申振宇 程奕
东平湖管理局梁山黄河河务局 山东梁山 272600
摘要:在水利工程施工过程中,混凝土裂缝是水利工程建筑物常见病害之一,裂缝主要受各种内、外条件的影响产生,并且对水利工程建筑造成了不同程度的危害,严重影响了水利工程的正常运行。为此,施工单位在进行水利施工的过程中,一定要严格混凝土施工,保证混凝土的制作质量,不断提高水利工程建筑物的质量,消除水利工程建筑物的安全隐患。基于此,笔者针对水利施工中的混凝土裂缝控制展开了细致的阐述分析。
关键词:水利施工;混凝土裂缝;成因;措施
1水利工程混凝土裂缝成因分析
1.1混凝土塑性坍落
水利工程混凝土裂缝产生的原因之一是由于混凝土塑性坍落引起。混凝土浇筑后几小时内其处于塑形状态,该阶段一旦出现混凝土渗透则混合料中的固体颗粒会在重力作用下而出现下沉,同时水分则向上浮动,当其受到钢筋骨架或混凝土模板等提供的外力束缚时则构件会生成裂缝。
1.2温度因素
温度因素一直是导致水利工程混凝土裂缝的主要因素,导致温度因素的原因是混凝土内水泥水化热,同时由于水利工程多属大体积混凝土,大量水化热聚集在混凝土内部若不能及时散发则会导致混凝土内外较高温差,继而导致混凝土内外热胀冷缩程度不同而在混凝土表面形成一定拉应力,当该拉应力超过混凝土的抗拉强度极限则会在其表面生成裂缝;同时若施工过程中环境温度发生突然降温等现象,则混凝土内部会出现温度的正负交替,在交替过程中混凝土微孔内水分则变为冷水甚至冰,过冷水在迁移过程中则会产生渗透压力,同时体积发生膨胀则会产生冻胀压力,当以上二者共同作用力超过混凝土的抗拉强度则会在其表面生成裂缝。
1.3混凝土收缩
混凝土收缩主要表现在塑性收缩与表面干缩两方面。塑性收缩主要是由于浇筑后的混凝土初期强度较低,表面在周围环境影响下而水分散失很快,该现象会导致混凝土体积急剧收缩,而该时段混凝土强度不足不能抵抗其自身的塑形收缩时则会生成裂缝;表面干缩是由于浇筑后的混凝土在外部条件影响下而导致其内外水分蒸发不一致,表面水分散失较快而内部水分不易散发,则导致混凝土内外变形不一致,当较大的表面干缩在内部约束时则会产生较大拉应力,该应力超过其承受能力则会形成裂缝。
1.4设计与施工因素
由于设计人员偏重于混凝土强度,而对温差及混凝土的非均匀及收缩和徐变等特性因素考虑不足,或构件假设受力情况和实际受力不符则会导致构件产生不均匀沉降而引发裂缝;构件内钢筋采用单层钢筋或钢筋间距较大而未考虑其他因素或结构后浇带、伸缩缝等设置不合理等均会导致裂缝生成等。在水利工程混凝土施工中,若施工地点土质松软、不均匀,施工模板刚度不足等均会导致混凝土浇筑过程中或浇筑后形成变形继而被拉裂;浇筑过程中人员或施工机具致使钢筋弯曲或下沉而降低了钢筋保护层的有效高度则会生成裂缝。
1.5后期养护工作不到位
混凝土的后期养护不恰当可以引起混凝土裂缝的出现。一般在混凝土浇筑结束,其自己所具备的水分则能够贯彻水泥水化的需求。然而,因为后期的养护环节没有做好,混凝土外部水分散失速率很快,引起混凝土出现变形的现象,进而引起裂缝的出现。此外,混凝土在露天的室外进行施工的时候,被风吹日晒,让混凝土外层的水分蒸发速率快,同时混凝土在早期的抗拉水平不高,不能全面抵御因收缩而形成的拉应力,从而引起混凝土发生裂缝。因此,在水利工程建设施工的时候,需主动提升对混凝土浇筑后的养护力度,这可以掌控混凝土的裂缝现象。
2控制水利施工中混凝土裂缝的处理措施
2.1因地制宜,改善施工条件
