摘要:在水利泵站建设过程中,混凝土裂缝是很常见的病害,裂缝会威胁泵站的安全,也会引起其它病害的发生,必须在施工的过程中严加控制消除裂缝,确保水利水泵在施工和使用过程中运行安全。本文对水利泵站混凝土裂缝的成因以及防范措施展开探究,以供参考。
关键词:水利泵站;混凝土裂缝成因;防范措施
前言:混凝土裂缝问题普遍都出现在水工建筑中,因为长期受到水的侵蚀,导致出现了混凝土裂缝的出现,不仅使水工建筑的外观和使用带来危险,同时也给工作人员的生命安全带来安全隐患。因混凝土的成因和发展都较为复杂,工作人员对于裂缝的认识也不全面,导致混凝土裂缝问题出现总是让人无法预防,直至当前,对于混凝土裂缝问题还没有治标治根的方法出现。
一、裂缝问题的主要类别
泵站混凝土裂缝的产生,根据不同的角度其分类情况也是不同的。变形、荷载、碱骨、施工裂缝是按照裂缝的成因归类;表面、深层、贯穿裂缝是按照裂缝的深度归类;垂直、水平、横向、纵向、放射以及斜向裂缝是按照裂缝的形式与发展方向归类的。
二、水利泵站混凝土裂缝产生的成因
2.1收缩裂缝
混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。混凝土微观裂缝一般肉眼看不到,它是内部固有的一种裂缝,也是不连贯的。宽度在0.05mm以下这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的情况下视为无害,反之有害。在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。收缩裂缝多为规则的条状,很少交叉,常发生在结构的变截面处,往往与受力钢筋平行。这种裂缝多发生在大体积的混凝土和梁、板、柱等块体构件,危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物影响更大。如不加以防止,很可能会造成严重后果。
2.2超载裂缝
构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。即混凝土构件超载使用时,造成变形、受力不均等原因产生的裂缝,一般均发生在构件受力弯矩最大的部位,成条状,但分布不像收缩裂缝那样均匀,扩展方向也相反,一般沿受力钢筋垂直方向或斜向扩展。产生超载裂缝的原因,往往是在施工中构件上受到了不适当的施工荷载或者上部建筑物过早施工。
2.3沉降裂缝
即因地基差异沉降或构件结合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝,多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直,或成300~400角方向发展,宽度因荷载大小而异,与沉降值成比例。沉降裂缝危害极大,并且很难处理。因此在设计上必须采取有效措施,在先期探测、施工和使用过程中斗要加强观测和巡视。
2.4温度裂缝
如混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产牛温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。其走向通常无规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细。而冷缩裂缝的粗细变化不太明湿。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
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三、水利泵站混凝土裂缝的防范措施
3.1 严格管理材料使用
鉴于泵站工程的规模一般比较小,混凝土的用料一般较少,这就更加需要把握好材料的质量,尽量选用同家产品、同一品种及同一强度等级的水泥。此外还要注意用料的色泽及最适配合比。针对混凝土规格而言,规格越高,使用的水泥用量就越大,水化热增加,混凝土内外温差增大,开裂风险也随增加。为此,在混凝土原料的选择上,一定要注意混凝土强度的等级,切不可太大,一般选择中低等级的即可,同时还需要一些减水剂、外添剂以及微膨胀剂和硅粉的添加,以此来增加混凝土的强度和抗裂能力。
3.2 提高混凝土施工工艺
3.2.1混凝土浇筑时,必须保证时序的连续性,同时还要根据建筑结构的类别、区域以及钢筋配置情况等进行综合考虑,选用适当的工具以及施工工艺,尽量科学合理的进行,保证混凝土浇筑的连续性。同时要对施工现场的混凝土进行严格的监控工作,发现不合理或者要求不达标时,要进行及时调配或者处理,尽量将损失和危害降到最低。
3.2.2为了保证混凝土浇筑的连续性,避免过振或者漏振现象的发生,要合理的安排施工工作,并采用快插慢拔的施工工艺进行。此外,为了减少混凝土裂缝问题的出现,对已经浇筑完成的混凝土还要进行后期检查,采用抹面的技术闭合早期裂纹,并合理控制拆模时间,防止过早拆模出现温差裂缝。
3.2.3为了更大限度的提高混凝土的抗裂性,需要不断的在施工工艺上进行改进。合理选择原材料,尽量选择优质白灰,使用低热量水泥,同时控制混凝土的出机及浇筑温度。此外还要不断改进泵送混凝土的施工工艺,运用二次投料及砂浆、净浆裹石的方法,防止水分与石子、砂浆固定在一起,同时减少内部气孔与裂纹的产生,利用二次振捣提高混凝土的抗拉、抗裂强度。
3.2.4为了防止泵站混凝土裂缝的产生,必须有效加强工程的施工管理工作,通过具体实践得知,混凝土的不均匀度与裂缝出现的概率有极大关系,为了保证混凝土的质量问题,必须要加强混凝土的日常施工管理工作。
3.2.5由于混凝土面积较大,泵站投入使用后由于各地荷载的不同,导致地基出现部分沉降,致使裂缝的产生。为此,必须合理的设置混凝土分缝分块工作,并在基岩处隔段设置沉降缝,以此增大混凝土的散热面积,减少沉降裂缝的出现。同时合理控制间隔层的浇筑时间及层间间歇时间。通过这段时间的间隙,可以有效的使混凝土从表面向外散发热量,有效控制混凝土裂缝的产生,但同时也要保证间歇时间不易过长,时间过长容易造成上层混凝土裂缝问题的出现。
3.3 混凝土温度养护控制
3.3.1为了合理控制混凝土内部温度,需要使泵口的混凝土出机温度控制在一定的范围之内。
白天天气炎热时,可采用搭建遮阳棚以及骨料洒水的方式进行降温工作,同时控制水泥温度不得高于60℃。
3.3.2混凝土的表面保护及护养工作也是必不可少的,需要排专职人员进行轮班巡查。一般的护养工作开始与浇筑完成之后的二十及十八小时之内,温度过高时可进行提前养护。采用1.5cm的外包编织袋或薄膜以及土工布然后加上防水薄膜的方式进行遮阳保湿工作,避免阳光的直射。一般养护时间不少于28天,并在验收之前进行必要的维护和保护工作。
结束语:
综上所述,混凝土裂缝是水利泵站中常见的现象,由于裂缝的产生对混凝土造成很多病害,严重影响水工建筑物的安全,因此,要在施工过程中严格控制混凝土裂缝的产生,采取有效方法消除裂缝,保证水利泵站在使用和运行时的质量。
参考文献:
[1]常磊, 解祥余. 浅谈水利泵站混凝土裂缝成因与防范[J]. 华东科技:学术版, 2014(3):158-158.
[2]姚凯. 浅谈水工混凝土裂缝成因及预防[J]. 陕西水利, 2011(B06):25-26.
[3]黎杰成.泵站施工过程中裂缝的成因与防范策略[J].城市建筑,2012(09).
论文作者:谢明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/11/28
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