中国水利水电第四工程局有限公司青海西宁810007
摘要:水利工程对混凝土的消耗量巨大,在小型水闸中,需要借助钢筋混凝土结构提高系统的承力性能,由于一些因素的存在,导致混凝土出现裂缝问题,对于钢筋混凝土结构来说,这类裂缝容易侵蚀混凝土结构中的钢筋,导致整个工程的强度大幅下降。对于工程中的各类居住建筑来说,出现裂缝意味着建筑中存在安全隐患,容易引发工作人员的安全事故。
关键词:水利工程;混凝土施工;裂缝控制
一、混凝土裂缝产生的原因分析
1.1混凝土受环境温度及湿度的影响
温度和湿度对混凝土有着非常重要的影响作用,直接决定着混凝土的质量好坏。在混凝土的实际制作过程中,硬化时水泥材料将会释放出大量的水化热能,并使混凝土的内部温度不断地上升,从而在其表面形成了一定的拉应力,之后在冷却的过程之中,其内部也会形成一定程度的拉应力,如果混凝土表面和其内部的拉应力超过了混凝土所能承受的抗裂能力时,混凝土就会产生裂缝。
另外,在水利工程施工完成之后,如果对混凝土的护理措施不周,再加上混凝土周围温度不断变化,也很容易导致混凝土裂缝。
因此,温度及湿度对混凝土的质量有着不可忽视的重要影响,是控制混凝土裂缝产生必须考虑的重要因素。
1.2混凝土制作材料及其配合比例不当
制作混凝土时所选用的制作材料以及材料的配合比例直接影响并决定着混凝土的实际抗拉强度,是导致混凝土产生裂缝的主要原因之一。制作材料的配合比例不当主要是指水泥用量过大、含砂率不恰当、水灰比例过大、所选用的外加剂不恰当以及所选用的砂石骨料种类不恰当等,这些因素虽然不同,但都是互相关联的。由这些因素造成混凝土产生裂缝的原因主要有以下三点:
①混凝土制作材料中所含的泥沙量太大,使得混凝土收缩程度加大,更容易使混凝土产生裂缝。
②由于材料骨料的颗粒直径越细,混凝土需要的石灰用量以及用水量就会越多,后期混凝土的收缩量也会越大,此时如果选用的混凝土外加剂、掺和村料及其比例不恰当,无疑又增加了混凝土的收缩程度,引起混凝土裂缝的产生。
③由于混凝土制作时所选用水泥品种的原因,矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥的收缩程度大,在近几年的水利工程施工中,一般不再使用前者,而是广泛地使用后者,以从根本上减小混凝土产生裂缝的可能性。
1.3水利施工过程及其现场护理的影响
在水利施工过程时,如果在现场浇捣混凝土中振捣或插入不恰当,无论是漏振还是过振都会在一定程度上影响混凝土材料的均匀性以及密实性,从而导致混凝土产生裂缝;在从高空中进行浇注混凝土时,风力太强、日晒过强等原因都会增大混凝土的收缩值;同时,如果现场的护理措施不恰当,使得混凝土在早期就开始脱水,就很容易引起混凝土在后期过程中产生裂缝。
另外,对现场使用的模板拆除方式不够准确所造成的模板产生裂缝以及拆除模板时间过早也是造成混凝土后期产生裂缝的重要原因。上面所列举的原因都会在一定程度上使混凝土收缩值过大,从而导致混凝土产生裂缝。
二、水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术研究
2.1温度控制
