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【摘 要】 水利工程是国家的基础性工程和产业,它和人们的生活联系紧密,与国民经济息息相关。如我们所知,水利施工过程中的质量是我们所关心的一大问题,或多或少都会存在缺陷,而裂缝就是一种。施工单位对于裂缝的控制是进行质量管理的重要环节。所以有必要进行深入的探讨和分析。本文将对水利施工中的混凝土裂缝的原因进行分析,并提出防治措施。
【关键词】 水利工程;混凝土裂缝;原因;防治
水利工程作为一项重要的社会基础建设项目,在社会经济发展过程中起到了巨大的促进作用,因此,在当前的形势下,加强对水利施工中的混凝土裂缝问题研究,具有非常重大的现实意义。
一、水利施工中的混凝土裂缝原因分析
1、外荷载引起的裂缝
水利工程施工中一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,裂缝具有普遍性、发育不均匀性、形态多样性等特点,其主要包括直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
2、沉陷裂缝
在水利工程施工中,常常会遇到软土地基的情况,在此条件下,若不对地基进行有效的加固处理,就会使水利工程建筑出现一定的不均匀沉降,当然也可能是因为其他原因而产生地基不均匀沉降,这些都会时得混凝土结构出现沉陷裂缝。这种裂缝有时候会在施工过程中出现,有时候会在水工运行使用中出现。沉降裂缝通常多为贯穿性裂缝,其走向一般受地基沉陷程度和走向的影响。当地基发生沉降后不再变形,则沉陷裂缝也就不会再继续发展。但是若沉陷裂缝过大,还是会对水利工程混凝土结构造成很大质量影响。
3、温差裂缝
由温差导致的混凝土裂缝可以称为温度裂缝。顾名思义,温度裂缝是一种由于水泥水化热引起混凝土表面与混凝土内部温度出现差异过大而导致的裂缝。在正负温度交替作用下,位于混凝土微孔中的水在温度的作用下,会出现两种变化:首先,位于混凝土微孔中的水凝结为冰,体积发生膨胀,对混凝土产生一种冻胀应力;其次,位于混凝土微孔中的水其温度会过低,温度过冷的水会对混凝土产生一种渗透压力。冻胀压力与渗透压力共同作用于混凝土,当这两种作用力的强度超出混凝土所能承受的抗压强度时,混凝土就会因为承受不住这两种作用力而产生裂缝。由于混凝土表面与混凝土内部的温差所产生的混凝土裂缝具有不同的表现形式,主要有深度裂缝、表面裂缝以及贯穿裂缝。
4、干缩裂缝
在水利施工的过程中,引发混凝土体积收缩的原因主要是混凝土在凝固过程中所产生的散热以及蒸发现象,尤其是对于一些较大体积的混凝土。当混凝土因为凝固过程中所产生的散热以及蒸发现象而发生收缩时,如果其收缩受到外部环境的作用,就会产生一种收缩应力,直接作用于混凝土。一旦收缩应力的强度大于混凝土所能承受的抗压强度时,混凝土就会产生裂缝。水利工程施工中混凝土是否会出现裂缝是衡量水利工程质量的一个重要因素,一旦混凝土出现裂缝,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。混凝土干缩裂缝严重影响到水利工程的质量,主要表现在以下几方面:首先,当混凝土出现裂缝后,混凝土的抗拉强度就会降低,从而影响其使用寿命以及耐用性;其次,当混凝土出现裂缝后,一些有害物质就会通过裂缝进入混凝土内部,从而会使混凝土钢筋遭到腐蚀,甚至会破坏混凝土的内部结构;再次,对于水库蓄水、发电以及灌溉而言,如果用来挡水的混凝土出现裂缝,那么就会引发渗漏,一旦渗漏的程度达到一定的程度,就会直接影响到该水库的安全;最后,对于混凝土重力坝而言,一旦混凝土出现裂缝并且该裂缝达到一定的宽度以及深度,该重力坝坝体的扬压能力就会增大,抗滑能力就会减小,从而严重影响到该重力坝的稳定性,甚至会影响到人民群众的生命财产的安全。
二、加强水利施工混凝土裂缝病害防治的有效策略
