温度逐渐上升,形成混凝土内外的巨大温差,导致了混凝土变形、裂缝。与此同时,硬化过程中混凝土的抗拉能力也会发生巨大的变化,温差造成的混凝土变形一旦超过了混凝土的承受能力,就会导致混凝土裂缝的产生。不仅仅是水化热会对于混凝土裂缝产生影响,光照和外部温度、边界条件等都会对于混凝土裂缝产生影响。
1.3 荷载裂缝
导致荷载裂缝主要是结构设计不合理,具体包括:结构计算模型不合理、存在漏算问题;结构受力分析与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力计算与配筋计算错误;结构安全系数不够;结构设计时未考虑施工的可行性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当。另外,施工过程不规范也会导致荷载裂缝,例如,施工机具、材料堆放不合理;预制结构翻身、起吊、运输、安装不当,造成结构受力不合理;施工人员没有严格按设计图施工,擅自更改结构施工顺序,改变了结构受力模式,没有对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
1.4水泥的质量
混凝土的主要材料是水泥,要想保证混凝土的高质量,就要选择质量符合要求的水泥。在采购时除了看水泥的质量,还要看水泥的来源。同时在使用时也要按照相应的规定进行操作,施工中一些施工人员对于水泥的特性不了解。操作不够规范,通常属于早期的强度比较高,抗裂性比较差。导致混凝土内外温差差异变大,产生压应力和拉应力,一旦其抗应力超过混凝土的抗拉强度,就容易产生裂缝。
1.5材料的配合比例
原材料的配比需要做好科学性的分析、设计,混凝土中的水泥、砂石料、水和添加剂的用量需要严格按照相关规定执行,如果在施工中没有按照严格配比的形式开展相应的工作就会导致混凝土的整体性能受到影响。另外配比中的含砂率和水灰比都是十分关键的影响因素之一,需要综合性的考虑。包括混凝土的外加剂也需要进行合理的选择和数量上的控制,随意的配比和添加剂的使用往往会导致混凝土裂缝的产生。
1.6养护工作不到位
在水利施工中,当混凝土浇筑完成后就需要进行相应的养护工作,保证混凝土达到施工所需要的性能。倘若在混凝土完工后未进行适当的养护工作,经过风吹日晒,混凝土表面的水分就会大大的流失,体积就会迅速收缩,混凝土中的抗拉能力越来越差,很容易导致塑性变形而形成裂缝。
2 混凝土裂缝防治措施
2. 1 科学选择原材料
结合以往施工经验,混凝土裂缝问题的出现与原材料质量有较大的关联性。因此,在对此类问题进行防治时,首先要做好原材料的选择。在具体的操作环节中,应注意以下几点:
(1)在砂子的选择过程中,优选连续级配、等级较高的人工砂,同时要求材料自身含泥量在 3%以内,而且还要对材料进行碱活性检验,根据试验结果评估材料的可用性。(2)选择外加剂时,需根据当地的降雨量、平均温度、昼夜温差等进行选择,如常用的复合型外加剂、抗冻外加剂等。(3)在水泥的选择中,主要以普通硅酸盐水泥为主,结合水利工程的实际需要,还可以搭配火山灰水泥或矿渣水泥完成混凝土材料的配置,同时,应优选水化热较低,强度等级在 42.5 以上的水泥,从而减少裂缝的产生,为保证工程的施工质量奠定基础 [2] 。(4)粉煤灰作为一种可以部分替代水泥的材料,结合水利工程特征,应优选一级粉煤灰,并且在拌和过程中,将粉煤灰添加量控制在 40%以内,以确保混凝土易性。另外,拌和用水应以生活用水为主,自然界中的水体需要经过悬浮物、酸碱性测试,待满足条件后再进行使用,借此从根源上降低裂缝的发生概率。
2.2根据气候变化调整施工条件
在施工过程中,按照其特性来制定科学、合理的施工方案,按照计划进行施工。混凝土浇筑的温度要及时跟随工地气温的变化而变化,并且需要对施工的条件进行调整,从而保证混凝土的质量。倘若在施工中出现特殊的情况,比如浇筑中会经常出现变形,在施工中就需要及时的安排专人看护检查,一旦发现有变形或者位移就要马上停止浇筑,对模板进行及时的修理和恢复后再进行施工。同时在施工时也需要考虑气温的因素对施工的影响,要施工中严格把握好温度来保证施工的质量。
2.3严格控制设计和施工工艺
为了在施工的过程中减少工程裂缝的出现,就需要做好更为规范的、合理的施工工序,从而提升整体的水利工程混凝土板质量,也保证梁板柱以及大体积混凝土的质量。采取合理的配筋设计工作是十分重要的,可以做好结构方面的控制和设计,从而保证整体的质量。在配筋方法的选择过程中,需要采取双层双向通长的方式,以此提升梁板的稳定性,也是对于工程裂缝的出现进行了有效的控制。为了进一步减少混凝土裂缝的出现,就需要施工人员在进行钢筋绑扎时将钢筋型号、钢筋之间的间离进行有效控制,把裂缝可能出现的时间进行延长,从而提升建筑工程的使用寿命。施工过程中为了保证施工质量,还需要在振捣工序中做好精准化的控制,保证振捣的距离和时间,从而满足施工要求。
2.4加强养护工作
混凝土的养护工作主要是保证混凝土有合适的温湿条件,早期养护时,需要让混凝土能够拥有适宜的温度和湿度,避免表面出现干缩变形。同时,要观察混凝土的固化情况,保证混凝土的强度和耐久性。在养护过程中为了避免温差过大,还需要注意适当的采用各种养护办法来确保质量。
结束语
综上所述,水利工程施工中是非常重要的民生项目,为了提升水利工程的混凝土施工质量,就需要在材料、涉及、施工工艺、后期养护等多方面进行控制,保证混凝土的表面不出现裂缝的病害,保证水利工程的寿命。
参考文献
[1]杨灿.水利施工中混凝土产生裂缝的原因与处理策略分析[J].黑龙江水利科技,2019,47(4):154-155.
[2]金欣.水利施工中混凝土产生裂缝的主要原因及防治技术[J].河北农机,2019(8):33.
[3]金欣.水利施工中混凝土产生裂缝的主要原因及防治技术[J].河北农机,2019(8):33.
[4]陈亮.水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施探讨[J].科技资讯,2018,16(5):80.