中国葛洲坝集团第二工程有限公司 四川成都市 610091
摘要:社会经济的飞速发展为各行各业都提供了良好的发展契机,在水利工程中则体现的尤为明显,不仅增加的水利工程的数量,还扩大了水利工程的规模,为我国国民经济的稳步发展提供了有力的促进作用。水利工程中的大体积混凝土浇筑裂缝问题,一方面影响着水利水电工程的施工效率,另一方面还对水利水电工程使用阶段的安全性与稳定性具有直接性的影响作用。为此,本文针对水利水电大体积混凝土浇筑裂缝的成因与防裂措施进行了详细的研究分析,以期为相关研究提供部分理论参考。
关键词:水利水电工程;大体积混凝土;浇筑裂缝;成因与措施
1水利水电工程大体积混凝土浇筑裂缝的相关影响
1.1如果水利水电工程大体积混凝土结构出现浇筑裂缝,会对混凝土结构带来严重的影响与危害,不仅会直接降低混凝土结构的整体强度,还会降低混凝土结构的使用效果,从而缩短水利水电工程的安全使用期限。
1.2当水利水电大体积混凝土结构出现浇筑裂缝时,则会直接提升钢筋被腐蚀的概率,降低钢筋的承压力与渗透率。不仅降低水利水电工程的使用效果,还会给人们的生命财产安全带来严重的威胁。
1.3如果水利水电工程的大体积混凝土结构出现了细小的裂缝问题,在水压不断增大的影响下,裂缝的大小和深度则会随之增大,最终形成严重的质量问题与安全隐患。所以,要高度重视并科学落实水利水电工程大体积混凝土浇筑裂缝问题的防范工作。
2裂缝成因
2.1施工材料方面
影响大体积混凝土浇筑裂缝的原因多种多样,但是最为直接的影响因素则是施工材料的质量。混凝土是由多种原材料进行配比调制而成,例如水泥,添加剂以及水等材料,当水与水泥进行调合时则会直接发生反应而释放出相应的热量。如果外部环境的温度与材料的温度具有较大的差异,则会直接导致混凝土浇筑时出现裂缝问题,并且水泥与水在发生反应时形成的热量将会作用到混凝土结构的内部,加上内外温差的影响,混凝土结构会受到内部压应力与外部拉应力的共同影响,出现明显的裂缝问题。
2.2温度应力方面
温度应力引发大体积混凝土浇筑裂缝主要体现在以下三方面:第一,由于混凝土浇筑初期的水化热现象十分显著,加之混凝土无法对热进行有效的传导,而大体积混凝土结构又具有断面厚,表面系数小等特点,所以无法散失水化热现象中产生的热量。这些热量无法得到及时有效的散发,则会越集越多,那么与混凝土表面的温差则会越来越大,必将导致混凝土初凝阶段形成的拉应力明显大于混凝土结构的实际扛压强度,由此引发裂缝问题的发生。第二,当混凝土浇筑施工结束后,在拆模的前后,混凝土结构的表面温度会呈直线下降的状态,所以会直接引发混凝土结构出现裂缝现象。第三,当混凝土结构的内部温度处于最高值的状态时,混凝土的温度会逐步散发,并且逐渐达到混凝土的最低温度值,此时最低温度与最高温度之间的差异便形成了内部温差,从而引发裂缝现象。
2.3约束条件方面
在温度的影响作用下,大体积混凝土结构发生胀缩变形现象的概率则较高,由此则会使得约束力的限制作用体现得更加显著。如果约束力大于混凝土结构的极限拉伸值,则会直接引发混凝土结构裂缝问题的出现。如果混凝土结构缺乏约束力,也就失去了应力,所以对约束条件进行科学有效的控制与改善,能直接降低混凝土结构出现裂缝问题的概率。通常情况下,大体积混凝土会同时受到结构内部约束力与外部约束力的共同影响,当混凝土内部水化热释放缓慢时,则会导致混凝土的外部温度迅速下降,从而提升内外温度的差距,加速混凝土结构内部体积的不断膨胀,而混凝土的表面则不断收缩,由此则会形成拉应力,当拉应力超过新浇混凝土的极限值时,必将出现裂缝现象。
2.4养护方面
