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摘要:水利水电工程施工中,混凝土施工技术是基础性的技术,在实际的施工过程中,混凝土施工效果往往会受到诸多因素的影响,混凝土裂缝是最为常见的质量问题,一旦出现了混凝土裂缝,水利水电工程结构的稳定性与安全性将难以保持。基于此,本文从水利水电工程中混凝土裂缝的产生原因出发,探析了裂缝的防治策略,对于提升混凝土施工水平具有重要的技术指导价值。
关键词:水利水电工程;混凝土裂缝;防治策略
1水利施工中混凝土裂缝的类型
1.1干缩裂缝
干缩裂缝通常出现在混凝土养护两周后,混凝土在外界因素影响下,其内部水分损失较多,造成严重形变,其内部湿度变化较小,其形变程度越小。此类型裂缝多以网状细小裂缝呈现,其宽度约为0.05~0.2 mm,针对较薄梁板中,主要以短向延伸分布。干缩裂缝降低混凝土渗透能力,进一步损伤钢筋,使混凝土承载能力、持久性大幅度下降。形成此类裂缝的因素较多,如水泥成分、剂量、水灰比等。
1.2塑性收缩裂缝
混凝土凝结冷却之前,若其表面损失水分速率过快,易发生塑性收缩裂缝,此类裂缝多在干热或大风季节,主要形态为中间较宽、两边细长,且没有连续性,长短不一,最短为20~30 cm,最长为200~300 cm。其主要由于混凝土在完全凝结前,自身未有较强的强度,在外界因素影响下,使其表面水分丢失速率过快,内部湿度短期内发生变化,使混凝土发生较大收缩形变,其强度难以抵挡自身收缩,形成塑性收缩裂缝。其与凝结时间、水灰比、温度等均有关。
1.3沉陷裂缝
沉陷裂缝形成因素较多,如地基结构不均衡、填土不充实等,尤其在冬天模板放置于冻土层上,随着气温升高,冻土层逐渐解冻,产生不均衡的沉降,使混凝土形成沉陷裂缝。此种裂缝呈现为贯穿性裂缝,其实际延伸状况与沉陷成正比,温度变更对裂缝的宽度影响不显著,待地基形变稳定后,其沉陷裂缝也定形。
1.4温度裂缝
混凝土体积较大时,在水热化影响下,其内部产生大量热量难以散发,使其内部温度大幅度上升,同时混凝土表面散热速率较快,内外形成较大温差,散发热量不均衡,使其内外热胀冷缩程度不一,造成混凝土产生的拉应力不均,拉应力值超过混凝土强度最大范围,造成混凝土出现裂缝,此类主要在施工后阶段。裂缝延伸形态无显著特征,多以纵横交错为主。
2水利施工中混凝土裂缝成因
2.1施工材料质量问题
在水利工程施工过程中,一般情况下都会用到大量的水泥、砂石来共同配比成一定比例的混凝土,水泥和砂石这些原材料的质量将直接决定混凝土的质量。如果水泥、砂石的质量不符合相关的施工标准的话,比如水泥的强度不符合使用规范,或者水泥在存储过程中出现受潮和过期等问题,会直接导致混凝土的强度无法达到水利工程的设计目标和使用标准,此时的混凝土即使使用了也会产生大量的裂缝等质量问题。因此,在制作水利工程使用的混凝土之前,需要严格把控水泥、砂石等原材料的质量,确保质量符合使用标准之后才能够进入到施工现场被采用。
2.2混凝土材料的配比问题
相较于原材料的质量和规格,不合理的原材料配比所形成的混凝土在使用过程中也会存在一定的裂缝等质量隐患,水利工程项目所使用的混凝土都需要经过严格的配比才能够投入使用,如果配比的原材料比例不符合标准,很容易导致裂缝的出现。比如如果在混凝土中使用水泥的用量过大,砂石的用量过小的话,就会导致混凝土的强度和骨料种类不够合理。由此可见,不同原材料在混凝土配制中所占的比例与混凝土的质量来说具有很强的关联性,不合理的配比会导致混凝土质量下降,从而对水利工程的质量产生巨大影响。
2.3施工技术问题
