曾玉
四川亿联建设工程项目管理有限公司,四川成都610500
摘要:社会在不断发展,我国的水利工程也在不断完善,作为水利工程最重要的材料之一,混凝土对整个水利工程的建设质量有着十分深远的影响。水利水电建筑工程施工时,特殊的结构决定了混凝土在施工过程中很容易出现开裂问题。为了降低和消除混凝土裂缝对于水利水电工程质量和安全的影响,需要做好混凝土裂缝的防治工作。本文从水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝产生原因出发,就其防治策略进行了探讨,希望保证水利水电建筑工程质量,从而将其经济效益和社会效益充分发挥。
关键词:水利水电工程;砼裂缝;原因;措施
引言
混凝土结构有着优良的性能,具有较强的耐火性、高强度,并且整体耐久性强,在水利工程施工中发挥着非常重要的作用。当前水利工程大多采用混凝土结构,但是在施工中混凝土结构可能受到多方面因素的影响发生不同程度的裂缝问题,这就增加了水利工程结构的安全风险。为了加强混凝土裂缝的预防和治理,相关工作人员要明确裂缝防治的必要性,加强水利水电工程混凝土裂缝产生原因分析,从而采取有效的预防和修补措施,提高水利工程整体结构性能。
1加强水利水电工程混凝土裂缝防治必要性
我国近些年不断深入发展水利水电工程建设,混凝土裂缝防治已经成为当前水利水电工程项目施工中困扰设计施工人员的主要问题之一,当前项目管理者对裂缝的防治和处理工作有着越来越高的重视度。一方面,通过裂缝防治措施能够将水利水电工程内部结构的稳定性和安全性提升,避免遭受裂缝的破坏。水利水电工程施工中,常见的质量问题就是混凝土裂缝[1],一些短期裂缝或者不明显的裂缝可能暂时不会影响水利水电工程的外观和质量,但是如果没有及时治理,那么很容易导致裂缝扩大蔓延,危害到混凝土结构的整体性能。尤其是一些腐蚀性水分、杂质等进入到缝隙后会锈蚀混凝土结构内部钢筋,导致混凝土结构的整体稳定性和强度降低。为此,应当加强水利水电工程混凝土裂缝防治,避免破坏混凝土结构内部主体结构。
2水利水电工程中混凝土裂缝产生原因
2.1沉降裂缝
水利工程中一种常见的裂缝形式为沉陷裂缝。水利工程往往所在区域 土质含水量高,多为软土地基。如果在前期没有充分夯实那么后期受到外力作用或者自身重量荷载的影响可能发生沉陷问题。此外,在施工过程中地基会受到来自各个方面因素的影响,最终导致沉降问题的发展,出现了沉降裂缝。沉降裂缝往往为贯穿性裂缝,和地基沉降有着一致的走向。
2.2混凝土干缩裂缝
如果混凝土处于未饱和的空气当中,其水分会发生散失,体积收缩而产生干缩现象,产生这种现象最核心的原因就是水灰比以及骨料特性。对于混凝土干缩现象来说,粒形、最大粒径以及表面结构都是导致这种现象发生的主要因素,其中骨料的弹性模量是当下影响干缩现象产生的最重要因素[2]。当骨料用量保持不变时,如果水灰比越大,对应的干缩性也就越强。
2.3塑性收缩裂缝
混凝土在凝固过程中需要散热,同时会伴随着水分的蒸发,而当混凝土中的水分蒸发时,其体积也会随之改变。混凝土的体积和塑性收缩裂缝的规模存在直接关联,体积越大,塑性收缩越明显,产生的裂缝也越大。当混凝土处于收缩过程时,外部环境因素会对结构产生约束,由此引发的收缩应力如果超出了混凝土的抗拉强度极限,裂缝就会随之产生。
2.4温差裂缝
温差裂缝最主要的原因就是混凝土当中的冻害因子,结冰而产生压力。这种现象一般会从温度较低的混凝土表面开始,从毛细孔的水先着手结冰,然后水分结冰而发生的膨胀现象。结冰的部分逐渐会向未结冰的部分逐渐挤压式为受冻的混凝土,产生内部移动现象。如果产生的压力大于混凝土本身所承载的最大抗拉强度,那么对于混凝土来说起就面临着劣化,进而产生温差裂缝。
3水利水电建筑工程中混凝土裂缝防治措施
3.1做好材料管理
