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摘要:我们国家经济在不断的发展,国家也逐渐加大了对水利工程的重视程度。混凝土作为水利工程中不可缺少的材料,关系着水利工程的质量。混凝土施工后出现裂缝,轻则降低工程使用寿命和承载能力,重则引发安全事故造成人员伤亡,应当引起建设单位的足够重视。文章针对水利施工中混凝土裂缝的成因及其防治措施进行探讨。
关键词:探析;水利施工;混凝土裂缝;防治技术
导言
混凝土材料具有较强的耐火性和抗渗透能力,而且可塑性也较高,应用成本低,因此是水利工程施工中的重要原材料。但在实际应用中,如果工程设计方案不合理、混凝土浇筑养护不当,则容易造成浪费,影响其持久性,甚至会影响工程的运行安全,因此,对水利工程混凝土裂缝控制技术进行详细探究具有重要意义。
1混凝土裂缝的表现形式
1.1塑性收缩形成裂缝
所谓塑性收缩裂缝主要是指混凝土完成浇筑作业但却还处于塑性状态下产生的裂缝,这类裂缝的形成原因主要是混凝土表面水分因风力或外界温度蒸发所致,进而导致局部应力产生,简单而言就是混凝土表面水蒸发温度快于泌水速度便会形成塑性收缩裂缝。通常裂缝长度值最大可达到2m至3m,最短的在20mm至30mm之间,表现为两端浅细中间较宽的形状,一般情况下夏季施工或是施工现场风力较强都容易出现这类型的裂缝。
1.2干缩裂缝
混凝土养护期结束后易产生干缩裂缝,这是因为结束养护期后混凝土若长时间暴露在空气中自然会受到外部条件的影响。水分流失较少和内部湿度变化不大的情况下混凝土不会有大幅变形情况出现,但若是大量水分流失且内部湿度变化幅度较大,就可能导致大范围干缩现象出现,在较大拉应力作用下造成混凝土的裂缝问题。可见,干缩裂缝与水泥浆体干缩程度及相对湿度有关,会对混凝土的承载力、耐久性和抗渗性产生一定影响。
1.3沉陷裂缝
沉陷裂缝一般是地基出现下沉引起的,出现这一问题主要是由于地基回填过程人员未及时控制含水量或是土质质量问题所致,进而出现不同程度的沉陷裂缝。与此同时,模板质量不合格、模板支撑间距增加也会导致沉陷裂缝出现。冬季施工容易出现沉陷裂缝,形状表现为贯穿状裂缝,地基沉陷与裂缝走向密切相关,严重的沉陷裂缝还会导致混凝土的错位,伴随沉降量增加裂缝宽度会不断扩大。但温度因素对沉陷裂缝并没有明显影响,且地基基本达到稳定状态后沉陷裂缝也不会再有其他变化发生。
除了塑性收缩裂缝、干缩裂缝和沉陷裂缝这三种常见的水利施工混凝土裂缝问题外,水利施工过程中其他一些裂缝问题还包括施工裂缝与温度裂缝,这些都应当在施工过程中对应相关的技术控制措施,有效防范裂缝问题的产生。
2水利施工中混凝土产生裂缝的原因
2.1混凝土收缩现象
产生这种现象的主要原因是在混凝土完全固化之后,受到周围空气和温度的影响使得混凝土表面发生了一定的收缩,当收缩到一定程度时,混凝土就会产生裂缝,在混凝土发生收缩的过程中,混凝土底部的散热并不能达到施工的需要和标准,所以在混凝土的内部散热上也存在着很大的差异性,这样也会造成混凝土出现严重的收缩现象。
2.2温差变化引起混凝土开裂
温差裂缝也是水利工程中经常出现的。由于混凝土是热的不良导体,在凝固过程中,会不断地产生水化热。在进行热量交换时,内部热量的散发使内部混凝土膨胀,一旦超过混凝土本身的抗拉强度承受的范围,就会出现温差裂缝。
目前我国在水利工程建设中投入的资金,都只针对于技术性问题,而往往忽视施工条件。在水利工程中,通风条件和降温条件都会影响混凝土完工后的质量。由于水泥水化热的存在,会出现温度差异较大的现象,由此造成混凝土的开裂。比如冬季时,混凝土表面温度较低,但是内部往往在一定的时间内,还会保持较高的温度,这样就造成混凝土内外的温差,由此产生裂缝,这是混凝土产生裂缝的主要原因。还有一种不可避免的现象,当进行水下浇筑时,混凝土是从底部开始慢慢往上浇筑的,由下往上慢慢积累,而混凝土此时还具有一定的热量,下部的混凝土热量往外散发极慢,而水的比热容比较大,一旦在水中遇到可溶物时,那么混凝土的表面就会产生裂缝,这也是目前水利工程混凝土施工中,出现裂缝最常见的一种情况。
