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【摘 要】 水利工程是国家的基础性工程。在水利工程的施工过程中经常会出现混凝土裂缝的现象,它不仅会减少钢筋混凝土的使用寿命,还会降低其耐用性以及承载能力,严重影响到水利工程的质量。本文就主要对水利施工中的混凝土裂缝控制相关问题进行了简要分析。
【关键词】 水利工程;混凝土裂缝;控制措施
引言:
混凝土裂缝作为水利工程施工过程中最为常见的一种病害,其产生的原因是施工过程内外两种影响因素,产生以后会对水工构筑物造成一定的危害,严重影响到了水工构筑物的正常运行。因此,水利施工的过程中,需要采取一定措施控制混凝土裂缝,保证混凝土的制作质量,提高水工构筑物的施工质量,降低水工构筑物存在的质量隐患。
一、混凝土裂缝控制的意义
混凝土裂缝是危害水利工程安全性与稳定性的主要因素之一,在施工的过程中一定要高度重视。一旦混凝土裂缝产生,在水流压力的作用之下,裂缝将会逐渐扩大,如果水沿裂缝渗透进混凝土内部,则会造成内部结构发生改变,最终致使结构物发生损坏。同时,由于混凝土裂缝的存在,会使空气中二氧化碳成分同混凝土的内部一些水化产物发生化学反应,生成大量的碳酸钙,而大量的碳酸钙会导致混凝土碱度显著的降低,进而钢筋就会遭到被腐蚀的危害。由此可见,混凝土裂缝对混凝土结构的强度及稳定性会产生极大的影响,导致混凝土的结构遭到严重的破坏,使水利工程作用无法正常发挥,甚至可能给国家和人民生命财产安全造成巨大隐患,所以,在水利施工中对混凝土裂缝进行控制具有十分重要的意义。
二、水利施工中混凝土裂缝类型及其产生原因
1、塑性收缩裂缝
在水利工程中,在混凝土没有完全凝结时就会发生塑性收缩裂缝。一般在高温多风、天干气热的气候下,更容易出现这种问题。又或者混凝土浇筑结束后,没有为其表面及时覆盖遮阳遮风膜,导致干燥作用强烈。混凝土表面严重脱水,产生裂缝。塑性收缩裂缝最大的特点是两端细长,中间较宽。其长度可达20~30m,宽度约为1~5mm。
2、干缩裂缝
干缩裂缝一般在混凝土养护期结束后的两个星期左右出现。混凝土易受外部条件的影响,若表面水分损失多,则变形较大;内部湿度变化小,则变形较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束,产生较大的拉应力,从而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平行线状浅细裂缝,宽度一般在0.05~0.2mm之间,在较薄的梁板中多沿其短向分布。
3、沉陷裂缝
产生沉陷裂缝的主要原因是由于结构地基土质不均匀、回填土不实、松软或浸水,造成了不均匀沉降。而模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝,尤其是在冬季。支撑于冻土层之上的模板在冻土层解冻后,受力的改变就会导致不均匀沉降,裂缝也就由此产生。沉陷裂缝大多具备深进或贯穿性,其裂缝走向不定,多与沉陷情况有关。较小的裂缝有的地面垂直,有的与地面呈30°~45°角方向扩展;较大的沉陷裂缝则有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比。沉陷裂缝一旦形成,变化会局限在一定程度上。在地基稳定下来后,其状态就基本保持不变。
4、温度裂缝
温度裂缝一般发生在混凝土施工的后期阶段,其分布极不规则,走向、深度等都无固定规律可言。在水利施工过程中,由于使用的混凝土数量巨大,形成的体积也极大,因此在混凝土的内部会聚集大量的水化热。这些水化热储存在混凝土中,难以散发出去,就会加速混凝土内部的温度升高。另一方面,混凝土表面散热性能强,会导致内外温差悬殊。从而使土体内产生热胀冷缩,加剧了混凝土表面拉应力的形成。当拉应力达到混凝土抗拉强度的极限值时,就会产生温度裂缝。
