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摘要:港口码头是海运和内河航运的关键基础设施,港口工程的施工建设中,通常会发生一些问题,比如硂裂缝的产生,降低了港口主体结构的强度和安全性能,这就关系到混凝土养护的相关工作中存在的漏洞和缺陷,要采取科学的防治措施加以弥补。
关键词:港口码头;砼裂缝;防治措施;混凝土养护
引言
港口和码头的主体施工建设都是采用大量的钢筋混凝土结构来形成的,因此经常出现的硂裂缝问题一再警示人们要注意合理的开展养护工作,及时发现存在的问题和隐患,提高质量安全意识,具体分析产生裂缝的成因,拿出切实有效的办法来解决这一常见问题。
1 港口码头施工中砼裂缝产生的原因
1.1 水化热裂缝
混凝土内部和外部受到的温度不均匀,就会形成裂缝,也被称为温差裂缝,是由于水泥水化热情况导致的温差所致。混凝土表面及其内部温差较大,温度处于不均衡交替状态中,会顺着微孔进入水,并结冰,产生冻胀压力并形成渗透压,两种压力混合在一起,远远大于混凝土自身抗压强度,所以就会出现裂缝。
1.2 人为因素产生的裂缝
1.2.1 设计人员的疏忽
在钢筋混凝土施工的规划设计中,设计者没有对港口建设的具体特点进行详细的分析和解读,依据自身的理解和经验,制定出的设计方案存在很多不合理的地方,大部分是由于疏忽大意直接造成的错误,在结构的规划中,通常会出现断面发生了异常变化,其内部的结构承载力和应力水平就会发生相应的改变,混凝土的结构就会出现性能下降,承载能力不足的问题,从内部就会发生大面积的开裂,并且会逐渐蔓延至结构表面,设计方案针对预应力的条件和属性设置不合理,钢筋与混凝土之间的组合与配比不科学,经常会出现从结构内部延伸出的裂缝问题,还有一些设计问题体现在钢筋的使用量上,一般存在不足或者钢筋的规格选择不合适等问题,这些因素综合在一起或者独自存在,都很可能出现大量的裂缝,这主要就是设计工作人员的疏忽所导致的。
1.2.2 混凝土搅拌时间不达标
混凝土是一种混合材料,要通过搅拌作业来实现目标的性能标准,因此搅拌的作用和意义至关重要,但是根据目前硂裂缝出现的原因分析来看,在搅拌时由于没有掌握和控制好时间,而引起的开裂现象占据了很大的比重,也是施工中不按照规定和标准而造成的质量问题的主要原因之一,搅拌过程中也会出现不均匀的情况,这样就不能保证各种材料能够高效的粘合并组合在一起,一些材料会离析出整体,混凝土结构的性能就会存在很大的缺陷,无法维持良好的性能指标,最关键的水泥材料在没有充分搅拌的情况下,就不能产生正常的水化,达到良好的凝固状态,可以发现在混凝土表面就会出现很多的空洞和缺陷,内部其实已经出现了一些裂缝,承载能力和抗压性急剧下降。此外,混合料中的各种材料一定要在搅拌的过程中摇匀,按照比例配比完全的混合在一起,要达到充分和均匀方面的相关要求,否则一旦不能充分的混合在一起,就很容易受到外界气温的影响,反复发生严重的热胀冷缩现象,引起大面积开裂。
1.2.3 混凝土搅拌时间过长
混凝土搅拌时间过长,较细的骨料会发生严重磨损,表面积增加,如果在此基础上还没有充分加水,其和易性会受到严重影响,失去大量水分,进而造成材料离析或塑性收缩,接着面层出现裂缝。
1.2.4 浇筑速度过快
人工浇筑速度过快,抹面和振捣会衔接不上,混凝土材料则出现泌水和沉陷问题。如果在此基础上加入水,石灰和水的比例就会失衡,混凝土自由水的增多则会造成其干缩问题,进而出现裂缝。
1.3 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝出现的原因主要有:①混凝土使用性能不符合规定标准,使用初期阶段就出现了裂缝。②施工人员没有严格按照施工规范执行操作,造成砼裂缝。在混凝土浇筑中,如果技术操作不规范,混凝土凝结会释放出大量的水分和热量,这时混凝土体积会缩小并超出界定范围,并伴随出现了裂缝。一旦裂缝出现,没有及时采取应急措施,裂缝就会逐渐增大,污染物就会进入到裂缝中,钢筋受到污染的可能性非常大,钢筋使用性能也会受到影响,甚至会影响到水土工程的整体抗震、防洪等应用。
