水利工程大体积混凝土裂缝的主要原因及防治技术论文_陈家伟

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摘要:近年来,我国水利工程项目施工数量越来越多,水利工程具备一次性和交叉性的施工特点,需要高度关注其基础建设工程,主要包括地下施工和水下施工,所以存在一定的技术难度,地基一般是选用混凝土施工,只有保障地基建设的质量,才能有效预防漏水问题。另外,在洪水时期间需要承担一定的水压,如果大体积混凝土一开始就产生了裂缝,将会严重阻碍后期的防洪工作,威胁人们的生命财产安全。

关键词:水利工程;大体积混凝土裂缝;防治技术

引言

大体积混凝土工程是水利工程施工中的重点和难点,在水利工程大体积混凝土工程施工中需要积极做好裂缝的防控避免裂缝的产生影响水利工程大体积混凝土工程的施工质量。为做好水利工程大体积混凝土工程裂缝的防控需要积极做好水利工程大体积混凝土工程施工中裂缝产生原因的分析,并结合裂缝所产生的原因采取针对性的措施进行防控,确保水利工程大体积混凝土工程的施工质量。

1水利工程大体积混凝土裂缝的主要原因

1.1配合比

引发混凝土产生裂缝的因素很多,其中,最主要的是配合比。若是选择一种不科学的配比会对混凝土产生不良的效果。一种现象是在混凝土凝固的过程中产生裂缝,这种情况一般是因为混凝土的水灰比不合理或者混凝土结构的密度不同,使得混凝土中的应力不均匀,造成的裂缝。第二种情况是混凝土长期在水中受到浸泡,导致强度降低,出现裂缝。出现这种现象的原因是外加剂的种类和用量不合适、混凝土结构的外层不够密实,使得混凝土的防渗性能不好。

1.2结构塑性坍塌

混凝土结构在受到多种因素共同作用时会发生一些变化,可能发生塑性坍塌,从而导致混凝土结构的裂缝加剧,出现渗水。由于结构自身的质量很大,混凝土中的颗粒会一直保持浮动,极大地影响工作进行。若是出现塑形坍塌,就会出现裂缝,所以施工人员要严格监测和控制。

1.3温差因素

温度裂缝是混凝土裂缝的主要表现形式之一,其是由于温差过大引起的,水泥在遇到水之后将会产生水化反应,使得混凝土内部的温度有所上升,混凝土存在着热胀冷缩的特性,内外应力的混凝土强度较高,超出自身强度的临界值。正负温度交替下,混凝土微孔中的水资源存在着明显变化,一方面水资源会出现凝结的情况,体积明显增大,产生冻胀应力;另一方面微孔中的水会产生较大渗透压力。从温度冻胀能力、渗透压力情况分析,主要是划分为贯穿裂缝、表面裂缝和深度裂缝。

2水利工程大体积混凝土裂缝的防治技术

2.1混凝土材料选择

在混凝土施工中,最基础也是最重要的工作为确定混凝土中的各类材料,在混凝土中应用的材料包括水泥、外加剂、砂、石等,这些材料的选择中,需要混凝土结构的应用区域选择,如图1所示的水闸中。

表2PCCM聚合物水泥砂浆主要力学性能分析

通过表1和表2的数据来看,化学灌浆法中使用的PCCM聚合物水泥砂浆对于解决混凝土裂缝有明显作用,但是需要根据实际情况选择合适的材料。同时必须加大对施工过程的检查频次,一旦出现裂缝应该及时解决,减少后期带来的损失。此外,必须预测混凝土在配比、浇筑以及养护过程中可能出现的问题,提前确定处理方法。

2.4温度控制

2.4.1控制浇筑块尺寸

在水利施工实践中,专家们发现:直径<15m的圆柱形混凝土浇筑块,无须采取温控防裂措施;混凝土浇筑块尺寸越大,长宽比越大,越是容易出现裂缝(浇筑块尺寸从15m增加至40m,则温度应力也会成正比急增)。因此,须合理分缝、分块,控制浇筑块的尺寸、形状。浇筑块长宽比应控制在1~2之间,长宽比不允许超过2.5。

2.4.2合理安排混凝土浇筑进度

水利工程混凝土浇筑是分层进行的,因此,合理安排混凝土浇筑进度,在各层混凝土浇筑间歇期进行初期通水(通水流量控制在20L/min),可以有效防治温度裂缝。一般来说,浇筑层厚度在10~15m区间时,若浇筑时间在12~2月之间,则间歇期可控制在3~7d之间;若浇筑时间在3~5月、9~11月之间,则间歇期可控制在4~8d之间;若浇筑时间在6~8月之间,则间歇期可控制在5~9d之间。浇筑层厚度在2~3m之间,浇筑时间在12~2月之间,则间歇期应控制在5~9d之间;浇筑时间在3~5月、9~11月之间,则间歇期应控制在6~10d之间;浇筑时间在6~8月之间,则间歇期应控制在7~10d之间。

2.5做好混凝土浇筑

进行基岩面浇筑时,须首先在基岩面上铺设一层2~3?cm厚的水泥砂浆。大体积混凝土浇筑,须按设计的厚度、次序、方向,分层进行。在浇筑过程中,严禁向仓内加水。现场气温为20~30?℃时,浇筑普通硅酸盐水泥的间歇时间不允许超过90?min,浇筑矿渣硅酸盐水泥的间歇时间不允许超过120?min。只要掌握好混凝土浇筑的间歇时间,就可以有效避免出现深层裂缝。浇筑混凝土后须使用振捣器进行振捣,严禁漏振。

2.6养护工作

在具体实施中,要根据当地的气候环境因素分析养护工作的落实形式、落实周期和养护时间间隔等参数。当温度较低时,养护工作的时间间隔可以适当提升,但是由于混凝土结构的整体凝固时间增加,所以整体养护次数可能在一定范围上提高。对于炎热季节以及光照强烈的季节,需要提高养护工作的频率,另外在该项工作中,要能够实现对整个工程完成综合养护工作。应用的方法为,在混凝土结构的表面设置防水薄膜,该结构能够发挥一定的储水功能,提高整个系统的运行质量,在养护工作的具体落实中,要确保施工人员按照建成的工作体系完成各项工作。

结语

综上所述,大体积混凝土浇筑施工是水利工程最为主要的施工工艺,提高大体积混凝土浇筑技术、严格控制混凝土浇筑质量,对提高水利工程建设质量、延长水利工程的使用寿命有着十分重要的意义。而在大体积混凝土浇筑过程中,裂缝问题是最主要的问题,关系到水利工程的整体质量,只有不断提高大体积混凝土浇筑施工工艺,才能保障水利工程的建设质量,充分发挥水利工程的作用。

参考文献:

[1]王江彦.大体积混凝土抗裂技术在水利工程施工中的运用与实践探究[J].建筑建材装饰,2016(8):76.

[2]雪刚赵娜.水利施工中大体积混凝土抗裂技术的应用[J].企业技术开发:下旬刊,2014(2):46-47.

[3].张瑞芳魏武强.大体积混凝土抗裂技术在水利工程施工中的应用[J].河南科技:上半月,2012(4):84.

论文作者:陈家伟

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第7期

论文发表时间:2019/10/14

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