1、优化混凝土的设计配合比
采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加I级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
2、提升施工材料与施工设备质量
施工材料与施工设备质量的提升是减少混凝土裂缝的重要措施,在混凝土施工材料与施工设备质量的提升过程中水利工程施工人员应当注意对施工设备与材料进行多次的检查与复核并在遵守水利工程施工需求的前提下选用适合的混凝土防治措施并使其能够有效满足工程需求并达到最好的施工效果。除此之外,在水利工程的施工过程施工人员应当对施工设备与施工材料进行合理的调整及从而确保水利工程施工的顺利进行。
3、调节好环境温度,对温升予以有效控制
由于拌和楼和施工场地有着一段距离,所以,实际运输时,应对温升加以全面有效的控制,可以在车厢的顶部装上遮阳蓬,在供料线上覆盖一层遮阳板。为了避免仓面混凝土温度快速上升,实际浇筑时,应对混凝土拌合物与浇筑层作相应的覆盖保温,防止太阳对其的灼晒,同时,进行喷雾降温,具体在拌和楼前进行喷雾、仓面喷雾。
4、提升施工人员专业水平
施工人员的专业水平对于水利工程的顺利进行起着基础性作用,施工企业在施工人员的专业水平提升过程中应当注重从招聘与培训两个环节提升施工人员的专业水平。水利工程施工企业在施工人员的招聘过程中应当对具有较高专业水平的应聘人员给予优先招聘并在其就职后对其专业知识与专业能力进行合理复核同时根据其具体能力进行施工岗位的调整。在水利工程的施工过程中施工企业应当注重施工人员专业水平的同步培训并通过理论结合实践等培训原理的有效运用,在确保工程的施工质量的前提下可以有效提升施工人员的专业水平并促使水利工程施工效率的有效提升。
5、干缩裂缝的防治措施
在进行干缩裂缝的防治时,主要应采取以下措施:要选择合适的施工材料,在进行水泥的选择时,要选择那些干缩值比较小同时强度比较好的水泥,例如硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥;在进行水与灰的配比时,要严格控制水灰的配置比例,通过掺加高效减水剂的方式来减少水分与水泥的比重,从而保证混凝土的强度;在进行混凝土的浇注时,要事先将水浇于基层以及模板之上,使两者均匀湿透。为了保证混凝土具有一定的湿度,必须要用薄膜覆盖于混凝土的表面,或者喷洒一些养护剂;如果在温度过高的条件下或者在风比较大的条件下进行施工,必须要进行防风与遮阳,以此保证混凝土结构不被破坏;在进行模板的拆除时,要注意拆除的先后顺序。
6、增强施工结束后养护工作及管理工作的力度
在水利项目工程施工期间,防治混凝土出现裂缝的主要做法是保证做好早期混凝土的养护工作,从而进一步确保初期施工时混凝土收缩力下降。利用调控好建筑结构的湿度等方法,保证部分体积占地面积较大的混凝土构件不出现缝隙。例如:可以利用蓄水养护或者流水养护的方法。另外,应掌握好养护工作的时间间隔。特别注意的是,对于一些体积较大的混凝土建筑,施工过程中应细致考量水泥水化热的问题。当混凝土浇筑施工结束后,需要对其进行保温、蓄水。例如:应用在其表面覆盖塑料薄膜、覆盖麻布等方法进行混凝土的养护,从而良好的降低内外混凝土的温度差值,预防产生温度裂缝,提高建筑项目的施工质量,保障人们的生命安全。
三、结束语
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。必须要高度重视这一问题,进一步研究水利施工中的混凝土裂缝产生的原因以及其防治措施,以期推动水利工程业的發展。
参考文献:
[1]马文革.浅议水利施工中混凝土裂缝的防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013(08).
