水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析论文_张权

水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析论文_张权

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摘要:本文主要对水工建筑中混凝土裂缝问题及应对进行分析。当前我国在水利基础设施建设方面投入了大量的人力物力,要想确保这些水利基础设施功效的实现,必须保证它的建筑质量,但是在当下的水工建筑中,混凝土裂缝问题严重影响了其质量。

关键词:水工建筑;混凝土裂缝;原因;方法

引言

当前,随着社会经济的不断发展,水工建筑材料也在不断的更新。但是,在水工建筑的建设过程中期或者后期,可能会因为一些人为或者自然的原因对水工建筑材料的质量造成一定的不良影响。其中,最主要的就是混凝土产生裂缝,进而会影响到水工建筑整体的质量安全。为了保证水工建筑建设中的安全及建成后的质量,有效地解决水工建筑中存在的混凝土裂缝问题是至关重要的一环。

一、水工建筑的现状

建国以来,我国高度重视水利工程的建设,也兴建了很多水工建筑。在历史上,我国建成了许多闻名海内外的水工建筑,例如都江堰工程、三峡工程和小浪底水利枢纽等,一方面避免了沿线居民遭受洪水的侵袭,另一方面大大地促进了社会民生。水工建筑要根据其在不同的地理环境,因地制宜的进行建设。根据水工建筑的实际功能划分,可分为两类,即专门性的水工建筑和通用性的水工建筑。专业性水工建筑多用于挡水和排水,包括港口水工建筑、渠系建筑物、水电站的建筑物和过坝设施等类别。通用性水工建筑的主要是用于泄洪和河道的整治,包括挡水建筑物、泄水隧洞以及溢洪道。

二、混凝土的裂缝概述

混凝土作为常见的水工建筑材料,其裂缝主要有塑性收缩裂缝、凝缩性裂缝、沉降收缩裂缝、冻胀裂缝四种情况。不同的施工裂缝具有不同的特征,其主要表现在以下几个方面:

塑性收缩裂缝;这种类型的施工缝往往出现在新浇筑而成的水上建筑上,其主要原因是浇筑过的水工建筑由于混凝土表面的水分挥发出去,导致建筑物的表面出现收缩性的塑性变形。塑性裂缝主要发生的建筑物位置为混凝土表面、深度较浅、泥浆表面的地方,当出现大风、高温的情况下,塑性变形则表现的更为明显。

凝缩性裂缝;这种情况表现为水泥与细骨料混合时,水泥的量超出了理想的范围,这样会导致混凝土浇筑材料表面的亚光土层较厚,出现凝缩性裂缝的可能性大大提升,主要原因是下层混凝土的压缩能力不足,裂缝因此产生。

沉降收缩裂缝;水工建筑混凝土埋设件部分和表面往往是出现沉降收缩裂缝最为明显的地方,裂缝的形状表现为近梭形,宽度较窄并且一般延伸到钢筋材料的表面,造成该种现象的原因主要是混凝土材料浇筑后粗骨料沉落将其中的一定空气和水分挤出。

冻胀裂缝;该种裂缝的产生是由于混凝土材料浇筑初期受到冰冻的影响,这一裂缝产生的负效应往往是比较深远的。当建筑物所处的环境的温差变化越大时,混凝土在受到寒潮袭击时出现冻胀裂缝可能性就越大,而裂缝的发展表现出无规律性,主要产生在混凝土的表面较浅的位置,而冻胀裂缝往往是造成大结构裂缝产生的主要原因。

三、水工建筑混凝土裂缝问题原因

1.温度引起的裂缝

温度裂缝所产生的原因是在拆模期,内外温差过大,混凝土内部水热化产生的热量排放速度与混凝土外表的散热速度相差较大,因此产生拉应力,导致混凝土出现变形裂缝。混凝土在凝固过程中会产生水热化,内部温度会大大提高,在自然状态下,其冷却需要很长时间。当混凝土内部温度升高时,体积就会膨胀,外表混凝土的温度较低,膨胀度较小,外部混凝土对内部混凝土就会产生约束,抗拉力超过最大强度,进而破坏混凝土结构。

