周芳 沈云宽
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摘要:混凝土裂缝缺陷是混凝土工程中常见的病害之一,水工混凝土建筑物的裂缝不仅影响建(构)筑物使用功能,而且对结构安全也存在严重隐患。因此,使用质量合格的混凝土材料,严格按照规范施工是避免减少混凝土出现裂缝病害的有效举措之一。本文以陕西水利博物馆水土保持示范工程水景观池为例,就混凝土裂缝的成因及处理举措进行简要的分析总结。基于此,本篇文章对农田水利工程混凝土裂缝原因及处理措施分析进行研究,以供参考。
关键词:农田水利工程;混凝土裂缝;处理措施
引言
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。
1农田水利工程混凝土施工特点
通常情况下,农田水利工程规模较大,因此混凝土施工周期较长,因此要根据实际情况制定合理施工方案,确保实际工作顺利开展。混凝土施工最大一个特点是容易受天气因素影响,特别是在我国北方,冬季时间较长,而且温度低,对工程质量会产生不利影响。在温度较低情况下,增加了施工的不确定因素,很有可能出现工程质量降低情况。农田水利工程混凝土施工技术处于不断发展之中,可以有效满足实际需求,为了提升技术应用水平,要树立起创新意识,加强新技术研究,应用于水利工程建设中去,保证后期可以正常运行,为农业发展提供有力支持。
2水利工程中混凝土裂缝产生的原因
2.1季节性温差裂缝
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。一般我们可以采用引气减水剂或引气剂对这种现象进行处理,通过产生互不相连的不同气泡,缓解冻融时产生的不平衡压力,防止混凝土发生裂化以及裂缝现象。
2.2施工材料的质量问题
水利工程质量的决定性因素就是材料的质量,可以说,材料是影响各行业混凝土施工结构性能的主要因素。在开展水利工程建设施工中,对混凝土、砂石、水泥等施工材料的应用量较大,采购人员如果没有充分了解施工材料的各项性能,没有通过试验和检测进行合理地选购,就容易存在不合格品投入使用的情况,进而影响水利工程混凝土原材料的施工质量,导致发生混凝土裂缝,对整体施工质量产生不良影响。此外,有的施工单位在保存原材料过程中没有根据材料性质进行分类保管,导致在保存阶段发生了材料过期、受潮等问题,加上后期没有仔细观察直接将其应用于施工中,增加了混凝土强度和设计材料值目标之间的差距,对水利工程的整体外观形象产生不良影响,引发结构出现裂缝问题,威胁水利工程的安全。
3混凝土裂缝防治措施
3.1混凝土原料及配合比控制
原料的质量是影响混凝土结构是否会出现裂缝的主要原因之一,原材料选择是混凝土施工的第一步,如果质量不合格,可能会引发裂缝,所以要加强控制。施工中会用到大量水泥和添加剂,要进行分析,制定一个清单,作为购置材料的依据。市场上材料类型较多,所以要提前做好调查工作,并进行合理选择,为工程质量提供保障。和厂家签订协议,为施工提供所需材料,避免出现中断的情况。即使施工技术、施工方案再好,混凝土原料不符合配制要求,也难以达到混凝土结构的设计使用功能,在选用时应当结合不同混凝土的特点和性能,严格控制其施工配合比,从而达到科学拌和的比例。对于混凝土,还可从水泥选择、用量控制及水灰比等为出发点,降低结构裂缝。例如,选取水泥时,尽量选用水化热程度较低的水泥,将水化热产生的热量予以控制,确保其与施工气温相差较小,有效控制混凝土内外温差,降低裂缝发生。此外,对于混凝土来说,外加剂的使用已成了提升混凝土性能的重要原料之一,在混凝土中加入一定量的高效减水剂、引气剂等能够有效降低混凝土所需用水量,同时还能降低胶凝材料的使用量。
3.2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。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。
3.3混凝土浇筑管理
混凝土浇筑直接决定了最终质量,所以要根据工程情况来选择浇筑方式,为施工质量提供可靠保障。提前安排好施工人员,做到各司其职,因为混凝土施工通常是一次性完成,避免出现中断情况,否则会影响到质量效果。温度会影响到浇筑效果,所以要加强控制,例如在冬季要做好保温措施,将温度控制在合理范围内。目前很多新技术、设备被应用到混凝土施工中来,所以施工人员要增强创新意识,通过学习确保熟练操作,保证施工活动顺利开展。在混凝土浇筑过程中,现场情况比较复杂,所以要加强管理,创建出稳定有序环境,有助于提高施工效率。加强浇筑过程控制。一方面可以做好入模温度控制,在配置混凝土阶段提前冷却搅拌用水,避免阳光直晒原材料,将原材料的温度尽量降低。另一方面,在浇筑过程中可以埋设水管,通过注入冷水,利用冷水循环系统及时带走浇筑过程中混凝土内部的热量,降低内部集聚的热量,缩小混凝土结构内外温差。
结束语
水利工程混凝土施工较为复杂,且技术要求高,特别是具有防水要求的水工混凝土结构。混凝土裂缝缺陷,不利于工程结构安全及耐久性。因此,为保证结构质量可靠,满足使用功能,在施工时需准确掌握混凝土施工特征及技术要求,从源头控制减少混凝土裂缝病害发生,确保混凝土满足使用功能,保证结构安全和使用寿命。
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