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摘要:众所周知,混凝土是一种硬性的建筑材料,在其自身的物理性能和约束方面极易发生问题,产生裂缝和变形等,这对于水利工程的承载能力以及承重都具有一定的影响。混凝土的裂缝是材料自身或施工措施所导致,随着温度的变化,会慢慢的扩大,产生不可估计的后果。在我国一些水利工程中,由于混凝土本身的质量问题,将会给工程的承载力带来一定的影响,直接威胁人民的生命和财产安全,因此需要引起高度重视。
关键词:水利施工;混凝土裂缝;防治技术
1 水利施工中混凝土裂缝的类型分析
1.1干缩裂缝现象
当混凝土养护期完成的半个月后,很容易出现干缩裂缝现象。混凝土自身存在着一定的限制性因素,很容易受到外界因素的影响,其湿度与变形程度有着紧密的联系,一般就是当水分流失现象比较严重时,变形程度会比较大;反之,当水分流失性较小时,其变形程度也会随之变小。在一定条件下,混凝土在内部的约束与限制时,在拉应力的作用下就会造成干缩裂缝现象的发生。
1.2塑性收缩裂缝现象
混凝土在其凝固之前,水分流失现象比较严重,进而形成塑性收缩裂缝现象。塑性收缩裂缝的产生条件一般多发在干燥炎热、强风力等类似的天气中,而且裂缝的形状更是参差不齐。对于其裂缝的长度主要在30cm以内,最长的时候可达到3m,宽度一般控制在5mm左右。
塑性收缩裂缝现象的产生原因主要是指混凝土在不受强度的影响之下,由于高温或强风等外界因素的存在,加快混凝土表面水分流失的速度,使毛细血管受到高强度的负压力,从而造成混凝土土体积快速收缩,而混凝土自身在高强度的影响之下,很难抵御这种收缩的,由此就产生了塑性收缩裂缝现象。其现象的开裂程度主要与混凝土的水灰比、凝固时间以及外界环境等因素息息相关。
1.3沉陷裂缝现象
沉陷裂缝现象的产生与地基土质、松软程度以及回填土等方面有着很大的联系,主要由于不合理、不均匀地沉降而产生的。同时,模板刚度和模板支撑间隔的不合理也会引发沉陷裂缝现象。特别是在天气急剧严寒的天气下,模板支撑在冻土层上,在外界环境的影响之下,冻土层解冻后会产生不均匀沉降,进而使混凝土内部结构产生裂缝。此种裂缝现象大多表现为深进与贯穿性裂缝。其中,裂缝走向程度与其沉陷情况有着较大的关联,如果裂缝走向较深,沉陷程度也就越明显,甚至会出现一定的错位。
1.4温度裂缝现象
在混凝土体积不断变大时,混凝土内聚集着大量的水化热,而且很难散发出来,进而加剧混凝土内部温度的剧烈上升。同时混凝土表面的散热情况比较迅速,形成混凝土内外的温差值,混凝土内外部热胀冷缩程度有所不同,在产生的拉应力达到一定极限时,从而在温差过大的区域内产生裂缝现象,通常会发生在施工后期阶段。温度裂缝现象的形状各不一致、纵横交错。
1.5施工裂缝现象
混凝土构件在制作、运输以及堆放过程中,由于各种因素的现象而产生的裂缝现象。施工裂缝现象主要是由于膜板吸水浇筑前未严格进行浇水,且膜板与混凝土黏连现象比较严重时,进而将混凝土拉裂、构件成型与拆模振动过大时,造成施工裂缝现象的产生。
2水利施工中混凝土裂缝产生的原因
2.1混凝土内外部的温差导致裂缝产生
在混凝土施工过程中,混凝土外部与内部之间往往存在着温差。而混凝土的自身材质决定了温差对混凝土成品的质量影响很大。特别是物理性质上的热胀冷缩:若施工环境的温度较高,在高温的影响下,混凝土开始膨胀,就会产生巨大的拉力。当混凝土无法制约内部的拉力时,裂缝自然而然出现在混凝土内部。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尤其在季节交替时温差巨变,施工人员缺乏对施工环节必要的养护认识,造成水利工程中的混凝土设施出现裂缝。
2.2混凝土组成材料引起出现裂缝
