贺文
湖北昊源建设工程有限公司 湖北宜昌 443103
摘要:水利工程要想获得圆满完工,需要消耗较多的混凝土,而部分小型的水闸系统承载力都是借助钢筋混凝土结构而获得支撑。但是在实际施工时会出现较多不确定的因素,对最终的混凝土质量造成影响,混凝土也会出现不同程度的裂缝。这种裂缝会对最终的结构造成负面侵蚀,对整个水利工程的结构也会产生不良影响。鉴于此,在开展水利工程建设时,一定要重视混凝土裂缝问题,根据实际情况开展具有针对性的控制措施。
关键词:水利施工工程;混凝土裂缝;措施控制;技术探讨
1水利工程施工中混凝土裂缝的主要成因
1.1?自然原因
混凝土材料在浇筑施工的过程中,需要对水泥、水、混合料(石灰、沙子、石料等)进行混合配料,在经过充分的水化反应之后融合形成混凝土流体,然后进行浇筑施工。在施工后,经过一定时间的水分蒸发以及混凝土材料自身的吸水性,使混凝土材料发生凝结、硬化现象,使混凝土材料固定成型,达到工程施工所需要的强度、防水、承重等参数的标准。在此过程中会不可避免地受到温度、时间、空气流通等自然条件的影响。温度的不同使得水分析出的时间不同,而混凝土浇筑速度不同,使混凝土内部和外部所包含的水分、热量分布不均,使其内部、外部的凝结、固化过程的速度有所差异,同时相较于没有空气流通的内部,外部的水分更容易析出,在固化的过程中,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力达到混凝土承受极限时,便会在混凝土表面产生裂缝。在某水利工程混凝土施工的过程中,技术人员通过观察以及使用仪器测量、记录了在温度的作用下,内外水分析出时间不同,导致的混凝土变化,其结果如下。首先,混凝土水分含量较高的情况下,低温导致水分凝固成冰,使水分体积变大,并对混凝土结构产生了一定的影响。其次,低温情况下,混凝土同时受到水分的渗透力和体积膨胀产生的压力,当压力超出混凝土承受界限时,便导致混凝土结构中产生较为严重的深度裂缝。此时,需要在技术人员的指导下,通过机械切割等手段拆除混凝土,返工重做。
1.2?混凝土特性原因
混凝土材料的特性使其在凝固的过程中会因为水分蒸发、温度降低等物理现象,引起内部水分、材料结构的变化,进而导致混凝土体积的收缩。在水利工程中,混凝土结构的体积普遍偏大,因此在施工过程中可以非常明显地看到混凝土体积的收缩现象。如果在此过程中,有其他的外部影响,且在混凝土收缩的过程中,外部影响超出混凝土所能承受的应力时,便会让混凝土的内部、表面都形成不同程度的应力破坏。这种干缩裂缝的破坏程度通常较为严重,对水利工程的使用寿命和安全性有极大的影响。首先,这种裂缝降低了混凝土的强度,使混凝土内部结构变得非常不完整。其次,裂缝中容易受到外部物质,诸如水分、杂物等物质的入侵,内部结构容易损坏。再次,裂缝会影响水利工程的防水、渗水性能,也是容易引起威胁安全风险的重要因素。最后,混凝土裂缝会导致混凝土结构中其他部位出现问题,例如裂缝扩散等问题,使水利工程的安全性大幅降低。千里之堤毁于蚁穴,在未来水利工程的使用中,如果出现裂缝问题,造成的威胁不可估量。
1.3?混凝土结构稳定性原因
混凝土结构在凝结固化的过程中,内部、外部以及不同的混凝土区域凝结固化时间不同,会导致混凝土体积变化不均匀,进而让混凝土的稳定性在不同的部位有所差异。这些不稳定因素,会使混凝土在使用的过程中产生膨胀性裂缝,进而降低水利工程质量。通常造成此类问题的主要因素是混凝土混合料配制时,其一,水泥、混合料(砂石、添加剂、石灰等材料)质量不合格;其二,混合料配比时,加入的石膏过多或者含游离氧化镁较高的材料过多。