三、裂缝的控制措施
1、温度条件
混凝土施工过程中,其浇筑温度要考虑到工地气温的变化幅度,要严格按照温度的变化来适当的调整施工条件,从而保证混凝土的质量。在施工过程中要充分考虑到混凝土的特性以及一些外部因素,从而可以更好的改进施工方案。比如在混凝土浇筑过程中经常会遇到模板的变形,因此,对于这种因素施工单位要排专人进行看护,如有位移变形的现象,应当立即停止混凝土的澆筑,并及时的修理恢复模板。冬季施工过程中,要注意温度的影响,冬季混凝土的入模温度不能低于10度,夏季的混凝土入模温度应该不高于25度,只要这样才能确保混凝土的质量。
2、材料选择
一个工程项目质量的高低与施工材料的选择是否正确直接相关。为此,在水利工程混凝土的制作前,一定要注意加强对水泥和掺台料的选择和管理,施工单位在选购相关材料时,为了降低混凝土制作过程中的内部热量,避免内外温度差距过大,采购人员应该选择水化热较低的水泥。并尽量降低单位的水泥用量。水泥的强度等级应该与混凝土的强度等级保持一致,尽量不选择硬性水泥或者强度过高的水泥,尽量选择细度较差的水泥作为原材料,提高混凝土的抗裂性能。另外,还要高度重视对骨料的选择,按照国家普通混凝土用碎石或卵石质最及检验方法的相关规定进行选择,同时确保混凝土原材料的配合比例符合混凝土的制作标准。
为了减少混凝土裂缝的产生,施工人员需要增强混凝土的抗压力度。为此,一定要加强对混凝土的振捣,在振捣的过程中,一方面要保证均匀排列,严格按照顺序振实,不得出现遗漏的现象,不宜于过振,振捣的间距最好是300mm。时间则以15-30s为宜;另一方面,如果泌水在粗骨料、水泥钢筋下部生成水分和空隙,则需要进行二次振捣,时间间隔一般是25min左右,或者在混凝土振捣后尚未恢复塑性状态时进行,以增加混凝土的密实度,避免水利施工过程中混凝土裂缝的产生。
3、混凝土养护
混凝土浇筑完工之后,其后续的养护工作也值得重视。养护的目的是让混凝土能够适应温湿条件,避免出现混凝土内外温差、表面温差过大的情况。要保证混凝土施工时的温度不能低于使用是的温度,而且还需减小新旧混凝土之间的温差。混凝土早期的养护,一方面要确保混凝土有适宜的温度和湿度,另一方面则要确保混凝土的强度和持久度。除此之外,为避免混凝土的内外温差过大,而出现内外作用力失衡的情况,施工单位可适当的延长混凝土的养护时间,可以再混凝土表面和底层使用薄膜浇水养护。
4、加强监管
为保证混凝土的质量,在水利施工过程中施工单位应该建立一套系统的监管体系,严格管理混凝土施工。同时,还需培养一部分具有专业素养的监管人员,从而使得工程出现问题时可以及时的发现处理这些问题,从而避免混凝土裂缝的出现。随着新科技、新材料、新工艺的发展,水利工程的施工对施工人员的素质也提出了更高的要求。在施工前需对施工人员进行专业的培训,另外还要优先聘用有丰富经验的和良好社会信誉的施工队。针对目前混凝土裂缝的问题,有关的政府部门还需加强监管工作,逐渐提高混凝土的制作工艺,尽量避免混凝土裂缝的产生,从而提高水利工程建筑的整体质量。
四、结束语
混凝土裂缝是当前水利工程中普遍容易出现的问题,裂缝的产生不仅影响水利工程的防渗功能,使水利工程无法正常运转,还会造成钢筋被腐蚀的现象,使水利工程的稳定性受到威胁,给水利过程带来极大的安全隐患。所以,在实际的水利工程建设的混凝土施工过程中,要结合实际情况,注重对混凝土裂缝的控制,同时加强对混凝土施工的监督与管理,尽可能的避免裂缝现象,有效的提高工程质量,确保水利工程能够正常运转。
参考文献:
[1]曾锡英.水利施工中的混凝土裂缝控制浅议[J].房地产导刊,2013.