造成水利工程混凝土出现裂缝的原因有很多,其中包括外界气候因素导致的水分蒸发的加剧以及水泥和砂石的配比不合理等因素,但是施工技术的熟练程度也是导致水利工程中混凝土出现裂缝的主要原因之一。常见的施工技术问题包括在水利工程项目施工过程中对混凝土所采取的搅拌振实操作等,如果这些技术操作不够熟练或者存在一定的缺陷与漏洞将会直接导致混凝土出现裂缝等质量问题。
3建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术
3.1合理配制混凝土原材料
由于混凝土裂缝在一些时候是由混凝土配合比设计不当等造成的,在水利水电工程施工过程中,工程单位需要结合实际的混凝土施工规范,确定混凝土等级强度,随后在此基础上进行各种原材料的试配,进而来确定最佳的配合比。在配合比设计的过程中,必须要保障各种原材料性能的作用,避免对混凝土结构造成不利影响。混凝土配合比设计中,有关人员必须要将原材料的配料误差控制在合理的范围内,具体的配合比设计过程中,只有保证了配料误差控制效果,才能够使得最终的混凝土性能符合水利工程的施工要求与标准。有关施工人员在配合比设计工作中,需要严格根据混凝土施工的具体标准,将各种材料的用量加以有效控制,尤其是在各种外加剂的使用过程中,切忌过多或者过少,否则,都将会对混凝土性能产生不利的影响。在混凝土配制达到了相应标准以后,施工人员要通过适量外加剂的掺和,来实现对混凝土性能的优化,避免混凝土内外温差过大所造成的收缩裂缝。
3.2对原材料加强管理
混凝土是多种原材料的混合物,其最终的性能会受到这些原材料质量、性能等的影响。因此,如果要实现对混凝土裂缝的预防,同样需要在工程实施的过程中,加强对各种原材料的质量管理,有关管理人员在原材料的采购与使用过程中,需严格根据水利水电工程的混凝土施工标准,来保障各种原材料性能与材料使用标准的一致性,严禁不合格材料的使用。比如,水泥作为混凝土中的重要材料,市场上的水泥标号非常多,在水泥使用时,必须要使得水泥标号、性能与混凝土施工要求相一致。对混凝土原材料的管理重点是加强对各类原材料性能、质量的控制,以通过这种方式来避免不合格材料的使用,材料采购人员需要对市场上的同类型材料加以严格的质量和性能等对比,选择最佳的材料类型。在材料进场的过程中,专业的管理人员需要加强对各种材料的质量验收,如果质量检测不合格,要严禁材料的进场。材料进场以后,专业的材料管理人员需根据各种材料的性能差异,来进行分类的存放与管理,加强存放环境的管理,比如,对水泥材料而言,必须要做好防潮处理,否则,一旦水泥受潮,其性能将会降低,也就难以作为施工材料直接利用,造成了极大的材料浪费。
3.3控制混凝土施工时的温度、湿度
水利水电工程混凝土施工中,温度与湿度控制在很大程度上能够有效减少混凝土裂缝的出现。事实上,在实际的施工建设过程中,温度与湿度控制非常复杂,其中需要考虑的因素非常多。如果混凝土施工时的环境温度偏高,且相对干燥,在保障施工质量的基础上,施工人员需尽量将混凝土浇筑厚度控制在合理的范围内,通过这种方式来使得混凝土表面的热量能够快速蒸发。一旦混凝土施工时的温度过高,混凝土水分蒸发速度将非常快,此时,在混凝土搅拌时,可以添加一定量的水,使得混凝土原材料在此过程中能够快速冷却,降低混凝土温度,使得混凝土的湿度能够符合施工要求。在很多的混凝土结构施工时,会采用埋设冷水管的方式,冷水管可以对混凝土起到降温保湿作用。
结束语
综上所述,水利工程施工建设对我国经济发展目标的实现产生直接影响,因此,对各环节都要引起足够重视。作为施工过程中的重要原材料,混凝土的质量对工程整体质量产生直接影响,针对混凝土裂缝的产生原因进行深入分析,同时,采用有效的控制方法,避免裂缝问题的产生,还要引入先进技术,减少裂缝的发生,促进水利工程的持续发展。
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