水泥是混凝土的主要组成成分,因此水泥的质量好坏直接关系到混凝土质量的优劣,同样也关系到水利设施的整体质量。但在日常施工过程中,一些施工单位为了减少成本,雇佣的人员往往缺乏正规的施工水准和专业的知识,所以,制出的混凝土大多不符合标准,往往出现裂缝问题。缺乏对水泥自身材质的了解也是引起裂缝产生的因素之一,例如早期的水泥强度大,抗裂性低。一定要将水泥中的热量释放出来,才可以投入使用。假如这些热量没有及时的排出,在混凝土的内部不断地积累,就会造成混凝土内部温度不断上升,混凝土的外部与内部的温差进一步拉大,最终导致混凝土的表面出现裂缝。
2.3混凝土的自身因素
在混凝土凝固的过程中,混凝土体积会逐步减小,从而产生裂缝,这主要是因为混凝土内部的水分流失造成的。尤其在施工过程中占据体积较大的混凝土,随着时间的流失,混凝土就会因自然因素的侵蚀出现裂缝,当然这是造成混凝土出现裂缝的因素之一,但也极大地影响了混凝土使用的耐久性。通常在混凝土施工过程中,就会出现裂缝,并且随着施工时间的推移,混凝土的老化是不可避免的。
3水利工程结构设计中混凝土裂缝的控制方案
3.1确保设计的合理性
要有效的减少混凝土裂缝的形成,我们就要从设计抓起。在设计中严格遵守安全耐用、保护环境等原则,并在设计中将绿色施工等先进技术融合进去,在方案选择上选取最经济科学的设计,既保证了工程的质量又降低了工程的成本。设计一旦得到了保证,混凝土裂缝的产生就不易出现,在设计上也要对这一方面进行预防性设计,提升水利工程的质量系数,保证了用户用水的通畅。
3.2混凝土配比的合理设计
混凝土的配比并不是盲目设计的,我们要对施工场地进行考察,对其周围环境进行一个了解,获取相关的环境的湿度和温度资料,在实验室先进行多种配比的尝试,在试验后取最好的配比进行实施。这一步骤可以有效地减少混凝土裂缝法出现。在混凝土配制过程中,我们还需要掌握好砂石与环境的温差,防止由于温度过高或过低,造成地面局部膨胀产生裂缝。对于混凝土各种材料的配置量我们要进行严格把控,某种材料的过多或过少都会改变混凝土的粘性和可易性,在施工结束后细微的差别都会出现难以预料的危害。想要减少水利工程结构设计中现浇混凝土裂缝的出现就必须要做好混凝土配比设计的工作。
3.3提高监管力度
监理工程师还应该做好设计方案的可行性检测,确保设计方案的合理性。在施工材料上也要进行严格的筛选。在施工过程中对每个环节都要进行不定时的抽查,一旦发现纰漏,对该负责作业的人员进行批评,视情节严重程度来处理该人员,有利于施工人员素质的提升。在混凝土配制过程中要加强监管力度,保证温度及配比的合理性。那么,水利工程的质量就得到了保障。
3.4做好养护工作
施工结束后,对水利工程进行定期的养护工作是很有必要的。做好养护工作不仅可以有效地减少后期修缮的资金还能延长水利工程的使用寿命。养护工作主要需要专人进行负责表面病害的清除,找出病害形成的原因,并及时整理汇报。在专业技术人才的帮助下得到及时解决,并做好相应的预防性措施,减少表面裂缝的出现。养护工作的重要性也就显而易见了。
结语
总之,水利施工中裂缝问题关系到企业利益问题,人民的生命财产。是我们水利工程建设与维护的重要课题,不过大坝的病变机理极其复杂,并随各座水利工程的实际情况而不同,为此我们还需要在日常的工作和学习中进一步深入地了解和研究,为企业带来更大的利益,进一步的保障人民的生命财产。
参考文献
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[2]笪贤汉.浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].建材与装饰,2016,(33):233-234.[2017-09-21].
论文作者:耿玥,李娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/25
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