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摘要:水利工程作为我国一项水资源调配的重点基础工程,在施工建设过程中对质量的把控是否严格到位,对水利工程的投入使用有着至关重要的影响,尤其是混凝土施工环节中,由于各方面负面因素的存在,极易产生混凝土裂缝,既使水利建筑的防渗漏功能降低,又缩短了水利建筑的使用寿命,给国家及社会带来巨大的经济损失的同时还埋下安全隐患。因此,正确的分析水利施工中混凝土裂缝产生的原因并制定相应的防治措施,是确保水利工程质量及安全的基本而有效的手段,下面,本文将对水利施工中的混凝土裂缝产生的原因进行论述,并提出相应的防治措施,以供同行参阅。
关键词:水利工程;施工质量;混凝土裂缝;形成原因;防治措施
1 前言
随着我国水利施工建设的发展,水利施工中混凝土裂缝的产生几乎无可避免,据相关科研实践表明,尽管混凝土裂缝的产生无法避免,但将裂缝控制在合理的范围内,对水利建筑不会产生不利影响,因此,在水利施工中,我们应尽最大努力并采取最有效的方法及措施将混凝土裂缝的数量及宽度控制在安全允许的范围内,降低普通裂缝转向有害裂缝的形成机率,避免裂缝的产生而造成相应破坏及损失,从而提高水利工程的质量。
2 水利施工混凝土裂缝类型及危害分析
2.1 混凝土裂缝的类型。在水利工程施工中,主要的施工材料为混凝土,而混凝土是以水泥为主要粘结剂,并按一定比例配入石渣、河沙、石粉及水等辅料,经混合搅拌而形成一种自凝性的复合型建筑材料,其具有钢性低,脆性大,易凝结等特点,因此,当采用混凝土进行水利施工时,若对混凝土的性能不熟悉或使用方法不当及后期养护不合理,即会导致混凝土裂缝的现象出现。混凝土裂缝的类型有很多种,不同的条件因素下形成的类型各有不同,如按照混凝土裂缝所处的位置来分,有表层、深层及贯穿裂缝等,按照现场施工的具体情况而分,有施工裂缝、温度裂缝、应力裂缝及干缩裂缝等,而按照裂缝的开裂程度来分,有活裂缝、死裂缝及增长缝等,因此,在实际的施工中,对于混凝土裂缝的产生,应对其产生的类型进行准确判定,只有对裂缝的类型进行准确判定,才能为采取相应的防治措施提供准确依据。
2.2 混凝土裂缝的危害。水利施工中,混凝土裂缝的存在对水利建筑的安全、质量、寿命及稳定性等方面的危害极大,主要表现为:⑴、对水利建筑的结构产生严重破坏,致使建筑的整体结构因受力不均而产生形变,轻则导致水利建筑结构失衡,降低了结构的稳定性,重则形成开裂或塌方;⑵、加速混凝土碳化变质影响。裂缝的出现,给空气中的二氧化碳进入混凝土结构内部提供了通道,二氧化碳以水作为载体,在潮湿的环境下,与混凝土发生化学效应,从而使混凝土的化学性质改变,导致混凝土内部形成一定的拉应力,进而产生收缩与开裂;⑶、缩短水利建筑的寿命延限。由于混凝土裂缝的产生无法避免,一旦裂缝形成后,裂缝的开裂程度将会随着时间的推移、受力不均及碳化影响,逐渐由小裂缝向大裂缝方向发展,进而加大了空气水分子与结构中的钢筋接触的机率,使钢筋受腐蚀而降低了混凝土结构的强度及稳定性,上述三种危害的表现,如不采取措施进行控制,极易造成严重的安全事故。
3 分析水利施工中的混凝土裂缝形成的原因
3.1 裂缝形成原因之一:塑性收缩。塑性收缩在混凝土施工中十分常见,主要指在混凝土在凝结过程中,由于混凝土发热及水分蒸发致使混凝土体积收缩,同时又受到外界许多不可抗拒的干扰因素影响,进而是混凝土内部产生一定的收缩应力,当混凝土自身的抗应力强度小于收缩应力的作用时,塑性裂缝将会在混凝土表面形成,尤其是对大面积的混凝土施工而言,塑性裂缝的产生十分明显。
塑性裂缝是水利建筑施工中较为平常的质量问题,其形成主要源于施工阶段,属于物理性质方面的危害,在水利施工时,多数裂缝就已经形成,而后期发现的裂缝也是因早期施工质量不达标所致,并非因水利建筑的长期运行而形成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆塑性裂缝的产生,除了会使混凝土的抗拉强度降低之外,还会因裂缝的存在将一些容易对混凝土结构造成严重危害的介质带入混凝土的结构中,使得混凝土的结构受到腐蚀及破坏,从而大大削弱了结构的稳定性及安全性。