[2]毛登睿.水工混凝土裂缝的修补处理方法与实践[J].混凝土,2010(03).
[3]应家旭.浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].中国科技横,2012(05).
【关键词】 水利工程;混凝土裂缝;原因;防治
水利工程作为一项重要的社会基础建设项目,在社会经济发展过程中起到了巨大的促进作用,因此,在当前的形势下,加强对水利施工中的混凝土裂缝问题研究,具有非常重大的现实意义。
一、水利施工中的混凝土裂缝原因分析
1、外荷载引起的裂缝
水利工程施工中一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,裂缝具有普遍性、发育不均匀性、形态多样性等特点,其主要包括直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
2、沉陷裂缝
在水利工程施工中,常常会遇到软土地基的情况,在此条件下,若不对地基进行有效的加固处理,就会使水利工程建筑出现一定的不均匀沉降,当然也可能是因为其他原因而产生地基不均匀沉降,这些都会时得混凝土结构出现沉陷裂缝。这种裂缝有时候会在施工过程中出现,有时候会在水工运行使用中出现。沉降裂缝通常多为贯穿性裂缝,其走向一般受地基沉陷程度和走向的影响。当地基发生沉降后不再变形,则沉陷裂缝也就不会再继续发展。但是若沉陷裂缝过大,还是会对水利工程混凝土结构造成很大质量影响。
3、温差裂缝
由温差导致的混凝土裂缝可以称为温度裂缝。顾名思义,温度裂缝是一种由于水泥水化热引起混凝土表面与混凝土内部温度出现差异过大而导致的裂缝。在正负温度交替作用下,位于混凝土微孔中的水在温度的作用下,会出现两种变化:首先,位于混凝土微孔中的水凝结为冰,体积发生膨胀,对混凝土产生一种冻胀应力;其次,位于混凝土微孔中的水其温度会过低,温度过冷的水会对混凝土产生一种渗透压力。冻胀压力与渗透压力共同作用于混凝土,当这两种作用力的强度超出混凝土所能承受的抗压强度时,混凝土就会因为承受不住这两种作用力而产生裂缝。由于混凝土表面与混凝土内部的温差所产生的混凝土裂缝具有不同的表现形式,主要有深度裂缝、表面裂缝以及贯穿裂缝。
4、干缩裂缝
在水利施工的过程中,引发混凝土体积收缩的原因主要是混凝土在凝固过程中所产生的散热以及蒸发现象,尤其是对于一些较大体积的混凝土。当混凝土因为凝固过程中所产生的散热以及蒸发现象而发生收缩时,如果其收缩受到外部环境的作用,就会产生一种收缩应力,直接作用于混凝土。一旦收缩应力的强度大于混凝土所能承受的抗压强度时,混凝土就会产生裂缝。水利工程施工中混凝土是否会出现裂缝是衡量水利工程质量的一个重要因素,一旦混凝土出现裂缝,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。混凝土干缩裂缝严重影响到水利工程的质量,主要表现在以下几方面:首先,当混凝土出现裂缝后,混凝土的抗拉强度就会降低,从而影响其使用寿命以及耐用性;其次,当混凝土出现裂缝后,一些有害物质就会通过裂缝进入混凝土内部,从而会使混凝土钢筋遭到腐蚀,甚至会破坏混凝土的内部结构;再次,对于水库蓄水、发电以及灌溉而言,如果用来挡水的混凝土出现裂缝,那么就会引发渗漏,一旦渗漏的程度达到一定的程度,就会直接影响到该水库的安全;最后,对于混凝土重力坝而言,一旦混凝土出现裂缝并且该裂缝达到一定的宽度以及深度,该重力坝坝体的扬压能力就会增大,抗滑能力就会减小,从而严重影响到该重力坝的稳定性,甚至会影响到人民群众的生命财产的安全。
二、加强水利施工混凝土裂缝病害防治的有效策略
1、优化混凝土的设计配合比
采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加I级粉煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,从而让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