对于混凝土结构而言温度产生了较大的影响,极易引发混凝土裂缝。所以开展水利工程混凝土施工过程中要求采取有效的措施来控制温度。对于由于混凝土内部发热而产生的温差,要求作业人员尽可能选用低发热量的水泥材料,以减少水化热的情况,从而在一定程度上控制混凝土的温差。不仅如此,如若施工时候处于夏季,作业人员则要求对混凝土采取有效的降温措施,尽可能减少混凝土内部水分的蒸发。在浇筑混凝土时,作业人员需要科学控制浇筑时间,如果浇筑时间偏长,则极易会受到周边温度影响导致混凝土材料性质发生改变,降低整体混凝土浇筑质量。通常浇筑混凝土时可以在上午7点-10点以及下午3点-6点间进行,尽量避开高温作业,以减少温度对混凝土质量产生影响,降低混凝土裂缝的发生几率。
2.2严格控制混凝土配合比与搅拌
导致混凝土裂缝出现的一个重要原因在于没有科学配比混凝土。所以,作业人员要能够科学控制混凝土的配合比,尽可能防止混凝土裂缝的出现。首先,在制作混凝土时,作业人员应当要结合具体水利工程要求来开展实验操作,以科学调试混凝土配合比。此外,在搅拌混凝土过程中,作业人员要求控制混凝土的搅拌,以保证混凝土的均匀和整体性,以尽可能减少混凝土离析的几率。而且要做好混凝土的运输与存储工作,防止混凝土材料发生变质,并为后期配比和搅拌混凝土提供便利。
2.3对混凝土的施工环节进行控制
要想有效防治混凝土裂缝。一项有效的措施就是科学控制混凝土的施工环节。如,采取二次振捣法。通过二次振捣浇筑完毕,准备进入初凝阶段的混凝土,让其重新液化,将混凝土中多余的水膜、粗大骨料消除,让整体混凝土结构更为均匀与稳定,降低混凝土塑性裂缝、沉陷裂缝的发生几率。或是结束混凝土作业后,及时进行保湿与保温工作,可以将一层保温膜覆盖在混凝土表面,同时做好测量外界气温的工作,及时根据气温来做好相应的混凝土防护工作,切实降低混凝土收缩裂缝与温度裂缝的出现。在混凝土施工时需要尤为重视振捣混凝土工作要求作业人员能够清楚混凝土泌水,如果情况需要可以将适量的优质粉煤灰添加到混凝土中,将其水灰比减小,避免由于混凝土存在过多的内部空隙而导致干缩裂缝的出现。
2.4对混凝土原材料质量进行严格把控
具体使用的混凝土原材料质量将会对整天混凝土质量产生直接影响,同时也是导致混凝土裂缝的一个重要原因。所以在开展水利工程施工时务必要对混凝土原材料质量进行严格把控。需要指出是,必须要按照国家出台的有关规范以及实际工程要求来选择最佳的原材料,并科学掺加相应添加剂。如:在水利工程中应当要选择具有良好抗渗能力、抗腐蚀能力、抗寒、干缩性小、早期强度高、后期强度稳定的普通硅酸盐水泥。并且可以采取风化颗粒少、清洁且坚硬的石料,利用反击破碎机轧制后用作混凝土骨料,并且通过相应试验达标后方可投入使用。
2.5对混凝土实施养护
在养护混凝土过程中,作业人员的一项重要任务便是把混凝土放置到适宜存储的地方,降低由于温度变化而导致裂缝的发生几率。如果要想有效控制混凝土所产生的温差现象,也要求能够科学养护相应的混凝土构件。为此,在水利工程混凝土施工中除了要做好一定措施进行防晒与保温以外,在浇筑完成后还必须严格按照方案要求进行养护作业,比如洒水、铺设塑料薄膜或是草席等。同时在混凝土养护作业中企业还需要特别注意做好检查防止出现意外状况而诱发裂缝产生。
三、结语
综上所述,想要从根本上避免水利施工中的混凝土出现裂缝问题,就合理选择施工材料、严格控制施工过程、完善落实养护施工,通过对外界环境温度和湿度的有效控制,避免混凝土结构出现内外温差过大的问题。如果是已经出现混凝土裂缝的水利工程可以采用表面覆盖法、充填法、注入法等方式进行加固。想要防止裂缝的出现,必须要根据施工的实际情况,合理的选择的防治预防措施,以此提升水利工程建筑质量。
参考文献:
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