摘要:近几年来,随着我国国民经济和社会的发展,我国的水利工程事业也取得了很大的成就。但是,在水利工程建设中,也会存在着一些弊端,往往存在的问题就是挡土墙的截面尺寸太大。因此,裂缝是水工混凝土挡土墙普遍存在的问题。这些裂缝会危害着工程的整体性、耐久性、防渗性及安全运用。因此,本文主要就几个方面来对水利工程中混凝土裂缝的成因进行详细的分析,然后针对这些成因提出了一些相应的防治措施。
关键词:裂缝;水工混凝土挡土墙;原因;预防措施
前言:目前,我国政府对水利工程建设事业的支持力度不断加强,在一定程度上极大的促进了水利工程建设事业的发展,但水利工程建筑的混凝土裂缝现象也较为普遍,严重影响了水工建筑的整体质量。众所周知,混凝土在现代建筑行业中起着非常重要的作用。目前危害混凝土结构中最主要的问题就是混凝土裂缝它的存在和发展,严重破坏了水利工程建筑物结构的整体性,给水利工程建筑物的安全运行带来了诸多不便。水利工程中混凝土裂缝产生的原因有很多,我们现在首要做的工作就是对混凝土裂缝的成因进行分析,然后采取有效的防治措施,更好的促进水利工程建筑事业的发展。
1.裂缝在水工混凝土挡土墙产生的原因
一般来说,水工混凝土挡土墙发生裂缝的的原因有很多,例如,有原材料质量不 合格而引发的裂缝;混凝土原料配合比例不当而引发的裂缝;温度、湿度的变化而引发的裂缝;荷载的突变及分缝不合理而产生的裂缝。除此之外,混凝土本身的脆性、模板变形走样和基础不均匀沉陷也会引起裂缝。以下,我们就这些问题做出详细说明。
1.1原材料不合格造成裂缝
目前国内混凝土以及水泥生产工艺中存在着大量的碱基料,这种物质与砂、石料中的某些物质相互作用,就会影响混凝土的强度,这样就达不到设计使用年限,因此在档土墙施工中应使用低碱水泥。
1.2温差产生裂缝
因为混凝土内部以及外部的温度存在较大的差异,而且混凝土本身导热性能较差,再加上结构内部的体积和截面都较大,这样就导致水化反应所产生的热量都聚集在混凝土结构内部而不易散发出来。从另一方面来讲,混凝土表面的热量散失的相对较快,这样就会在混凝土内部与外部之间形成一个较大的温度差。混凝土内外温度不一导致其结构变形膨胀,在混凝土内部产生压应力,在混凝土外部产生拉应力,当拉应力就会超过混凝土极限抗拉强度,就会产生裂缝。所以,在工程质量的控制上,就会因为温差的问题造成混凝土表面的裂缝产生。
1.3塑性收缩裂缝
众所周知,混凝土浇筑完成后会有一个凝固的过程,在混凝土进行凝固的时候,往往会有热量的发散和水分的蒸发。在这样的情况下,就会使混凝土出现收缩裂缝。混凝土在进行收缩的过程中,外界环境以及内部因素都会对其产生极大的影响,从而就会使得混凝土收缩变为自然收缩应力,如果这一应力超过了混凝土承受的极限,那么就会使得混凝土出现严重的开裂现象。裂缝的出现会降低混凝土的抗拉性能锈蚀钢筋,导致水利工程内部结构老化。
1.4 构件超载以及不均匀沉降
当构件的荷载超过设计的均匀荷载或集中荷载时,构件就会产生内 力弯矩,从而出现与构件纵轴相互垂直的裂缝。此外,基础不均匀沉降会引发结构的变形,从而也会产生裂缝。【1】
1.5混凝土冻融破坏
混凝土结构在潮湿的状态下,在温度的变化幅度很大的情况下,就会使其内部孔隙内的水结冻膨胀,融解松弛,从而产生了疲劳应力,使得混凝土产生裂缝。
2.裂缝在水工混凝土挡土墙的防治措施
2.1控制温度
对于温差裂缝的防治,我们可以采取很多措施。第一,降低浇筑速度,施工中应该尽量降低浇筑速度,减小浇筑层厚度,使水泥水化热尽最大可能地散发出去。根据结构物的捣实方法和混凝土供应速度,选择合理有效的浇筑方案。第二,拌合混凝土时用水将碎石冷却,这样可以降低混凝土的浇筑温度。第三,高温浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用宽阔的浇筑层面散热。第四,在对大体积的混凝土在进行浇筑时,可采用合理的分缝分块措施,并且加强养护工作。最后,掺入合适的混合料,加塑化剂或引气剂等措施以减少水泥用量,减小收缩,比如,在水泥中掺入粉煤灰、减水剂以及缓凝剂等。下表为在不同水泥中添加不同外加剂对水热化的影响。
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水泥品种 粉煤灰掺量 水热化 1d 3d 矿渣水泥 0 168.02 239.23 15 135.02 200.46 日本水泥 0 285.00 345.45 25 246.10 297.97
由表中数据可知,在水泥中掺入外加剂可有效的降低水泥的水化热,从而降低温度。
2.2严格控制水灰比
用水量会影响混凝土干缩率,因此施工中要尽量减少用水量,采用较大粒径的骨料以及较好的级配,严格控制水灰比,减少干缩裂缝的产生;加强对混凝土养护,使水泥充分水化,从而使水泥石中胶体减少、晶体增多,有效减小干缩。
2.3低温季节覆盖麻袋与塑料薄膜
作为保温材料,塑料薄膜不仅对混凝土具有保温作用,还具有保湿效果,只要把握好覆盖时搭接严密,混凝土表面和薄膜就可以保持长时间的湿润,这对混凝土有十分重要的作用。
2.4控制施工过程
首先,可以利用二次振捣的方式来防止混凝土出现沉缩裂缝。也就是说,加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。捣实混凝土的目的就是使入模的混凝土成型与密实。混凝土浇筑入模后应在初凝前进行充分的振捣,保证新入模的混凝土充满模板的每一角落,排出气体,使混凝土拌和物获得最大的密实度。体积较大的混凝土 最好采用多次技术,采用先进的振捣方法,提高混凝土强度,增加抗裂性。其次,合理的利用二次抹压技术,就能够有效防止混凝土在施工过程中,出现沉缩裂缝以及干缩裂缝等问题,最大限度地确保施工过程的顺利进行。
2.5掌握混凝土合适的拆模时间
在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑的混凝土早期拆模,在表面引起相当大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在 凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
3.结语:通过本文的分析,我们可以清楚的认识到混凝土裂缝对水利工程建设的不利影响,一方面会降低建筑物的抗渗能力,另一方面也影响着建筑物使用过程中的稳定性与安全性,降低建筑物的使用寿命。因此,我们要对建筑物的裂缝进行仔细的研究,并且针对性的采取有效措施来预防裂缝的发生,只有这样,才能保证水利工程安全稳定的运行,提高水利工程的整体施工质量。
参考文献:
[1]张丽娜.水工混凝土挡土墙裂缝原因及防治办法的探讨[J].内蒙古科技与经济,2015(01):112.
[2]李燕青.浅析水工混凝土裂缝成因与防治措施[J].建筑科学,2009(23):52.
[3]胡焕青 房可伟.浅析水工建筑混凝土产生裂缝的原因及防治措施[J].水利建设,2013(03):285--286.
论文作者:周伟勇
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/7
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