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摘要:混凝土是水利工程施工中的一种重要材料,是水利工程建设的基础。虽然混凝土材料具有诸多性能优势,尤其在结构强度与防渗性方面较为出色,但水利施工中还是常常出现混凝土裂缝问题,这对水利工程的建设质量造成影响。在当前我国水利工程建设需求量不断增加,工程建设质量要求日益提升的情况下,更需要我们对混凝土裂缝问题做好防治,从而切实提升我国水利工程建设的整体水平。
关键词:水利施工;混凝土;防裂缝技术
在水利工程建设过程中,经常使用混凝土材料,混凝土裂缝产生的主要原因大多与自身结构的变化、外部环境的变化或自身配比的不合理等诸多因素有关。裂缝一旦出现,可能对混凝土的防水、承载力和耐久性产生较大影响。混凝土裂缝既有内部因素,也有外部因素。就水利工程质量而言,应及时采取措施控制混凝土裂缝,以进一步促进水利工程的发展。
1当前水利施工中混凝土裂缝的常见类型
虽然混凝土本身具有较强的性能优势,但其同样会受到一些因素影响而产生裂缝。就水利施工而言,其施工中常见的混凝土裂缝类型主要有龟缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝以及温差裂缝。
龟缩裂缝是混凝土发生失水而使混凝土结构过于干燥,压缩应力超过混凝土内部抗压能力从而产生收缩裂缝。这类裂缝一般为网状分布形态,其直接影响就是降低混凝土结构的防渗与抗压能力,因此这种裂缝对水利工程有着较大危害。
塑性收缩裂缝同样是因混凝土内水分流失导致,但其与龟缩裂缝的区别在于其是在混凝土凝固之前发生的。这种裂缝的产生多受自然条件如较强风力、太阳暴晒等影响而造成,在外观形态上主要是两边窄中间宽,这种裂缝同样影响水利工程质量。
沉陷裂缝主要是因地基地不均匀沉降而造成的,其一般在水利工程中都是以贯穿性裂缝形态存在,且地基沉降方向与深度都将影响其裂缝宽度。这种裂缝对水利工程结构的稳定性将会产生较大影响。
温差裂缝主要是由混凝土内外部温差存在而造成的。这是因为混凝土自身的水化热过程会产生大量热量,但混凝土体内外的散热速度是不同,其表面散热速度较快,而内部热量散热较慢,导致大量热量在内部积聚,从而使内外部产生较大温差。这种温差所产生的巨大张力会超出混凝土本身的抗拉应力,进而出现裂缝。
2水利施工中导致混凝土裂缝产生的原因
混凝土裂缝产生的原因可分为两个方面:内部因素和外部因素。混凝土结构的实际抗拉强度受多种因素的影响,如混凝土材料、混凝土配合比等,也可能是逐渐导致混凝土开裂的关键因素,包括水灰比过大、水泥用量过大、外加剂使用不当等。尽管这些因素各不相同,但它们之间还是有一些联系的。在一些外部因素中,影响混凝土质量的因素是温度和湿度。在制作混凝土的过程中,一些相关的水泥材料在不断硬化的过程中可能会出现多方面的水化热,而在这一阶段也可能促使其内部温度逐渐升高,因此混凝土表面可能会出现一定程度的抗应力性。如果混凝土逐渐冷却,可能会导致混凝土内部产生一定程度的抗应力。如果混凝土内部和表面的应力大于混凝土本身的抗裂性,则更容易引起混凝土开裂。建设工程竣工后,混凝土应妥善养护。此时,混凝土可能因其周围温度而受到进一步影响。但如果养护措施不够,则更容易出现混凝土裂缝的问题。
3水利施工中的混凝土防裂缝技术
3.1对混凝土原材料质量与配比进行严格控制
混凝土的配比将影响其本身的质量与性能,同时混凝土配比原材料的质量也将对其最终性能产生影响,因此,在水利施工防止混凝土裂缝方面,首先就需要做好其原材料质量与配比的严格控制。