3.2 裂缝形成原因之二:温差。因温差而形成的裂缝主要是指混凝土内外部的温度差过大,内外部的温度进行交替时,混凝土内部的水温降低而造成混凝土的迅速发生体积膨胀,同时又受到低温水的渗透压力作用,在这两方面的双重作用下,若混凝土的抗拉强度不足以承受时,混凝土将会被拉断、撑裂而形成温差裂缝。温差裂缝的形成主要来自于混凝土施工初期、拆模前后及混凝土自身内部温度等三个方面,一、混凝土施工初期时,由于水泥的变化作用而产生热量,致使水泥浆中的水温升高,同时温度传导的速度较慢,进而导致混凝土内外部温度不平衡形成温差裂缝;二、在混凝土模板拆除前,混凝土表面温度略高于常温且趋向恒定,而模板拆除后,混凝土表面暴露在空气中,温度迅速下降,从而导致温差裂缝的形成;三、由于混凝土为多种物料混合在一起的复合型材料,混凝土内的各种物料的温度传能力有所不同,因此,当混凝土内部温度升到极限温度时,受到混凝土自身内部物料温度传导能力限制导致热量不均匀传播或传导速度较慢从而形成温差裂缝。
3.3 裂缝形成原因之三:混凝土的安定性。混凝土的安定性主要是指因混凝土的配比不合理、水泥及辅料质量差而导致混凝土的质量降低,甚至不合格而引起混凝土龟裂现象,当空气有害介质通过龟裂缝对内部钢筋腐蚀同样会导致混凝土的裂缝形成。
4 混凝土裂缝的防治措施分析
针对上述裂缝形成的原因,总结相应的防治措施如下:
4.1 干缩裂缝的防治措施。⑴、合理选择水泥。水泥的强度及干缩值等性能指标对干缩裂缝的形成有一定决定性的影响,因此在购买水泥时,应选择高强度、低干缩值的硅酸盐水泥进行混凝土施工;⑵、控制水灰比。为确保混凝土的强度达标,在进行水灰调配时,必须严格按照质量标准的标号进行配比,同时可通过添加适量的高效减水剂来提高水灰比;⑶、控制湿度。混凝土浇筑时,为保证混凝土有一定的湿度,必须在混凝土基层面及模板上洒水,浇筑结束后,应在表面加盖薄膜进行保养,若遇高温天气,还应对混凝土板面进行遮阳处理。
4.2 温差裂缝的防治措施。⑴、提高水泥购买的质量。混凝土形成温差裂缝主要因混凝土中的水泥遇水发热,因此,在购买水泥时尽可能的选择发热量小的水泥,在混凝土加水搅拌中,降低水加入的比例,提高减水剂及水泥的比例,控制好含水量;⑵、把握好浇筑时间。进行混凝土浇筑时,应避开高温的季节及时段进行;⑶、采取相应措施对混凝土进行降温处理,如采用加冰、预冷却及薄层浇筑等施工技术,加快混凝土表面的热量散发。
4.3 其他防治措施。⑴、从原料入手,加强混凝土原料的购入质量,确保原料质量符合混凝土施工的技术要求;⑵、优化混凝土配比计算,将各物料的配入比例调整到最适合相应混凝土浇筑位置的要求,同时,可加入适量的I级粉煤灰改善混凝土的物理性质;⑶、重视混凝土的施工后期的保养工作,凝结后的混凝土必须做好湿润处理及恒温控制,定期的对混凝土进行洒水养护,以提高混凝土的强度、韧性及承载能力。
5 结语
综合上述,水利施工中出现混凝土裂缝对水工建设的危害极大,因此,在具体的施工中,必须控制各施工环节的质量,严格遵照施工技术要求进行施工及对混凝土进行保养,确保水利建筑的质量达标,以提高水利建筑的安全稳定性及使用寿命。
参考文献:
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[2]王伟.水利施工中混凝土裂缝的成因与防治措施[J].中国新技术新产品.2012(08)
[3]刘继磊.浅议水利施工中混凝土裂缝的防治措施[J].珠江水运.2012(04)
论文作者:耿俊
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/3/28
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水利论文; 温差论文; 防治措施论文; 水泥论文; 温度论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;