2.干燥收缩的问题

如果混凝土结构内部水分出现变化,会使混凝土出现干缩湿胀的问题。混凝土若在水中硬化,这时因为长期和水发生接触,内部水份较为充足,会出现膨胀;相反,如果混凝土一直暴露在空气中,并且出现硬化现象,此时由于水分蒸发,混凝土会出现干缩问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土结构的水分变化不具备均匀性,所以形成的收缩应力也不同,一旦混凝土表面拉应力大于相应规范数值,便会在表面形成裂缝。

3.原材料不合格问题

混凝土的原材料质量直接决定了水工建筑的质量。用于水工建筑混凝土施工的各项原材料都有严格的标准和要求,并且混凝土的配比必须经过严格的实验检测,经检测合格后才能用于实际工程建设。比如,混凝土中砂石含泥量过高,混凝土在凝结后易出现不规则裂缝;砂石过细容易引起侧面裂缝;骨料中含有大量碱性物质,会导致混凝土凝结时产生反应,破坏混凝土结构。

以上三点都是水工建筑混凝土施工中比较常见的问题。

四、水工建筑中应对混凝土裂缝的方法

1.施工方案与预防方面

采取良好的水工建筑施工方案与预防措施对控制混凝土裂缝有很大的作用。施工方案应确定浇筑量、施工缝间距、位置、构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说,应尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位,设在混凝土的受拉区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日期。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入仓温度。

2.养护方面

混凝土养护的最主要目的就是减少混凝土在凝固过程中内外温度的差异,以免因为温差过大而产生裂缝。当前常用的混凝土养护方法就是喷水,但是该方法仅可用于常规小规模混凝土结构。对于大规模混凝土,由于其体积较大,温差更不容易控制,仅采用常规养护方法,无法保证混凝土的凝结质量。在具体养护水工建筑施工中除了要做好常规浇水外,可以适当延长拆模时间,并且在模板拆除后必须及时用土工布或者填料进行覆盖或者回填,降低外界因素对混凝土结构的影响,直至混凝土的强度完全达到既定的标准。

3.施工质量方面

水工建筑施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在水工建筑施工阶段要注意以下几个问题:混凝土要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比,在满足强度的原则下,尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免水工建筑施工中钢筋发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除,以免影响粘结力。浇筑和振捣操作要合理,特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度,过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害,要恰到好处。

4.完善裂缝修补和处理

在整个水工建筑施工管理过程中都需要将裂缝问题作为管理中的重点,对施工中各个可能导致水工建筑混凝土出现裂缝的环节和因素进行严格控制,一旦在施工过程中发现裂缝,必须迅速进行处理,以免裂缝的扩大。在当下的水工建筑施工中,常用的裂缝修复方法有嵌缝封堵法、灌浆法和表面修补法,在具体水工建筑建设中,可以根据裂缝的具体情况,合理选择相应的修补方法。

结束语:

水工建筑的质量对社会的民生保障起到了关键的作用,因此一定要重视由于各种因素所造成的水工建筑中混凝土裂缝问题,加强在施工方面的管理工作,使混凝土尽可能的不出现裂缝问题,保证水工建筑施工过程中的质量。同时要做好长期的监控和修补工作,加强重视程度才能够有效提高水工建筑的工程质量。对于施工过程中出现的裂缝问题,要具体情况具体分析,采用预防为主的原则,完善各个方面的设计。

参考文献:

[1]分析水工建筑工程施工排水方法[J].冉刚.低碳世界.2019(04)

[2]水工建筑混凝土质量全面控制研究[J].周荣玲.建材与装饰.2019(04)

[3]水工建筑混凝土质量全面控制浅论[J].李兆明.低碳世界.2019(01)

[4]水工建筑混凝土工程的施工及质量控制研究[J].安继荣.建材与装饰.2018(51)

论文作者:张权

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/11

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