2.3地形影响
我国水利工程建设中的施工技术在近几年有了很大的飞跃,水利工程的建设数量和建设规模也在不断的扩大,在水利工程的建设中,很多由于没有足够的资金支持,或者是为了能够节省工程建设过程中的成本,施工单位经常在没有进行详细的地质勘查的情况下就开始施工。
3水利施工中混凝土裂缝的防治技术
3.1合理设计方案
确定各种混凝土的允许裂缝宽度后,根据其裂缝宽度要求进行设计,可以有效的控制混凝土裂缝的产生。同时,适当地加强构造配筋,合理地选用钢筋直径和间距。选用直径细而间距密的配筋方案,能较好的提高混凝土的抗裂性。
3.2原料质量达标
根据结构的要求选择适宜的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。尽量避免采用早强高的水泥,同时可以适当减少水泥的用量,尽量控制在460kg/m3以下,以减少水化热量。
3.3加强施工质量
在水利施工中混凝土裂缝的防治工作尤为重要,主要体现在对新浇混凝土的早期养护工作。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14-28天。对于较大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥的水化热问题。除了采取必要的降温措施外,还应尽量避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。在混凝土浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,如表面覆盖薄膜、彩条布、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
2.4混凝土裂缝表面修补
此方法既适用于对承载力没有影响的表面裂缝和深进裂缝的处理,同时也适用于大面积细小裂缝的防渗和防漏处理。当混凝土表面裂缝较多或分布面较广时,通常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土面层的方法进行处理。首先将裂缝附近的混凝土表面凿毛,然后沿深进裂缝凿成深15mm-20mm、宽150mm-200mm的凹槽,再用钢丝刷配以高压水清洗并洒水湿润,然后刷一层水泥砂浆,再用1∶2水泥砂浆分2-3层涂抹,总厚度控制在10mm-20mm左右,并用铁抹压密抹光。最后用水泥净浆及1∶2.5的水泥砂浆交替抹压4-5遍,即可形成刚性防水层,并进行覆盖,同时洒水养护。
2.5结合实际情况,加强混凝土养护
具体可以通过以下几个途径开展工作:首先,模板拆除后,要进行铺草浇水或者挂草帘处理,为养护工作提供便利,只有对混凝土养护有加,特别是浇筑初期,才能够促使其在后期使用中发挥最大强韧度及承压能力;其次,针对钢筋锈蚀问题,其主要原因是氧化,为了避免钢筋锈蚀降低建筑整体性能,需要适当增加混凝土表层保护层厚度,避免氧化现象发生;最后,还需要在混凝土表层涂抹聚合水泥、沥青等防腐层,且选择抗腐蚀性较强的钢筋。
结语
在水利工程施工中,混凝土浇筑以后出现裂缝非常常见,而且,裂缝的出现对水利工程的质量带来的影响也非常多,对水利工程的防渗能力以及以后的使用性能带来的影响非常大,因此,在进行混凝土浇筑的时候,一定要采取必要的措施避免裂缝的出现对水利工程的质量进行影响,保证水利工程的安全性和稳定性。
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