水利水电建筑工程施工建设过程中,施工单位需要做好材料的管理和控制,这样才能保证混凝土总体施工质量。在对混凝土材料进行选择时,采购部门应从水利水电建筑工程的设计施工要求出发,做好材料类别和性能的严格管控,确保材料的质量能够满足工程需求,避免不合格材料进入施工现场,从源头上杜绝材料质量引发的混凝土裂缝问题[3]。在针对骨料进行选择时,应选择强度较高、粒径较大的骨料,借助合理配合比来保证混凝土的性能,避免施工裂缝的出现。
3.2优化配比设计
混凝土配比设计环节,应依照混凝土的质量标准及相关要求开展试配工作,确定最佳的配合比。而从降低水泥水化热的角度,混凝土配比设计必须在保证材料性能的同时,尽量减少水泥的使用,利用诸如粉煤灰等外加剂来对水泥进行替代[4],使水胶比能够被控制在相对合理的范围内。另外,也可以通过掺加外加剂的方式对混凝土的性能进行改善,降低结构内外温差引发的收缩裂缝。
3.3合理添加外加剂
通过在混凝土中适当添加外加剂能够达到控制裂缝的效果。减水防裂剂是最为常见的类型。在配置混凝土阶段需要通过试验明确外加剂的添加数量,按照试验最佳量添加外加剂,从而科学地控制水泥的凝结时间。
3.4采用合理施工方法
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
3.5加强混凝土养护
在浇筑完混凝土后要立刻开展养护工作,重点加强温湿度的控制。通常通过蒸汽养护、洒水等方式达到保湿的效果。温度养护是预防温度裂缝的重要方式,可以覆盖草帘、塑料薄膜等,将混凝土结构内外温差尽量减小。此外,技术人员要注意加强监测混凝土结构的强度等性能参数,根据结果及时调整养护技术,将发生混凝土质量问题的概率降低。
4水利水电工程混凝土裂缝修补方法
工作人员要定期检查水利工程混凝土结构,客观评定混凝土裂缝情况,并且合理采取修补方法。水利工程混凝土裂缝的修补治理方法如下:
(1)开槽法。工人按照设计比例均匀地搅拌砂、水泥等原材料适量添加环氧树脂硫橡胶,采用人工搅拌方式继续搅拌,用丙酮将砂浆稀释到适当稠度后将改性环氧树脂砂浆灌入到已经凿好且清理干净的裂缝当中。
(2)表面覆盖法。该方法主要是用聚合物水泥膏、聚合物薄膜等弹性涂膜防水材料涂膜水利工程中微细裂缝,从而对微细裂缝进行修补[5]。在具体施工中,工作人员先要用钢刷将混凝土表面打磨并且将附着物清理干净,然后冲洗干净表面,在干燥后在裂缝表面涂抹材料。
(3)低压注浆法。该方法需要先密封裂缝,在经过一段时间后将密封物去掉充分暴露出裂缝,然后在裂缝中灌注浆液。不过这种方法虽然能够一是修补裂缝,后期可能还会发生开裂问题,需要工作人员反复修补。
5结束语
综上所述,水利水电建筑工程混凝土产生裂纹的原因主要是收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝和干缩裂纹,这些裂纹产生的机理各有不同,大都与温度、工艺、材料等因素有关,为此,为了尽量降低混凝土裂缝发生的概率,避免裂缝威胁水利工程质量安全,应当积极采取预防措施,同时合理修补裂缝问题,提高施工技术水平,确保工程建设效果。
参考文献
[1] 卢进和.水利工程施工中有效控制混凝土裂缝及接缝技术分析[J].河南水利与 南水北调,2020(04):34-35.
[2] 高增龙.水利工程施工中混凝土裂缝控制技术研究[J].工程技术研究,2020(03):78-79.
[3] 孙日荣.水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施[J].内蒙古科技与 经济,2018(09):23-24.
[4] 樊守亮.分析水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝的防治[J].科技创新与应用, 2020(30):57-58.
[5] 傅文忠.水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术[J].黑龙江水利科技,2020(08):79-80.
作者简介:曾玉(1969-),女,汉族,工程师,注册监理工程师,大专,主要从事水利水电,房屋建筑,市政工程的监理工作。