摘要：混凝土结构具有不易风化、强度高和耐火性能优异等特征,非常适用于水利工程施工。但是在实际的水利工程混凝土施工中,受到施工环境及大体积混凝土结构的影响,混凝土结构经常出现裂缝现象,对水利工程的质量产生不利影响。因此,施工单位需要在施工中应用混凝土裂缝控制技术,保障水利工程的顺利完工。
关键词：水利工程；混凝土；裂缝
混凝土裂缝是水利建筑混凝土结构常出现的一种问题,严重的混凝土裂缝不仅会降低水利建筑物的抗渗能力,对水利建筑的使用功能造成严重的影响,同时还会加速钢筋的锈蚀,致使混凝土出现碳化等问题,极大影响水利建筑混凝土构件的耐久性,对水利建筑物的承载能力造成严重的破坏,不利于水利施工水平的提升,因此在实际施工过程中,有必要进一步加强对水利施工中混凝土裂缝控制技术的研究,分析其中造成混凝土裂缝的原因,结合相应原因提出针对性的混凝土裂缝控制技术措施,对于推动水利工程项目建设发展具有重要的意义。
1加强水利工程混凝土裂缝防治的必要性
随着我国水利工程建设的不断深入发展,在水利工程项目施工中,混凝土的裂缝防治作为整个水利工程质量的关键控制点,其裂缝的防治已逐渐成为项目管理者推进工作的重中之重。一方面,可防止水利工程内部结构遭到破坏。混凝土裂缝作为水利工程施工中常见的质量现象,其短期的裂缝或不明显的裂缝对水利工程的质量和外观将产生一定的影响。对于长期的裂缝或短期内不及时进行防治的裂缝,外部雨水或其他有害杂质进入裂缝后,将导致混凝土结构的钢筋材料被锈蚀,从而大大降低了混凝土结构的整体稳定性与强度。因此,加强对水利工程混凝土裂缝的防治,可有效地防止工程主体内部结构遭到破坏。另一方面,可有效避免安全事故的发生,提升水利工程的建设质量。在水利工程项目施工中,混凝土裂缝若出现渗漏,将导致工程主体结构产生变形,严重时将会引发坍塌等各类安全事故加强混凝土裂缝的防治,做好整个水利施工过程管控,对整个水利工程质量的提升具有重要的促进作用。
2水利工程施工中混凝土裂缝产生原因
2.1温度差异
因为混凝土在凝结时有水化热的情况,在此过程中混凝土内部结构温度急剧上升,而外部结构温度相对较低,所以内外间存在较大温度差异。一旦其内外温差在5℃以上,则极易引发混凝土裂缝。
2.2异常变形
由于异常变形而导致的裂缝主要是指混凝土发生的塑性收缩。在混凝土固定前其长时间暴露在外,在阳光以及空气等诸多因素影响下使得混凝土结构发生收缩。如在浇筑大面积混凝土时,在混凝土还没凝固前其水分大量流失,加上空气湿度较低使得混凝土结构出现塑性变形进而引发混凝土裂缝。
2.3地质变动
因为大部分水利工程都处于地势较为偏远的地区,而该类地质结构复杂程度较高,在部分特殊季节时,地下水运动较为频繁,此时建筑结构地层会承受巨大的荷载,从而极易引发建筑沉降裂缝。使得整体水利工程性能与质量受到影响。
3水利工程施工中混凝土裂缝控制技术分析
3.1施工材料控制
在水利工程施工中,施工材料的应用会对混凝土结构性能产生影响,从而导致混凝土裂缝的出现。针对这一因素,施工单位需要做好施工材料的控制工作,严格按照施工方案的材料要求和标准规范,进行施工材料的采购,确保水泥的型号、骨料的级配与粒径、外加剂的种类符合施工要求,保障混凝土的结构性能。同时,在进行水泥材料的选择时,施工单位需要在保障其他性能符合要求的基础上,选择水化热偏低的水泥。
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3.2混凝土配比控制
在合理选择施工材料的同时,施工单位需要明确最佳的混凝土配合比,应用施工材料进行多次试验,对试验混凝土的强度、塌落度等参数进行检测,选择性能最为优异的配合比,提升混凝土结构的性能。需要注意的是,有些水利工程应用的混凝土是在工厂拌合后运输到施工现场,施工单位需要做好混凝土运输的质量控制工作,实现合理的混凝土施工。
