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摘要:混凝土裂缝属于水利工程当中非常常见的一种病害,其可以对水利工程抗渗能力产生严重影响,并且能够对水利工程安全稳定运行造成影响,所以切实做好水利工程施工建设中混凝土裂缝控制策略的研究工作,对水利工程价值和作用的发挥有着重要意义。
关键词:水利施工;预防混凝土;裂缝措施
引言
混凝土作为一种多相非均质复杂的复合材料,受养护措施、约束条件、入模温度、原材料等多种因素综合影响极易产生裂缝,特别是水工混凝土大多存在不同程度的开裂现象,而裂缝的存在会降低水工结构的耐久性、稳定性和强度。此外,开裂形成的微裂缝或裂缝导致混凝土的渗透性增大,有害物质侵入结构内造成水泥基质弱化和钢筋锈蚀,并大大降低工程质量和结构的承载力。因此,水利工程施工质量管理逐渐将混凝土裂缝控制作为重点。
1混凝土裂缝概述
混凝土裂缝是水利工程中比较常见的一种现象,一般情况下可简单地从裂缝产生的时间分为使用过程中产生的使用裂缝和由于施工不当引起的施工裂缝,使用裂缝可以通过正常的使用维护,以及后期的修补加固技术补救,在此就不多做阐述。施工裂缝又可以根据对结构功能的影响大小简单分为有害裂缝和无害裂缝,在正常使用情况下,无害裂缝仅影响结构外观,对结构的性能或者耐久性不产生任何影响,但在使用过程中无害裂缝的宽度及深度发展到一定程度,也有可能发展成有害裂缝,所以做好水利施工的裂缝控制及预防对于提高水利工程的使用寿命有着很大的意义。
2混凝土裂缝出现的原因
2.1环境因素
环境因素属于导致混凝土出现裂缝的一大因素,混凝土所处环境的温度以及湿度能够对其产生重要影响作用,甚至可以直接决定混凝土自身质量的好坏。在实际开展混凝土制作工作时,其硬化过程中,水泥材料能够释放出水化热能,同时促使混凝土内部温度持续提高,这就会导致其表面逐渐形成一定的拉应力,而在其冷却过程中,结构内部同样会产生相应的拉应力,一旦表面以及内部拉应力达到甚至超过混凝土结构自身所能承受的抗裂能力,便会导致裂缝出现。所以环境当中温湿度属于需要着重考虑的因素,在实际施工过程中,应做出合理控制。
2.2原材料质量与化学反应
混凝土质量在很大程度上取决于原材料的质量,所以要对外加剂、掺合料、砂石、水泥等质量实行严格控制,确保各项材料符合要求;此外,对水泥的储存环境和时间要引起重视,水泥质量受长时间储存影响可能会降低混凝土的强度。混凝土裂缝的形成还与化学反应密切相关,温度升高时碱骨料反应生成的硅酸凝胶开始膨胀,随后温度下降产生热胀冷缩,导致裂缝的形成。
2.3塑性收缩
在实际开展水利工程施工建设时,塑性收缩也属于导致混凝土出现裂缝的一个主要因素。通常情况下,混凝土结构的施工多借助浆液浇筑的方式来开展,同时固化混凝土,以此来满足施工要求。对于这一环节来讲,非常容易受到一些外界因素的干扰,比如大风以及高温等,能够导致水泥水化情况产生,这会导致混凝土的强度持续降低,如果外部压力明显超过混凝土自身承载能力,便会导致裂缝出现。
3水利施工中预防混凝土裂缝的措施
3.1遵循材料质量控制要点
混凝土裂缝的过程中无论采用何种技术一旦出现材料质量的问题,都会导致稳定性和强度受到不利影响,因此企业在使用现代化加工技术的过程中应重点控制材料的应用质量,以免对整体工作效果造成危害。首先,要求根据混凝土置换类型、截面面积增加类型、外包钢类型与其他类型的技术特点,重点检测分析所有材料的质量情况,安排专业人员使用现代化仪器设备检验材料质量,只有材料的性能和强度符合标准,才能应用在施工领域。其次,正式开展施工工作的阶段也需经常检验所使用材料与设备的质量性能,通过动态化管控的方式使得材料质量合格,促使技术的高质量运用。