对水利水电工程大体积混凝土结构进行科学有效的养护管理,不仅能降低大体积混凝土结构出现裂缝问题的概率,还能有效延长水利水电工程的安全使用期限。如果施工企业仅仅重视施工环节的裂缝防控,而忽略后期养护管理工作的有效开展,必将会直接增大混凝土裂缝现象的发生概率。
在混凝土浇筑施工结束后,水化热效应会导致混凝土表面的水分被蒸发掉,此时如果未能对其进行养护处理,如遮盖或洒水等方式,则会直接导致裂缝问题的发生。
3防裂措施
3.1对混凝土结构的抗拉强度进行科学提升
3.1.1由于水利水电工程大体积混凝土材料是由多种原材料配比调制而成,例如水泥,砂砾,石头等等,这些原材料对混凝土的抗拉强度具有不同程度的影响。所以,在开展混凝土调配施工时,要对各类原材料的用量进行科学严格的控制,从而有效降低这些原材料对混凝土抗拉性能的影响。
3.1.2在混凝土浇筑环节,要对二次投料法进行合理应用,并及时科学的处理混凝土表面的水与下部的砂浆。通过科学完善的养护管理工作,保障混凝土的抗拉强度得到显著的提升。
3.2强化混凝土的整体浇筑质量
3.2.1综合分析与参考大体积混凝土设计的强度要求,在此基础之上进行混凝土原材料的选择,并结合施工要求与标准对混凝土材料的配比进行合理的调整,由此增强混凝土配比的科学性,在提升混凝土抗拉强度的基础上促进混凝土结构极限拉伸变形能力的增大,降低混凝膨胀系数,由此减小裂缝问题的发生概率。
3.2.2对分层浇筑方式与推移式连续浇筑方式进行科学应用。利用分层浇筑的方式,能有效的降低大体积混凝土结构的内外温差。同时,在开展混凝土的伴制施工与运输施工时,要对连续浇筑方式的施工要求进行充分结合,确保混凝土的出罐温度得到有效控制与降低,当浇筑施工结束后要及时进行保温养护处理。
3.2.3当混凝土浇筑后处于初凝状态时,则应当及时进行二次振捣施工。通过二次振捣施工,能显著增强混凝土的密实性,由此降低混凝土内部出现微裂缝的可能性。
3.3保障温度应力控制的科学合理性
3.3.1落实大体积混凝土浇筑设计环节对温度应力与荷载作用的考虑分析。通过对混凝土的温度场进行仿真分析的模式,合理确定混凝土最大温差与最高温度,保障温度应力与收缩力得到精准的验算。
3.3.2对混凝土结构形式进行调整与优化,实现避免温度应力集中现象的发生。例如,对构造钢筋进行合理增加,利用构造钢筋实现控制大体积混凝土裂缝现象的发生。
3.4高度重视并科学落实后期养护管理工作
3.4.1水利水电工程的管理部门要积极的选派具有较强管理能力与丰富实践经验的人员,对水利水电工程进行科学有效的养护管理。例如,将特制的水泥涂抹在混凝土的表面,由此降低裂缝问题的发生概率,针对已经出现裂缝问题的混凝土,则可以利用这种特制的水泥进行修补处理。
3.4.2落实混凝土的定期勘测,确保混凝土的实际抗压能力符合相关标准。如果在混凝土勘测中发现异常情况,则要及时上报并科学处理。
3.4.3强化混凝土养护管理工作的监管与指导,明确岗位职责,确保各项养护管理工作的开展情况都具有清楚详细的记录,增强工作人员的积极性,提升养护管理工作的效率与质量。
4结束语
综上所述,水利水电大体积混凝土浇筑裂缝不仅会影响混凝土结构的安全性与稳定性,还会对水利水电工程的综合效益产生直接性的影响。为此,在开展水利水电大体积混凝土施工时,要对浇筑裂缝的成因进行客观的分析,并结合实际施工情况制定科学完善的处理措施,由此降低混凝土浇筑裂缝的发生概率,为水利水电工程的整体安全性与稳定性提供有力的基础保障。
参考文献
[1]曹滨.大体积混凝土温度裂缝控制及常见病害处理[J].中国科技博览,2016(02):34-35.
[2]李斌.水利水电大体积混凝土浇筑裂缝成因及防裂对策[J].低碳世界,2017(4):100-101.
[3]陈丕凌.水利水电大体积混凝土施工温度裂缝控制[J].建筑与文化,2015(02):22-23.