一方面,水利施工中必须结合工程的实际需求和相关建设标准去选择合理的原材料,不同水利工程施工部位其对混凝土性能要求也不同,其原材料选择也存在差异。如对于水利工程中经常受水冲刷的部位,其混凝土原材料中的水泥就应该选择硅酸盐水泥,而水下部位则可以选择矿渣硅酸盐水泥。另一方面,在混凝土配比过程中,需要结合工程实际以及水利工程混凝土材料的相关配比规定来对其各种原材料的添加比例进行科学配置。如为满足水利工程混凝土材料的控砂率、坍落度等规定,配比中就应该适当加入高粉煤灰,以提升混凝土性能强度并降低其热度。此外,为确保混凝土配比的合理性,配置完成后还需要对其成品进行必要的检测,以确保不存在问题。
3.2正确的材料选择
在水利建设中,混凝土是主要的应用材料。在混凝土采购过程中,要求采购人员熟悉混凝土的组成和性能,避免采购劣质混凝土。混凝土浇筑前,要合理调配混凝土,以保证其质量。如果没有完全掌握,可以先通过实验室配置方法进行测试,合格后再应用到项目中。
3.3求解温差系数
在水利工程施工中,应充分重视温差引起的裂缝,根据温度环境和工程状况选择施工方法。混凝土配置过程中需要大量的石灰,石灰与水熔融后,混凝土内部温度升高,与外界形成温差。在温差的作用下,容易产生裂纹。因此,在施工过程中,建议工作人员选用热值相对较低的混凝土,尽量避免温差过大。在夏季施工中,混凝土的失水相对加快,此时,降温技术是关键问题。同时,要注意浇筑和振捣过程中的温度控制。在振捣过程中,可加冰降温;在浇筑过程中,应适当提高建筑层厚度,扩大散热面积,加速混凝土降温。
3.4做好浇筑尺寸的控制
根据实践研究,直径小于15厘米的圆柱形浇筑块是不需要进行防裂的,而浇筑块的尺寸大小则与裂缝的发生概率成正比,即尺寸越大,出现裂缝的可能性越大,所以对于浇筑尺寸的控制是十分必要的。一般施工中应将浇筑尺寸进行合理的设计与分配,同时将其长宽比控制在1至2之间,如此能够有效减少裂缝发生的可能。
3.5做好浇筑进度的控制
水利施工中混凝土材料对温度的要求较为严格,所以为防止因温度问题而出现混凝土裂缝,就需要在浇筑施工中通过浇筑进度的控制来控制好施工温度。具体而言,水利施工中应该对浇筑进度进行合理安排,确保每一层浇筑之间间隔的合理性,同时可以尝试进行浇筑间歇中的初期通水。例如对于10至15米的浇筑厚度,如果施工时间在冬季,则其浇筑的间隔一般应控制在3至7天;如果浇筑时间选择在3至5月份与9至11月气温较为温和的时期,则其浇筑间隔一般应控制在4至8天;如果是夏季进行施工,则浇筑间隔以5至9天为宜。
3.6采取必要的早期养护措施
对于混凝土裂缝的防治一般越早越好,所以在水利施工中一般需要采取早期养护措施。一方面,水利施工中应尽可能采用蓄水、流水的方式来保持混凝土构件的湿润情况,避免其水分丧失过度而出现裂缝。另一方面,在混凝土养护周期内需要根据混凝土构件的体积采取必要的降温措施,以避免混凝土结构水热化现象所引发的裂缝。
结论
总之,混凝土裂缝将直接影响整个工程的质量,这就要求工作人员严格分析混凝土裂缝产生的原因,随机采取科学有效的措施,避免混凝土裂缝的发生。混凝土裂缝的成因复杂多样,也是水利工作者面临的艰巨挑战。但是,只要我们潜心研究,认真工作,相信水利工程混凝土裂缝问题是可以完美解决的。
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