2水利施工中混凝土裂缝的控制
2.1要加强温度方面的控制
在选择原材料时,尽量选用中热或是低热水泥,比如粉煤灰水泥或者是矿渣水泥;利用干硬性混凝土掺杂对应混合料,减少混凝土的水泥用量。其中水泥用量结果最佳为450kg/m3以下,适当降低水灰比,最佳比例应控制在0.6以下。通过埋设水管的方式注入冷水,达到降温目的,这样也能有效减少混凝土表面存在的内外差。
2.2要采用合理的施工方法
第一,拌制混凝土。在拌制之前一定要精准计算对应的原材料,控制混凝土的出机塌落度,降低拌合物的最终出口温度。第二,控制混凝土浇筑过程中的质量问题。在具体浇筑时一定要保证振捣密实,均匀一致,间距均匀。不管是振捣范围还是振捣力波,一定要保持最佳状态,当浇筑环节完成以后,尽量对其表面进行抹平压实处理,这样也能有效减少表面发生裂缝的几率。此外,在浇筑混凝土时一定要根据分层浇筑的方式,实施分层流水振捣。这样也能有效减少中向施工缝的产生,提升整个结构的抗剪性能,使结构能够保持稳定。最后,在浇筑时要尽量选择太阳辐射较小的时间段开展,如果工程在夏季,那么也应该避开正午高温时间段。
2.3要精心选择混凝土材料
在选择水泥时,尽量选用收缩性较低的水凝,并根据水泥强度、混凝土强度等具体情况进行合理搭配。一般来说,选用的水泥强度应该要比混凝土强度大一个等级。比如如果我们配置C30的混凝土,那么使用的水泥强度最佳为42.5,这样的水灰比才能更加合理精准。我们一定不能为了追求经济效益选择高标号水泥,一定要让水灰比控制在合理范围之内。
2.4要精心选择处理工艺
处理工艺中有一种较为明显的方法,就是表面处理法,该方法主要包括表面贴补法与表面涂抹法等。第一,表面贴补法比较适用于大面积的漏水情况;而表面涂抹法的最佳适用范围是把浆材通过灌入的方式,实施到部分较细而浅的裂缝当中。这些裂缝主要为深度未涉及到钢筋表面的裂缝、不伸缩裂缝、不漏水裂缝以及不活动裂缝。其次,填充法。这是对裂缝直接进行修补填充的一种直接方式,在实际作业时一般适用于裂缝较宽的裂缝类型,这种方式最显著的优势就是费用低、操作简单。如果裂缝的宽度小于0.3且深度较浅,如果利用灌浆法则无法达到最佳效果。最后,灌浆法。这种方法的应用范围十分广泛,不管是细微裂缝还是宽度较大的裂缝,都可利用此种方法获得较好处理。
2.5要加强精心养护管理
《混凝土结构工程施工质量验收规范》中明确规定,混凝土的湿润养护时间不得低于28天。一般来说,如果混凝土在浇筑后的24小时左右,其内部的温度可达到33℃,在此之前的阶段可称作是前期养护阶段。在该阶段,不能人为拆除钢筋模板,也不能直接对其表面进行洒水降温处理,可以利用加盖节水保湿养护膜的方法达到保湿降温等目的。但是由于水分蒸发的速度较快,工作人员要经常揭开薄膜进行查看。如果需要,应对其进行及时补水处理。当表面强度达到既定标准以后,工作人员夜色开始实施全天养护28天,直到内部温度保持在18℃以下。在对比实验中,我们也可以发现实施洒水降温处理的混凝土表面发生的裂缝现象,远比未实施洒水降温的混凝土表面产生的裂缝现象要少很多。
3结语
水利工程施工的过程中,混凝土结构产生裂缝的现象较为常见,同时对水利工程的安全、稳定性都有较大的影响。为了保证水利工程高效、高质量施工,在施工过程中,工作人员需要加强对原材料的控制,并加强混凝土配比设计,然后通过有效的施工控制、养护工作减少混凝土裂缝,从而有效地提升水利工程的质量以及延长使用年限。
参考文献
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