[2]常小佩,路发金.浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].河南建材,2012.
[3]时卫东,王运涛,巴开强.浅谈水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J].科技风,2010.
【关键词】 水利工程;混凝土裂缝;控制措施
引言:
混凝土裂缝作为水利工程施工过程中最为常见的一种病害,其产生的原因是施工过程内外两种影响因素,产生以后会对水工构筑物造成一定的危害,严重影响到了水工构筑物的正常运行。因此,水利施工的过程中,需要采取一定措施控制混凝土裂缝,保证混凝土的制作质量,提高水工构筑物的施工质量,降低水工构筑物存在的质量隐患。
一、混凝土裂缝控制的意义
混凝土裂缝是危害水利工程安全性与稳定性的主要因素之一,在施工的过程中一定要高度重视。一旦混凝土裂缝产生,在水流压力的作用之下,裂缝将会逐渐扩大,如果水沿裂缝渗透进混凝土内部,则会造成内部结构发生改变,最终致使结构物发生损坏。同时,由于混凝土裂缝的存在,会使空气中二氧化碳成分同混凝土的内部一些水化产物发生化学反应,生成大量的碳酸钙,而大量的碳酸钙会导致混凝土碱度显著的降低,进而钢筋就会遭到被腐蚀的危害。由此可见,混凝土裂缝对混凝土结构的强度及稳定性会产生极大的影响,导致混凝土的结构遭到严重的破坏,使水利工程作用无法正常发挥,甚至可能给国家和人民生命财产安全造成巨大隐患,所以,在水利施工中对混凝土裂缝进行控制具有十分重要的意义。
二、水利施工中混凝土裂缝类型及其产生原因
1、塑性收缩裂缝
在水利工程中,在混凝土没有完全凝结时就会发生塑性收缩裂缝。一般在高温多风、天干气热的气候下,更容易出现这种问题。又或者混凝土浇筑结束后,没有为其表面及时覆盖遮阳遮风膜,导致干燥作用强烈。混凝土表面严重脱水,产生裂缝。塑性收缩裂缝最大的特点是两端细长,中间较宽。其长度可达20~30m,宽度约为1~5mm。
2、干缩裂缝
干缩裂缝一般在混凝土养护期结束后的两个星期左右出现。混凝土易受外部条件的影响,若表面水分损失多,则变形较大;内部湿度变化小,则变形较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束,产生较大的拉应力,从而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平行线状浅细裂缝,宽度一般在0.05~0.2mm之间,在较薄的梁板中多沿其短向分布。
3、沉陷裂缝
产生沉陷裂缝的主要原因是由于结构地基土质不均匀、回填土不实、松软或浸水,造成了不均匀沉降。而模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝,尤其是在冬季。支撑于冻土层之上的模板在冻土层解冻后,受力的改变就会导致不均匀沉降,裂缝也就由此产生。沉陷裂缝大多具备深进或贯穿性,其裂缝走向不定,多与沉陷情况有关。较小的裂缝有的地面垂直,有的与地面呈30°~45°角方向扩展;较大的沉陷裂缝则有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比。沉陷裂缝一旦形成,变化会局限在一定程度上。在地基稳定下来后,其状态就基本保持不变。
4、温度裂缝
温度裂缝一般发生在混凝土施工的后期阶段,其分布极不规则,走向、深度等都无固定规律可言。在水利施工过程中,由于使用的混凝土数量巨大,形成的体积也极大,因此在混凝土的内部会聚集大量的水化热。这些水化热储存在混凝土中,难以散发出去,就会加速混凝土内部的温度升高。另一方面,混凝土表面散热性能强,会导致内外温差悬殊。从而使土体内产生热胀冷缩,加剧了混凝土表面拉应力的形成。当拉应力达到混凝土抗拉强度的极限值时,就会产生温度裂缝。
三、裂缝的控制措施
