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摘要:水利工程是一项复杂而系统的工程,在施工过程中混凝土裂缝问题直接对混凝土构件的承载力与耐久性造成不利影响,降低了混凝土构件的使用寿命,严重威胁水利工程的质量安全。随着科学技术水平的提高,混凝土裂缝的修补技术也朝着多样化发展,加强对混凝土裂缝问题的研究具有现实意义。我们必须认识到,混凝土裂缝的产生是必然存在的,只有找出产生裂缝的根本原因,才能从源头降低裂缝的产生。
关键词:水利工程;混凝土裂缝;原因;防治措施
引言:在社会飞速发展中,各行业都有所进步,水利工程项目作为一项民生项目也逐渐增多,水利工程质量安全对项目整体发展密切相关,不仅关系人民的生命财产安全,还对企业经济效益产生一定影响。混凝土在水利工程中的应用较为广泛,混凝土裂缝问题较为常见,这在很大程度上对工程质量安全产生影响,不利于水利工程的顺利完成。本文主要对水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因进行分析,并提出相应的预防措施,希望能够有助于促进水利工程社会效益与经济效益的共同发展。
一、水利施工中的混凝土裂缝类型
(一)干缩裂缝
干缩裂缝往往会出现在混凝土构件养护完成之后的15d内,出现干缩裂缝的主要原因就是因为混凝土养护不规范以及外部自然环境出现了较大的变化,从而导致混凝土出现了失水干缩的现象,一旦干缩应力超过了内部的抗拉应力就会出现干缩裂缝。一般情况下,干缩裂缝往往会出现网状等细小裂纹,虽然不会影响到水利工程的正常运行,但是会降低混凝土结构的抗压能力和抗渗能力,从根本上减少混凝土的耐久性以及使用寿命,影响到水利工程后期的安全运行。
(二)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。
(三)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工程运行过程中,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。
(四)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。
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二、水利施工中混凝土裂缝的原因
(一)温度原因
水利工程混凝土施工中会用到大量的水泥,这就导致混凝土凝固过程中的水化热现象,如果混凝土内部与外部温差较大,就会引发混凝土的裂缝问题。由于水利工程建设所在地区环境恶劣,现场降温条件差,无法对混凝土构件进行有效的降温处理,在凝固过程中混凝土内部水分蒸发过快,造成混凝土裂缝现象。另外,在冬季施工时,混凝土施工中温度下降极快,严重影响混凝土的渗透性能,容易引发混凝土裂缝问题。
(二)混凝土构件受力不合理
水利工程是一项复杂的工程项目,在施工过程中混凝土构件需要承受相应的荷载,由于作用不同荷载也有所不同,如果在设计施工中没有考虑到混凝土构件的受力特征与荷载情况,就无法保证混凝土荷载能力满足实际需求,力学性能偏差容易造成质量问题,特别是在荷载较大并超出混凝土构件承受范围的时候,就会造成裂缝现象。在具体的施工中主要体现在两方面:其一,混凝土吊装与运输过程中,选取的吊点与支撑位置不合理,混凝土构件在吊装过程中受到较大的振动或者冲击,对混凝土构件造成直接性的伤害。其二,缺少混凝土构件受力设计与控制,为了加快施工进度没有严格按照混凝土施工要求进行操作,混凝土构件处于严重的超载状态,威胁混凝土构件的安全。
(三)施工影响
水利工程施工中,施工队伍的技术水平对混凝土裂缝的产生有着直接影响,由于填方与挖方压实程度不能满足基础的承载要求,产生不均匀的沉降,引发混凝土裂缝问题。在填筑的时候,所选用的回填材料质量不合格,基础回填土压实度不够,混凝土表面沉降严重。与此同时,在施工中所选用的材料、设备不合理,施工工艺流程不符合组织方案要求,这些都会引发混凝土裂缝的产生。
三、水利施工中防治混凝土产生裂缝的有效措施
(一)合理、科学的设计混凝土的配合比
混凝土材料使用的时候,必须要充分地发挥出混凝土本身的特性,从而在满足设计要求的基础上不断地减少用水量,必须要严格地按照相关规定和标准控制砂率、水灰比以及坍落度等,混凝土中应该适当地掺入煤灰,严格地根据配合比进行配料,从而保证混凝土质量满足设计的要求,具有高强度以及低热度等诸多特点,所以在进行施工的时候应该结合混凝土施工现场条件进行科学配比,准确地进行计量,做好相应的抽查工作。
(二)加强对混凝土施工过程的控制
混凝土进行二次振捣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,机械振捣能够促进混凝土收缩量的有效减少。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[1]。
(三)施工质量监控力度的加强
混凝土工程的早期养护工作,最大程度地降低混凝土施工前期阶段的收缩力,对构件湿润程度的良好控制,特别是体积较大的构件,能够通过蓄水以及流水等养护措施展开,相关工作人员需要对养护时间周期给予全面掌握,体积较大的构件需要对水泥水化热现象给予全面综合性的考虑,通过降温的方式降低水化热高峰情况的发生率[2]。
结论
简而言之,水利工程作为社会基础设施的重要组成部分,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[3]。
参考文献
[1]伦绍伟,陈得虎.水利工程中混凝土裂缝产生原因及防治措施分析[J].地下水,2017,39(04):97-98.
[2]吴俊.探析水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].建材与装饰,2017(20):281-282.
[3]胡佳琦.水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治措施[J].城市建设理论研究:电子版,2017(03):201-202.
论文作者:葛正荣1,刘华军2,江文文3
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2019/1/3
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