2、提升施工材料与施工设备质量
施工材料与施工设备质量的提升是减少混凝土裂缝的重要措施,在混凝土施工材料与施工设备质量的提升过程中水利工程施工人员应当注意对施工设备与材料进行多次的检查与复核并在遵守水利工程施工需求的前提下选用适合的混凝土防治措施并使其能够有效满足工程需求并达到最好的施工效果。除此之外,在水利工程的施工过程施工人员应当对施工设备与施工材料进行合理的调整及从而确保水利工程施工的顺利进行。
3、调节好环境温度,对温升予以有效控制
由于拌和楼和施工场地有着一段距离,所以,实际运输时,应对温升加以全面有效的控制,可以在车厢的顶部装上遮阳蓬,在供料线上覆盖一层遮阳板。为了避免仓面混凝土温度快速上升,实际浇筑时,应对混凝土拌合物与浇筑层作相应的覆盖保温,防止太阳对其的灼晒,同时,进行喷雾降温,具体在拌和楼前进行喷雾、仓面喷雾。
4、提升施工人员专业水平
施工人员的专业水平对于水利工程的顺利进行起着基础性作用,施工企业在施工人员的专业水平提升过程中应当注重从招聘与培训两个环节提升施工人员的专业水平。水利工程施工企业在施工人员的招聘过程中应当对具有较高专业水平的应聘人员给予优先招聘并在其就职后对其专业知识与专业能力进行合理复核同时根据其具体能力进行施工岗位的调整。在水利工程的施工过程中施工企业应当注重施工人员专业水平的同步培训并通过理论结合实践等培训原理的有效运用,在确保工程的施工质量的前提下可以有效提升施工人员的专业水平并促使水利工程施工效率的有效提升。
5、干缩裂缝的防治措施
在进行干缩裂缝的防治时,主要应采取以下措施:要选择合适的施工材料,在进行水泥的选择时,要选择那些干缩值比较小同时强度比较好的水泥,例如硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥;在进行水与灰的配比时,要严格控制水灰的配置比例,通过掺加高效减水剂的方式来减少水分与水泥的比重,从而保证混凝土的强度;在进行混凝土的浇注时,要事先将水浇于基层以及模板之上,使两者均匀湿透。为了保证混凝土具有一定的湿度,必须要用薄膜覆盖于混凝土的表面,或者喷洒一些养护剂;如果在温度过高的条件下或者在风比较大的条件下进行施工,必须要进行防风与遮阳,以此保证混凝土结构不被破坏;在进行模板的拆除时,要注意拆除的先后顺序。
6、增强施工结束后养护工作及管理工作的力度
在水利项目工程施工期间,防治混凝土出现裂缝的主要做法是保证做好早期混凝土的养护工作,从而进一步确保初期施工时混凝土收缩力下降。利用调控好建筑结构的湿度等方法,保证部分体积占地面积较大的混凝土构件不出现缝隙。例如:可以利用蓄水养护或者流水养护的方法。另外,应掌握好养护工作的时间间隔。特别注意的是,对于一些体积较大的混凝土建筑,施工过程中应细致考量水泥水化热的问题。当混凝土浇筑施工结束后,需要对其进行保温、蓄水。例如:应用在其表面覆盖塑料薄膜、覆盖麻布等方法进行混凝土的养护,从而良好的降低内外混凝土的温度差值,预防产生温度裂缝,提高建筑项目的施工质量,保障人们的生命安全。
三、结束语
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。必须要高度重视这一问题,进一步研究水利施工中的混凝土裂缝产生的原因以及其防治措施,以期推动水利工程业的發展。
参考文献:
[1]马文革.浅议水利施工中混凝土裂缝的防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013(08).
[2]毛登睿.水工混凝土裂缝的修补处理方法与实践[J].混凝土,2010(03).
[3]应家旭.浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].中国科技横,2012(05).