3.3施工温度控制
混凝土施工中温度升高的原因在于水泥水化热,施工单位可以根据混凝土结构的性能要求,尽最大限度减少水泥的应用,或者采用低水化热水泥,降低混凝土拌合过程中产生的热量。同时,在混凝土拌合之前,通过冷水冲刷碎石,以此降低混凝土拌合产生的热量。在混凝土施工中,施工单位需要合理选择施工时间和浇筑方式,通常选择上午七点到十点或者下午三点到六点,进行混凝土的拌合及浇筑施工,避免高温作业加大混凝土结构的温差。在浇筑施工中,施工单位需要采用分层浇筑施工方案,提升混凝土的散热效果。如果水利工程施工应用的混凝土结构为大体积混凝土,施工单位需要在混凝土内部设置冷却水管,缩小混凝土的内外温度差,降低混凝土内部应力,避免温度裂缝的出现。
3.4及时处治混凝土裂缝病害
①对于宽度小、深度浅的轻微型裂缝,考虑到这类裂缝往往不会影响到水利的稳固性以及安全性,一般采取简单处治的方式,对于裂缝凿毛、清理、嵌入胶泥、抹压、收光以改善其观感；②对于收缩裂缝,考虑到裂缝的宽度大、深度深,一般选用开槽处治法,具体为将裂缝开凿,形成V形凹槽,进一步清理、填缝、抹压、养护,填缝材料选用较裂缝两侧混凝土高一等级的补偿收缩细石混凝土；③对于宽度较大、深度很深的严重型裂缝,考虑到这类裂缝会严重影响到水利的稳固性以及安全性,往往采取灌浆处治的方式,具体为借助压力设施向开裂部位注入胶凝材料,待胶凝材料固结后即可与开裂部位周围混凝土有效拉结,进而实现封堵和抗渗,常见的胶凝材料有树脂类灌浆料等。
3.5施工工艺控制
在施工过程中,为了避免施工裂缝的出现,施工单位需要做好二次振捣施工及混凝土养护工作。在二次振捣施工中,混凝土结构会在初凝阶段进行二次液化,消除混凝土结构中水膜和粗大骨料,提升混凝土结构的均匀性及稳定性,在很大程度上降低了混凝土沉陷裂缝以及塑性裂缝出现的概率。同时,施工单位需要注重混凝土振捣中存在的泌水现象,必要时可以在混凝土振捣中添加适量的粉煤灰,降低混凝土的水灰比,避免干缩裂缝的出现。在混凝土养护工作中,施工单位需要在混凝土施工结束后,进行为期七到十天的混凝土养护工作,在混凝土结构表面覆盖土工布或者塑料薄膜,并定期进行洒水处理,实现混凝土的保温及保湿,避免混凝土裂缝的出现。在冬季施工中,养护人员需要用棉被覆盖混凝土,提升保温效果。
3.6对混凝土实施养护
在养护混凝土过程中,作业人员的一项重要任务便是把混凝土放置到适宜存储的地方,降低由于温度变化而导致裂缝的发生几率。如果要想有效控制混凝土所产生的温差现象,也要求能够科学养护相应的混凝土构件。为此,在水利工程混凝土施工中除了要做好一定措施进行防晒与保温以外,在浇筑完成后还必须严格按照方案要求进行养护作业,比如洒水、铺设塑料薄膜或是草席等。同时在混凝土养护作业中企业还需要特别注意做好检查防止出现意外状况而诱发裂缝产生。
4结论
综上所述,水利工程建筑物的结构安全性能在很大程度上由混凝土的质量决定,因此在水利工程施工中保证混凝土的质量是非常有必要的。所以相关工作人员必须采取积极有效的防控策略控制水利工程施工过程中混凝土的质量,减小混凝土出现裂缝的可能性,从而从根本上提高混凝土的性能及其质量,提高整个水利工程建筑物的安全性能和耐久性。
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论文作者:王楠
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷第20期
论文发表时间:2020/1/16
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