1.4 安定性裂缝
安定裂缝的主要表现形式是龟裂,是由混凝土性能不合格造成的,并且技术操作人员没有严格按照规定标准进行混凝土配比或搅拌等,造成混凝土质量不达标。混凝土内部钢筋如果与空气接触,就会发生严重腐蚀,也会出现安定性裂缝。
2 砼裂缝防治措施
2.1 优化混凝土设计比例
选择合理的原材料试拌,减少水泥用量,同时添加1级粉煤灰,粗骨料采用2级配合比,并将水胶控制在允许范围。加入适量粉煤灰改善混凝土的和易性、收缩性、温度和抗腐蚀性,容易出现裂缝的位置,例如孔洞周围、转角处应该多配置斜筋,从整体上增加混凝土应力,进而控制裂缝的发展。在工程设计阶段,充分利用中低强度的水泥加强混凝土后期使用强度。
2.2 避免混凝土不均匀沉降
混凝土是承载整个水土工程重量的重要基础,是保证工程安全质量的重要组成部分。为了确保工程稳定性,避免出现不均匀沉降,需要减轻结构重量,减少裂缝发生的概率。在施工工序设计上,要根据施工进展协调各方面,确保施工质量。
在制作混凝土的过程中,要控制好搅拌的力度和时间,保证混合料能够充分均匀的混合起来,这样就能够保障混凝土的性能满足施工作业的要求,不会出现由于不均匀而造成的沉降现象,施工人员要严格的按照施工方案,有序的推进各个施工环节,强化各个环节的协调和衔接能力。
2.3 注重混凝土养护
混凝土拆模后需要铺盖草帘并浇水,对其保湿养护。混凝土初浇筑时期,可以积极采取措施预防砼裂缝,维护混凝土的后期稳定性、承载能力和坚韧度。钢筋腐蚀属于氧化反应,所以在混凝土养护阶段,需要加强其密实度,避免空气进入其中,增强混凝土表面保护层的厚度,从而起到预防氧化的作用。具体操作方法是:在混凝土表面涂刷聚合水泥砂浆、环氧树脂和沥青等防腐层;在钢筋材料或混凝土材料选择上,应该选择抗腐蚀性更强的材料,避免使用碱骨料,从而避免裂缝的出现。
2.4 预防塑性收缩裂缝
首先要选择合理的施工材料,干缩数值较小最好,一般会使用普通硅酸盐水泥或硅酸盐,然后根据配比标准控制水灰比。为了加强混凝土使用強度,应该加入减水剂,从而减少多余的水泥分量和水分量。混凝土浇筑前,要均匀浇筑模板和基层,并及时覆盖一层混凝土薄膜,确保混凝土的湿度,也可以在混凝土表面喷洒养护剂等,如果是在高温和大风天气进行工程施工,最好设置防风和遮阳设施,保证混凝土的结构质量和安全。
2.5 预防沉陷裂缝
为了确保工程地基稳定性,相对松软的土质结构应该进行必要的夯实和加固,保证模板的刚度与强度,同时还要使地基受力均匀。在浇筑混凝土阶段,要避免水浸泡,模板的拆除要控制在规定时间内,注意拆模顺序。在凍土上搭设模板时,要注意采取一定的裂缝预防措施。
3 结束语
砼裂缝是常见水运工程病害,严重影响了水运工程运行安全和经济效益。由于水运工程作业环境复杂、施工条件恶劣等条件,致使形成混凝土裂缝因素有很多,例如地基沉降裂、温度差裂缝、应力裂缝、塑性收缩裂缝等。为了避免裂缝出现,需要严格控制施工质量安全、混凝土各个施工环节、温度控制及管理等,并严格执行监督检查,认真执行施工规范标准,注意混凝土质量及使用,这样才能推动我国水运工程的健康、稳定发展。
参考文献
[1]王春开.试论港口码头施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].珠江水运,2014(02).
[2]黄克祥.港口码头施工中的砼裂缝产生原因及防治对策探讨[J].珠江水运,2014(22).
[3]蔡小娟,周启萍.浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].民营科技,2014(08).
