摘要:城市发展,水利工程建设数目逐步增多,在这一情形下,人们对水利施工中的混凝土裂缝问题关注度逐步升高,而文章通过对混凝土裂缝的原因进行分析,结合多年工作经验,提出了一些有效防治策略。
关键词:水利施工;混凝土裂缝;原因;措施
一、水利施工中的混凝土裂缝类型
1、沉陷裂缝
水利工程在进行施工的时候往往会出现软土地基,如果没有及时地对软土地基进行加固处理,就会导致水利工程出现不均匀的沉降现象,也会因为其他原因而发生地基不均匀的沉降,进而会导致混凝土结构出现沉陷裂缝。裂缝出现的时候往往在施工过程中和水工运行过程中,沉降裂缝往往就是贯穿性裂缝,会受到地基沉陷程度和走向的影响,如果地基出现沉降之后没有变形,就能够有效限制沉陷裂缝的发展,如果沉陷裂缝不断变大,就会对水利工程混凝土结构带来较大的质量隐患。
2、温差裂缝
由于混凝土内外温度存在着较大的差异,进而会导致裂缝的现象发生,温差裂缝往往会发生在混凝土浇筑初期以及养护过程中,主要就是因为水泥本身的水化热反应能够释放出大量的热量,混凝土外部的热量快速排除,从而降低了表面温度,但是内部热量往往不会轻易散发,进而就会导致内外存在着较大的温差,产生相应的裂缝,在大坝施工和分洪闸施工过程中出现温差裂缝。
3、塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝发生的主要原因就是失水,与干缩裂缝相比具有一定的差异,其主要发生在混凝土没有完全凝固之前,如果外界本身的风比较大或者气温比较高的时候,混凝土表面的水分就会快速蒸发,从而促使混凝土内部出现较大的压力差,从而会产生塑性裂缝,一般塑性收缩裂缝主要就是中间宽两边窄,会给水利工程埋下质量和安全隐患。
二、水利施工中的混凝土裂缝的原因分析
1、设计不合理
工程结构设计合理与否也影响着混凝土质量,若设计中没有考虑混凝土的特性、水热化效应等实践情况,实践中可能就会出现裂缝问题。除了这方面,混凝土配合比设计不合理是造成裂缝问题的一个主要因素。配合比反映着砂、石、水、水泥、粉煤灰等各种原材料的比例分配,如果设计不合理,将直接降低混凝土性能,由此引起裂缝。
2、原材料质量不合格
水利工程施工中使用的原材料不合格也会导致混凝土裂缝的产生。一般来说原材料在进入施工现场之前必须要经过多道的检验,确保原材料符合施工标准才可以入场,但是由于施工人员对原材料的重视不足、检验人员责任感欠缺等问题导致水利工程施工中所使用的混凝土原料的质量、硬度、强度等指标达不到设计规范的要求,这种不合格的材料一旦被水利工程使用,就会导致混凝土工程质量较差,进而导致混凝土裂缝的出现。除了混凝土材料之外不达标的钢筋也会造成水利工程相应结构硬度的欠缺,无法支撑工程的重量,导致混凝土裂缝以及工程沉降等问题的产生,对整个水利工程的施工质量产生影响,严重威胁了水利工程使用性能的发挥。
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3、混凝土裂缝在施工养护方面的原因
养护过程操作不善、遗留安全隐患时,混凝土可能会出现开裂现象,非正常养护对其胶结性也会带来影响,同时会导致水分快速蒸发,因而会导致混凝土过早产生收缩,极大降低其强度,难以实现设计预期的荷载能力,进而产生开裂。
三、水利施工中防治混凝土产生裂缝的有效措施
1、加强对混凝土施工过程的控制
混凝土在进行二次振捣的时候是预防裂缝出现的主要措施,机械振捣产生的收缩力并不及手工振捣,机械性能对振捣时间产生了决定性作用,机械振捣能够实现粗骨料下及钢筋下水膜的有效消除,促进收缩量的有效减少。二次抹压技术的应用很大程度上促进了塑性收缩及干缩等裂缝的全面消除,通常情况下在混凝土初凝阶段会出现裂缝问题,实施抹平操作及多次提浆操作进行消除,抹压操作可以应用机械抹光机进行,实现混凝土表面平整度及强度的进一步提升。与此同时还应当对内外温差控制给予高度重视,有效地避免混凝土表面出现急剧温度变化的现象,在进行实际施工的时候必须要重视天气变化情况,结合天气预报做好相应的预防措施,比较常见的预防措施包括覆盖以及洒水等。
2、控制混凝土内外温差
混凝土内外温差过大也容易导致水利工程施工中出现混凝土裂缝,但是混凝土内外的温差是无法消除的,因而在施工过程中只需要将温差控制在合理的范围内即可,科学的温差控制措施可以减少混凝土温差裂缝的产生。在实际的水利工程施工过程中要注意以下3点: ① 混凝土搅拌之前,水化热会导致大量热的产生,为了降低混凝土内部的温度可以添加适量的降温剂量; ② 在混凝土成型拆模的过程中,混凝土表面散热会明显快于混凝土内部,针对于此可以在拆模完成后及时在混凝土外表覆盖上塑料薄膜进行保温,从而减缓混凝土表面降温的速度; ③ 要采取有效的混凝土养护措施,定期进行表层浇水,避免室内气温较高引起的混凝土内外温差过大,减少水利工程温差裂缝的出现,确保水利工程的施工质量。
3、合理设计混凝土结构和配合比
根据相关数据分析结果可知,混凝土结构使用强度较低的水泥利于保证质量。同时,钢筋构件的合理利用,对混凝土质量也有积极影响。为此,混凝土结构设计时应考虑选用低强度水泥、合理利用钢筋构件,优化整体结构设计,尽可能地减少裂缝。此外,结合工程条件、要求、配合比标准等合理设计各原材料配比,严格执行国家标准,确保混凝土强度、稳定性等技术参数达到质量标准。
4、混凝土的养护
(1)通过专设措施完成保温养护,不仅如此,还要做好有效记录,方便后期直接利用;(2)保温养护作业期间,对于混凝土浇筑体内外温差、降温速率,必须进行相应分析,全面提高质量;(3)保温养护作业期间,为保证养护效果,整个过程应当超过 14 天。拆除保温覆盖面时,必须进行相关分析与探讨,如果混凝土表面、环境温度之差未超过 20℃,那么能够开展这项作业,否则需要制定合理有效的解决方案,确保条件与之符合后才能拆除。(4)保温养护作业期间,应当选择常用养护剂进行处理,条件允许时,可以提前做好检验分析,进而提高混凝土表层湿润度。(5)针对混凝土进行保温养护时,应当选择自动采集设备来处理,同时必须在线监测混凝土内外温差以及降温速率,当无法满足技术规范时,应当立即制定更合理保温措施,尽可能提升效果。(6)为混凝土表层涂抹薄膜养生液,如 YH-9,既能维持所需水分,又能进行养护作业。与此同时,把养生液喷于表层,使其凝结为防水隔离层,一方面能够维持必要水分,另一方面能够提高水化操作效能。
结束语
水利工程作为社会发展的重要组成部分,混凝土裂缝现象必须要予以重视,并且结合先进的科学技术和管理理念不断地完善和创新预防措施,才能够最大程度地避免裂缝现象的发生,最终保证水利工程的质量和安全,有助于我国和谐社会的构建。
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论文作者:钱诚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/29
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