1、温度条件
混凝土施工过程中,其浇筑温度要考虑到工地气温的变化幅度,要严格按照温度的变化来适当的调整施工条件,从而保证混凝土的质量。在施工过程中要充分考虑到混凝土的特性以及一些外部因素,从而可以更好的改进施工方案。比如在混凝土浇筑过程中经常会遇到模板的变形,因此,对于这种因素施工单位要排专人进行看护,如有位移变形的现象,应当立即停止混凝土的澆筑,并及时的修理恢复模板。冬季施工过程中,要注意温度的影响,冬季混凝土的入模温度不能低于10度,夏季的混凝土入模温度应该不高于25度,只要这样才能确保混凝土的质量。
2、材料选择
一个工程项目质量的高低与施工材料的选择是否正确直接相关。为此,在水利工程混凝土的制作前,一定要注意加强对水泥和掺台料的选择和管理,施工单位在选购相关材料时,为了降低混凝土制作过程中的内部热量,避免内外温度差距过大,采购人员应该选择水化热较低的水泥。并尽量降低单位的水泥用量。水泥的强度等级应该与混凝土的强度等级保持一致,尽量不选择硬性水泥或者强度过高的水泥,尽量选择细度较差的水泥作为原材料,提高混凝土的抗裂性能。另外,还要高度重视对骨料的选择,按照国家普通混凝土用碎石或卵石质最及检验方法的相关规定进行选择,同时确保混凝土原材料的配合比例符合混凝土的制作标准。
为了减少混凝土裂缝的产生,施工人员需要增强混凝土的抗压力度。为此,一定要加强对混凝土的振捣,在振捣的过程中,一方面要保证均匀排列,严格按照顺序振实,不得出现遗漏的现象,不宜于过振,振捣的间距最好是300mm。时间则以15-30s为宜;另一方面,如果泌水在粗骨料、水泥钢筋下部生成水分和空隙,则需要进行二次振捣,时间间隔一般是25min左右,或者在混凝土振捣后尚未恢复塑性状态时进行,以增加混凝土的密实度,避免水利施工过程中混凝土裂缝的产生。
3、混凝土养护
混凝土浇筑完工之后,其后续的养护工作也值得重视。养护的目的是让混凝土能够适应温湿条件,避免出现混凝土内外温差、表面温差过大的情况。要保证混凝土施工时的温度不能低于使用是的温度,而且还需减小新旧混凝土之间的温差。混凝土早期的养护,一方面要确保混凝土有适宜的温度和湿度,另一方面则要确保混凝土的强度和持久度。除此之外,为避免混凝土的内外温差过大,而出现内外作用力失衡的情况,施工单位可适当的延长混凝土的养护时间,可以再混凝土表面和底层使用薄膜浇水养护。
4、加强监管
为保证混凝土的质量,在水利施工过程中施工单位应该建立一套系统的监管体系,严格管理混凝土施工。同时,还需培养一部分具有专业素养的监管人员,从而使得工程出现问题时可以及时的发现处理这些问题,从而避免混凝土裂缝的出现。随着新科技、新材料、新工艺的发展,水利工程的施工对施工人员的素质也提出了更高的要求。在施工前需对施工人员进行专业的培训,另外还要优先聘用有丰富经验的和良好社会信誉的施工队。针对目前混凝土裂缝的问题,有关的政府部门还需加强监管工作,逐渐提高混凝土的制作工艺,尽量避免混凝土裂缝的产生,从而提高水利工程建筑的整体质量。
四、结束语
混凝土裂缝是当前水利工程中普遍容易出现的问题,裂缝的产生不仅影响水利工程的防渗功能,使水利工程无法正常运转,还会造成钢筋被腐蚀的现象,使水利工程的稳定性受到威胁,给水利过程带来极大的安全隐患。所以,在实际的水利工程建设的混凝土施工过程中,要结合实际情况,注重对混凝土裂缝的控制,同时加强对混凝土施工的监督与管理,尽可能的避免裂缝现象,有效的提高工程质量,确保水利工程能够正常运转。
参考文献:
[1]曾锡英.水利施工中的混凝土裂缝控制浅议[J].房地产导刊,2013.
[2]常小佩,路发金.浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].河南建材,2012.
[3]时卫东,王运涛,巴开强.浅谈水利工程混凝土施工裂缝的危害与防治措施[J].科技风,2010.