摘要:随着社会经济的不断发展,国家对水利工程的重视和投入也在不断加大。混凝土作为水利工程中不可缺少的材料,关系着水利工程的质量。混凝土施工后出现裂缝,轻则降低工程使用寿命和承载能力,重则引发安全事故造成人员伤亡,应当引起建设单位的足够重视。
关键词:水利工程;混凝土;裂缝
引言
混凝土材料具有较强的耐火性和抗渗透能力,而且可塑性也较高,应用成本低,因此是水利工程施工中的重要原材料。但在实际应用中,如果工程设计方案不合理、混凝土浇筑养护不当,则容易造成浪费,影响其持久性,甚至会影响工程的运行安全,因此,对水利工程混凝土裂缝控制技术进行详细探究具有重要意义。
1水利工程中关于混凝土裂缝产生的成因
1.1沉陷裂缝
沉陷裂缝形式一般发生在冬季,尤其是冬季冻土,随着冻土逐渐化冻,混凝土结构内部会产生一定的裂缝,裂缝深度较大,甚至会错位。沉陷裂缝的宽度越大,则沉降量越大,很难受到混凝土结构外部因素的影响。如果混凝土地基均匀性较差,回填土密实度较低,则会造成模板支撑间的间距增加,从而产生不均匀沉降问题。
1.2表面干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的7天左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,但这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分的蒸发程度不同而导致的结果,混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越容易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多为0.05~0.2mm,大体积混凝土中平面部位多见。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀,影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂,影响混凝土的承载力等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性质和外加剂的用量等有关。
1.3温差变化引起混凝土开裂
目前我国在水利工程建设中投入的资金,都只针对于技术性问题,而往往忽视施工条件。在水利工程中,通风条件和降温条件都会影响混凝土完工后的质量。由于水泥水化热的存在,会出现温度差异较大的现象,由此造成混凝土的开裂。比如冬季时,混凝土表面温度较低,但是内部往往在一定的时间内,还会保持较高的温度,这样就造成混凝土内外的温差,由此产生裂缝,这是混凝土产生裂缝的主要原因。还有一种不可避免的现象,当进行水下浇筑时,混凝土是从底部开始慢慢往上浇筑的,由下往上慢慢积累,而混凝土此时还具有一定的热量,下部的混凝土热量往外散发极慢,而水的比热容比较大,一旦在水中遇到可溶物时,那么混凝土的表面就会产生裂缝,这也是目前水利工程混凝土施工中,出现裂缝最常见的一种情况。
2防治混凝土裂缝的方法
2.1表面干缩裂缝防治方法
(1)选用干缩较小的水泥,如用中低热水泥和粉煤灰水泥,在保证混凝土强度等级的前提下,降低水泥的用量。
(2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比大小,同时掺加合适的减水剂。
(3)严格控制混凝土搅拌时间和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量,用水量误差控制在规范允许的范围之内。
(4)混凝土平面收光要恰到好处,最后一道收光要用力反复揉搓。混凝土表面既达到最密实的程度,又能收好光。
(5)加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间,保持混凝土表面经常湿润,既保湿又保温。
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(6)在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.2混凝土温度裂缝控制技术
1)完善施工设计,规范施工流程严格依据相关规范并根据工程建设要求进行设计,在此基础上形成完整的混凝土施工流程。同时,在混凝土浇筑施工过程中,严格依据施工流程进行施工。因此,这就要求在工程设计过程中,设计人员严格把控各个混凝土施工要点,重点关注容易产生裂缝的区域和部位,并有针对性的混凝土裂缝预防控制设计,这样才能有效降低水利施工中混凝土产生裂缝的可能性。除此之外,还应该优化混凝土配筋加固设计,依照工程状况对施工工艺进行设计,确定配筋加固时的各项操作规程,这样才能够有效避免配筋对混凝土结构拉应力产生不良影响,减小配筋加固过程中可能出现的混凝土结构问题。
2)优化混凝土配合比
混凝土结构施工中,首先需要进行配合试验,确定所需各种材料比例,明确水利工程施工所允许的裂缝宽度范围,然后以此为依据,有效指导混凝土结构的设计和施工,这样才能将裂缝宽度严格控制在一定范围内。需要注意的是,在混凝土材料中可以适当添加粉煤灰来代替水泥,这样能够有效改善混凝土内外温差问题,在最大程度上降低混凝混凝土温差裂缝。
3)混凝土浇筑施工
为了有效控制混凝土裂缝问题,必须加强混凝土浇筑施工。在混凝土浇筑施工过程中,一般采用分层浇筑施工、分段浇筑施工、持续推移施工方法等。其中,通过应用分层浇筑施工技术,能够有效提高施工质量。在大坝浇筑施工过程中采用分层浇筑技术,应该注意严格控制分层厚度和分层浇筑间隔时间,避免出现裂缝问题。另外,天气因素也是影响混凝土浇筑裂缝的关键。对此,应该选择温度适宜的天气施工,避免环境温度和湿度对混凝土裂缝产生不良影响。通常情况下,混凝土浇筑时间应该控制在5h以内。最后,还需要注意的是,大坝混凝土结构浇筑完成后,还需要对混凝土表面做好清洁处理。
4)混凝土结构养护处理
当混凝土浇筑施工完成后,必须加强混凝土结构温度和湿度控制,尽量降低混凝土结构温度裂缝发生几率。因此,必须对混凝土进行养护处理。在混凝土结构湿度控制方面,应该确保其能够为水泥水化反应提供一定量的水分。另外,在混凝土结构温度控制方面,应该尽量控制混凝土内外温差,避免温差较大导致混凝土结构表面产生裂缝。混凝土结构的养护处理会对混凝土施工质量产生较大影响。因此,施工单位应该综合考虑混凝土结构所处环境特征、混凝土结构大小等因素确定适宜的养护时间,同时,还应该结合施工环境实际情况选择养护方法,比如保温养护、保湿养护、浇水养护等。
2.3从施工中的养护工作中对混凝土裂缝进行控制
施工人员作为工程建设的主体,必须要对后期的工程养护工作进行细化落实才能有效的防止混凝土裂缝问题所带来的危害。在混凝土的早起阶段,其极容易受温度的变化而发生裂缝问题,施工人员在养护工作中需要对环境变化做到“先知先觉”,对工程建设中的温度变化做好提前预判,从而及时的做好控温防护工作,防止混凝土原材料受到外界因素的影响。此外,施工单位应组织成立专门的勘测小组,派遣专门的技术工作人员定期对混凝土的内部结构进行技术性预测与勘察,将其混凝土的结构变化与韧性变化进行汇总,从而针对性的对其进行后期维护,保证养护工作的有效性得以实现。
结语
综上所述,在水利工程施工中,混凝土材料是十分常见的施工材料,如果原材料选择不当、配合比设计不合理、施工工序质量没有得到有效控制或者混凝土结构养护不当,则很容易造成严重的裂缝问题。要优化配合比,及时做好养护处理,这样就能够有效控制混凝土裂缝。
参考文献
[1]于洪涛.水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因分析及防治措施[J].内蒙古水利,2013(1):144-145.
[2]朱孝勤,卢振祥,张和林.水利施工中砼裂缝产生的原因及防治措施[J].引文版:工程技术,2015(41):177-177.
[3]王川川.水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施分析[J].科技创新与应用,2014(23):201-201.
论文作者:陈同靖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/24
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 水利工程论文; 水灰比论文; 水利论文; 温差论文; 《基层建设》2018年第7期论文;