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摘要:在许多水利工程中,由于温差、材料选用不当等一系列因素,混凝土结构往往会出现不同程度的裂缝。由于裂缝的存在,会导致结构发生变形和应力发生突变,严重时甚至会影响到结构强度,埋下安全隐患。同时,裂缝也很容易造成钢筋锈蚀,一些严重的损伤会影响到结构的整体性。因此,分析水利工程施工混凝土裂缝产生的内因,采取必要的质量控制措施,对水利工程的规范化建设具有深远的指导意义。
关键词:水利工程施工;混凝土裂缝;控制
1水利工程施工中混凝土裂缝的种类
1.1塑性收缩裂缝
收缩裂缝是现代化水利混凝土工程施工中最为常见的质量问题之一,技术人员在拌制混凝土材料的过程中,如果没有按照规定要求进行,其强度也就达不到要求,若将这一材料应用在实际工作中,混凝土浇筑完成后处于凝结阶段,必然会受到外界环境的影响,混凝土中大量水分被蒸发,最终产生收缩裂缝。一般来说,这一现象在大体积混凝土施工当中最为常见。众所周知,水利工程的建设一般需要在室外进行,为了保证工程的顺利施工,施工人员不得不将混凝土暴露在外,此时受到外界温度与湿度等因素的影响,混凝土中的水分很快被蒸发,当我们将其应用在实际工程中必然会出现收缩裂缝,影响到整个工程的施工质量,并且随着时间的推移,这种裂缝会不断扩大,工程也就不能够正常使用,甚至威胁到周边居民的生命财产安全。即使是其他工程项目,一旦在施工以及使用过程中出现裂缝,必然会影响到整个工程的质量与外观,不利于其正常使用。
1.2温差裂缝
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此,掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2水利施工中的混凝土裂缝的控制措施
2.1控制温差
在混凝土施工过程中,必须掌握施工环境的温度和混凝土浇筑的温度。应根据温度变化灵活调整施工条件,保证混凝土质量。在实际施工过程中,应注意外部因素和具体特点对施工的影响。从实际情况出发,调整施工程序,防止模板发生类似变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆做好表面隔热保护混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
2.2控制原材料配合比
根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
2.3加强混凝土的养护
养护条件对于商品混凝土强度的增长有重要影响。在施工过程中,应根据原材料、配合比、浇筑部位和季节等具体情况,制定合理的施工技术方案,采取有效的养护措施,保证商品混凝土强度的正常增长。洒水养护是用草帘等将商品混凝土覆盖,通过洒水使其保持湿润。养护时间长短取决于水泥的品种:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的商品混凝土,不少于7d;掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求的商品混凝土不少于14d;洒水次数以能保证湿润状态为宜;商品混凝土养护用水应不拌制用水相同。塑料薄膜养护是用薄膜布把商品混凝土表面敞露部分全部严密地覆盖起来,保证商品混凝土在不失水的情况下得到充足养护。其优点是不必浇水,操作方便,能重复使用,但应保持薄膜布内有凝结水。
这两种是常见的养护方式,在实际施工过程中,结合不同的情况采取灵活的措施,目的就是要求混凝土的强度达到设计的要求,保障工程的质量。
2.4提升技术水平,加大监督力度
施工单位的技术水平参差不齐,导致混凝土质量无法得到保证。为此,首先要提高施工人员的技术水平,聘用的施工人员要进行岗前培训,定期对施工人员的技术水平进行培训。施工中发现问题时,及时要求施工单位整改,并迅速制定补救措施,从而最大限度地减少施工问题造成的损失。其次,应加强监督力度,上到行业主管部门,下到现场管理人员,发现裂缝问题及时整改,总结原因,并举一反三。最后,应当重视对混凝土的裂缝问题的研究,鼓励创新,采用新技术,新工艺减少混凝土裂缝的现象,从而进一步提高中国的水利基础设施建设水平。
3结论
本文对水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治展开讨论,现阶段的水利工程中混凝土裂缝问题较多,造成的危害严重,我们需要尽量采用合理的手段来防控。同时,对于混凝土的加工、制作、运用、养护等,都要按照体系化的原则来完成,保障工程质量水平越来越高。
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[3]陶山.水利施工中的混凝土裂缝的原因及预防对策[J].江西建材,2016,(23):136-137.
论文作者:高辉
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/9
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