3.2收缩裂缝的控制
混凝土裂缝分为收缩裂缝和施工导致裂缝两种。首先收缩裂缝的预防要遵循以下四点原则:合理选材、控制混凝土变形;降低混凝土约束,避免裂缝形成;提高混凝土抗拉伸强度与极限拉伸值;避免应力的集中。原材料要选取水化热、细度小的水泥配置,选用膨胀水泥,应在混凝土中添加膨胀剂,搭配的骨料要保证混凝土后期的收缩变形不至过大,含泥量低的砂石配料也能有效降低混凝土的变形概率。当然施工人员采用粉煤灰与膨胀剂的双掺技术不仅令混凝土更加牢固,更在一定程度上代替了水泥用料。
3.3改善水工混凝土施工工艺
(1)通常情况下,借助分层分段法开展浇筑作业,能够有效减少内外温差,并且降低裂缝病害出现的概率。(2)优化配筋,以此来避免应力过于集中,同时强化其抵抗温度、应力方面的能力,特别是孔洞四周、转角位置以及变断面等的配筋,非常容易出现集中应力,面对这种情况,可以在孔洞周围合理地增配一些斜向钢筋或者是钢筋网片,同时对变截面开展局部处理,以此来保证截面可以有效地过渡,与此同时还可以适当地增配适量的抗裂钢筋,这样可以避免出现裂缝。(3)结合实践经验来看,对于平面尺寸比较大的相应大体积混凝土结构来讲,一般可以借助设置后浇带的方式来有效降低外约束力以及温度应力的影响。
3.4温度及温度应力控制
温度是引起混凝土裂缝的关键因素,所以要把控好温度因素。实时关注气温变化情况,实行信息化控制,加强温度监测管理和测量。外界环境温度较高时为降低搅拌产生的热量,拌合前可以对碎石用冷水冲刷、对材料采取密封和遮阳等措施,低温时采取保温措施。为了降低温度应力可以采用水管水冷、二次风冷、通风等技术降低混凝土内外温差,也可用沥青形成滑动层改善混凝土约束条件,达到温度应力释放的目的。
3.5裂缝修补技术
裂缝的合理处理过程包括:(1)小裂缝修补。结构所出现的裂缝宽度为0.3~3mm,没有非常严重的剥落问题,可利用粘结剂灌浆的措施进行修补处理,首先,结合裂缝的特点选择使用注射器设备、钻孔设备或是喷嘴设备等,将环氧树脂材料灌注裂缝内部,在小裂缝修补的过程中可以使用直接灌浆的方式或是间接灌浆的方式处理,无论使用何种技术都必须要确保裂缝的高效化处置,这样才能增强混凝土的强度和稳定性。(2)对于宽度在3mm以上的局部裂缝问题,应结合具体的状况进行修补,如果没有出现断裂类型的裂缝就要在裂缝的周围位置切除12cm左右的材料,应该确保切除方向和裂缝方向保持在相互平行的关系,将深度控制在10cm左右,同时还要在和裂缝方向互相垂直的位置设置螺丝钢、和裂缝互相平行的位置设置圆钢,将其绑扎成为钢筋网结构,设置条块状的裂缝修补体系,然后配制混凝土材料在上面均匀涂抹混凝土,待质量符合标准要求之后完成工作。
结束语
综上所述,水利工程施工过程中混凝土裂缝类型较多,发生的原因也有所不同,但是无论何种类型的裂缝都必须要科学运用现代化的技术,遵循基本的技术应用要点原则,按照不同裂缝现象科学采用混凝土置换、钢材料粘贴、灌浆嵌缝填充、裂缝修补等技术方式,确保在现场区域有效处理和解决裂缝问题,使结构质量符合设计标准,从而确保工程整体建设质量。
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