摘要:随着我国水利水电工程的快速发展,在施工过程中会不可避免的出现砼裂缝现象,影响着工程质量和工程安全。本文对于施工过程中出现的砼裂缝现象的原因进行分析和论述,并探讨了砼裂缝防止的有效措施,减少此类现象的发生,从而提高水利水电工程的施工水平。
关键词:水利水电工程;砼裂缝;成因分析;预防措施;补救措施
引言
砼是一种由砂、粗细骨料、水泥、水(有时掺用外加剂)混合而成的非均质脆性材料,具有取材广泛、价格低廉,抗压强度高、耐火性好、不易风化、可浇筑成各种形状、养护费用低等特点,所以成为当今世界建筑工程中使用最广泛的建筑材料之一。
一、砼裂缝的成因分析
(一)施工造成的原因
砼在硬化过程中由于内外收缩不均匀,失去收缩平衡,使混凝土表面产生较大的拉力,致使砼裂缝现象的发生。而施工人员的施工技术不成熟或责任意识不强都会造砼裂缝现象的发生。所以要想预防和减少施工过程中砼裂缝现象的出现,就需要提高施工人员的技术和增强施工人员的责任意识。
(二)温度造成的原因
在水利水电施工的中后期,通常会产生温度裂缝。产生裂的缝的宽度大小受温度的影响较大。由于砼的内部和其表面的散热大小存在差异,导致其表面温度低,中心温度较高,进而出现温度变形和温度应力。通常温差和温度应力成正比,当砼结构自身的内外约束力小于温度应力时,就会产生裂缝。
(三)钢筋造成的原因
水利水电自身存在部分不确定因素,很多情况下结构基础会暴露在自然环境中,水利水电工程施工周围的环境对水利水电会产生较大的影响。这时需要做好相应的保护措施,不过不保护就会使工程的质量下降。钢筋自身由于锈蚀等原因导致砼膨胀,就会造成混凝土裂缝产生。倘若不及时处理,砼裂缝将会越变越大,最终严重影响水利水电的质量。
(四)砼徐变造成的原因
在水利水电的施工过程中经常会出现由于砼徐变产生的裂缝。砼徐变产生的裂缝主要表现为斜向裂缝和竖向裂缝两种形式。通常轮砼构件截面上预压应力较小,甚至有的没有预压应力,当有变形约束产生时,砼就会在徐变的作用下,产生相应的拉应力,导致砼裂缝产生。
(五)砼原材料造成的原因
砼主要是由细集料、粗集料、水泥、外加剂和拌和水组成。砼搅拌时若采用质量不合格的原材料,各种原材料的搭配不合理,都会导致砼结构的裂缝出现[1]。
二、砼裂缝的预防措施
(一)严格控制原材料
砼是一种混合材料,只有控制好组成材料的数量和质量,才能减少砼裂缝的产生。
首先,要控制好水泥的用量。水泥的水化反应会产生大量的热量,使砼内部温度显著提高,从而产生内外温差,导致砼裂缝的发生。所以在施工过程中要尽可能地减小水泥的发热量,可以采用低发热量的水泥,或者减小水泥的用量,在混合料中掺入大量的粉煤灰,采用高效外加减水剂的方法来减少水泥的水化热。
其次,要改善骨料级配,增大骨料的粒径。要使用较大粒径的粗骨料,粒径越大,级配越好,孔隙率也就越小,可以减少砂浆用量和水泥用量,从而减小水化热,防止砼裂缝的产生。要采用经过清洗的中砂做细骨料,中粗砂孔隙率小,可以降低水化热,从而降低砼裂缝的产生。
(二)科学合理的施工和养护
在拌制砼时,要严格控制原材料的用量。尽量降低砼的温度,防止砼开裂。可以在砼拌合时加入冰或者是冰水进行拌合,或者是对骨料进行预冷。骨料预冷的方法主要有水冷法、风冷法和真空汽化冷却法。使砼的温度控制在较低的范围,从而减低砼的入仓温度,防止砼裂缝的产生。
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在进行砼浇筑时,要严格按照规范要求振捣,保证振捣质量。砼浇筑完成后,要进行表面的压实和抹平,防止裂缝产生。在浇筑大体积的砼时要更加地注意,可以根据砼的结构设计要求进行分区、分层浇筑,振捣时要实行流水振捣,确保两个浇筑层能紧密地结合。要合理地安排砼的浇筑时间,在春季和秋季多浇,夏季早晚浇,正午天气炎热时不浇,要将重要施工部位安排在低温季节、低温时段浇筑,从而降低砼的入仓温度,避免出现温度裂缝。当砼强度达到要求时就可以拆模了,拆模后要控制砼结构表面温度下降幅度,当温度下降过大时,砼表面会产生收缩,在表面收缩内部约束的情况下,会产生拉应力,产生砼裂缝。
浇筑完的砼要及时进行养护,应在砼结构表面进行洒水保湿或者是铺沾满水的草帘,保持砼的水分,促进砼结构的表面水化,砼的养护周期要严格按照规范执行,对于掺入外加剂的砼可以按设计龄期进行养护。若是在高温季节施工,可以在砼内部埋设冷水管,来降低砼的温度。
(三)控制外加剂的加入
在工程施工过程中,为了防止砼浇筑产生的砼裂缝,可以采用掺入外加剂的方法。砼外加剂是指为了改善和调节砼的性能而掺加的物质,在水利水电工程中常用的外加剂主要有减水剂、缓凝剂、引气剂等。减水剂是指在砼拌合时减少拌合水用量的外加剂,它可以降低砼的水灰比,减少水化热,从而防止砼开裂;缓凝剂是一种可以延长砼凝固时间的外加剂,它延迟了砼最高放热量的时间,使砼的凝固时间避开了最高放热量时间,砼可以尽快达到最大强度,而不引起开裂;引气剂是在搅拌砼的过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂,它可以使砼泵送更加容易,提高砼的耐久性能。虽然外加剂可以提高砼的性能,但在工程施工中要严格按照规范使用,不能随意选用和添加。
(四)分块分层施工
分块分层施工利用后浇段的方法把锚块和散索鞍支墩基础在平面上对称分隔成四大块,再进行分层浇筑。分块分层的浇筑砼,有利于错开拌合物内各层的水化时刻,分散砼的放热峰值。一般在第一层砼还未初凝时,浇筑上一层,分块面积不宜大于300平米,最大边长不宜大于15到20米,对于厚度较薄的边墙等部位,边长不宜大于15米。
三、砼裂缝常见补救措施
(一)表面处理法
包括表面涂抹和表面补贴法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝、深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形裂缝)的防渗堵漏。
(二)灌浆法
此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
(三)填充法
用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,其作业简单、费用低。宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V形槽,然后作填充处理。
(四)结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的砼耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等,砼裂缝处理效果的检查包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。
结语
砼裂缝虽然在水利水电工程施工过程中不可避免,但是可以通过相应的措施减少裂缝的产生和在后期采取一定的补救措施。在施工过程中,全体工作人员应加强责任意识,对于施工的各个环节进行严格把控,认真做好施工前后的各项工作,保证施工的质量和安全。
参考文献:
[1]邓志林.研究水利水电施工工程中砼裂缝的防治[J].门窗,2014(11):342+345.
[2]何江波,刘文志.水利工程施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].城市建设理论研究(电子版),2015(18).
[3]刘政.浅析水利施工中砼裂缝预防方案的优化措施[J].中国科技纵横,2017(20).
论文作者:毛建军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签:裂缝论文; 温度论文; 水化论文; 骨料论文; 表面论文; 应力论文; 水利水电论文; 《基层建设》2018年第21期论文;