在进行水利工程施工时,对混凝土进行施工时要按照当地温度的具体变化,对混凝土的施工条件进行有效的调节。与此同时,也要积极依据混凝土自身所存在的特性,充分考虑施工过程中的实际情况制定合适的施工方案控制混凝土的裂缝问题,提高混凝土的质量。我国地貌广阔,气候变化多样,特别是有些地区,夏季气温炎热干燥,昼夜温差较大;而冬季由于受西北风的影响,气温特别低,这给当地的混凝土施工制作带来非常严重环境气候困扰。例如,在混凝土浇筑时,常常会发生混凝土模版变形等问题,水利施工建设单位要积极安排专门的混凝土施工看护人员对模版进行看护,及时了解和发现混凝土模板的情况。当混凝土出现变形和位移现象时,要立即停止缓凝土的浇筑,并对模板进行修理和恢复。在夏天高温的季节。混凝土施工的浇筑入模温度应控制在25以下;而在冬季,由于有些地区气温特剐低,在混凝土施工的过程中,要充分注意混凝土施工过程中的保温。在混凝土浇筑时,入模的温度不能低于10℃。因此,在当地的混凝土施工制作过程中,要积极根据施工现场的环境气温,合理调节混凝土的施工条件,这样才能够有效控制混凝土的裂缝现象,保证水利施工当中的混凝土质量
2.2合理的对混凝土材料进行配比
施工企业在对混凝土进行配置时,要尽可能的将水泥的用量降低,以便有效减少混凝土在制作时其内部热量的积累。水泥的强度等级也必须和混凝土的强度达到高度统一,同时尽量选择细度比较弱的水泥作为配比材料,以此来提高混凝土的抗裂能力。混凝土主要要具备的两种能力:①抗裂能力;②抗压能力。两种能力有着千丝万缕的联系,缺一不可。增强抗压能力,主要是通过加强对混凝土的振捣而增强。在振捣的过程中需要注意,首先要保证均匀排列插点,按照顺序振实,不能出现漏插或少插的情况,也不能出现过振。一般来说间距应该在280mm左右最合适,时间在10—25s左右最合适;其次如果沁水情况出现在粗骨料、水平钢筋下面,有较多水分渗出或者裂缝,就必须进行二次振捣。时间间隔在20min左右为宜,这样会极大地增强混凝土的密度,从而避免混凝土出现裂缝。
2.3对混凝土原材料质量进行有效控制
工程质量最重要的一个基石就是原材料,因而,在水利工程施工时,要高度重视所运用的原材料的质量,制作混凝土时要加强对水泥及外加剂的考量,此外,水泥是构成混凝土的主要原料,其具有较高的强度和抗裂性,在混凝土水化过程中,会释放出一定热量,施工人员应针对这种情况进行控制如果这些热量出现在混凝土内部,且难以排除,那么长此以往就会导致混凝土内部的温度上升,从而导致内外温差,导致温度裂缝。施工人员选用优质的材料,从而避免这种情况产生。施工人员应重点提供混凝土的抗裂性,针对材料质量进行严格的检查。
2.4做好施工后期的养护工作
完成混凝土的拆模工作后,要做好混凝土的养护工作,首先,要保持混凝土的内外温度的平衡。以免因混凝土内外温差过大而导致裂缝产生。同时,可以使用草苫子覆盖在混凝土的表面,并充分的浇水,保持缓凝土表面的湿度,以免因混凝土表面水分蒸发过快导致的干缩变形。此外,由于混凝土水泥水化热会产生大量的热量。因此,在养护的过程中,也要让混凝土内部热量得到充分的散发,保证混凝土的耐久度。通过保湿和保温的有效养护措施,能够有效保证混凝土内外温度的稳定,从而使得水利施工中的混凝土裂缝能够得到有效控制。
3结语
总之,我国水利事业发展越来越迅速,混凝土裂缝对于水利工程的危害十分的严重,因而对于水利施工中混凝土质量要求也越来越严格,基于此,在混凝土施工制作的过程中,要积极根据当地的气候环境,调节混凝土的施工条件、合理选择和配比混凝土材料、开展混凝土养护工作,能够有效控制水利施工中的混凝土裂缝问题,保证混凝土的质量。
参考文献
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