关键词:港口码头;砼裂缝;防治措施;混凝土养护
引言
港口和码头的主体施工建设都是采用大量的钢筋混凝土结构来形成的,因此经常出现的硂裂缝问题一再警示人们要注意合理的开展养护工作,及时发现存在的问题和隐患,提高质量安全意识,具体分析产生裂缝的成因,拿出切实有效的办法来解决这一常见问题。
1 港口码头施工中砼裂缝产生的原因
1.1 水化热裂缝
混凝土内部和外部受到的温度不均匀,就会形成裂缝,也被称为温差裂缝,是由于水泥水化热情况导致的温差所致。混凝土表面及其内部温差较大,温度处于不均衡交替状态中,会顺着微孔进入水,并结冰,产生冻胀压力并形成渗透压,两种压力混合在一起,远远大于混凝土自身抗压强度,所以就会出现裂缝。
1.2 人为因素产生的裂缝
1.2.1 设计人员的疏忽
在钢筋混凝土施工的规划设计中,设计者没有对港口建设的具体特点进行详细的分析和解读,依据自身的理解和经验,制定出的设计方案存在很多不合理的地方,大部分是由于疏忽大意直接造成的错误,在结构的规划中,通常会出现断面发生了异常变化,其内部的结构承载力和应力水平就会发生相应的改变,混凝土的结构就会出现性能下降,承载能力不足的问题,从内部就会发生大面积的开裂,并且会逐渐蔓延至结构表面,设计方案针对预应力的条件和属性设置不合理,钢筋与混凝土之间的组合与配比不科学,经常会出现从结构内部延伸出的裂缝问题,还有一些设计问题体现在钢筋的使用量上,一般存在不足或者钢筋的规格选择不合适等问题,这些因素综合在一起或者独自存在,都很可能出现大量的裂缝,这主要就是设计工作人员的疏忽所导致的。
1.2.2 混凝土搅拌时间不达标
混凝土是一种混合材料,要通过搅拌作业来实现目标的性能标准,因此搅拌的作用和意义至关重要,但是根据目前硂裂缝出现的原因分析来看,在搅拌时由于没有掌握和控制好时间,而引起的开裂现象占据了很大的比重,也是施工中不按照规定和标准而造成的质量问题的主要原因之一,搅拌过程中也会出现不均匀的情况,这样就不能保证各种材料能够高效的粘合并组合在一起,一些材料会离析出整体,混凝土结构的性能就会存在很大的缺陷,无法维持良好的性能指标,最关键的水泥材料在没有充分搅拌的情况下,就不能产生正常的水化,达到良好的凝固状态,可以发现在混凝土表面就会出现很多的空洞和缺陷,内部其实已经出现了一些裂缝,承载能力和抗压性急剧下降。此外,混合料中的各种材料一定要在搅拌的过程中摇匀,按照比例配比完全的混合在一起,要达到充分和均匀方面的相关要求,否则一旦不能充分的混合在一起,就很容易受到外界气温的影响,反复发生严重的热胀冷缩现象,引起大面积开裂。
1.2.3 混凝土搅拌时间过长
混凝土搅拌时间过长,较细的骨料会发生严重磨损,表面积增加,如果在此基础上还没有充分加水,其和易性会受到严重影响,失去大量水分,进而造成材料离析或塑性收缩,接着面层出现裂缝。
1.2.4 浇筑速度过快
人工浇筑速度过快,抹面和振捣会衔接不上,混凝土材料则出现泌水和沉陷问题。如果在此基础上加入水,石灰和水的比例就会失衡,混凝土自由水的增多则会造成其干缩问题,进而出现裂缝。
1.3 塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝出现的原因主要有:①混凝土使用性能不符合规定标准,使用初期阶段就出现了裂缝。②施工人员没有严格按照施工规范执行操作,造成砼裂缝。在混凝土浇筑中,如果技术操作不规范,混凝土凝结会释放出大量的水分和热量,这时混凝土体积会缩小并超出界定范围,并伴随出现了裂缝。一旦裂缝出现,没有及时采取应急措施,裂缝就会逐渐增大,污染物就会进入到裂缝中,钢筋受到污染的可能性非常大,钢筋使用性能也会受到影响,甚至会影响到水土工程的整体抗震、防洪等应用。
1.4 安定性裂缝
安定裂缝的主要表现形式是龟裂,是由混凝土性能不合格造成的,并且技术操作人员没有严格按照规定标准进行混凝土配比或搅拌等,造成混凝土质量不达标。混凝土内部钢筋如果与空气接触,就会发生严重腐蚀,也会出现安定性裂缝。
2 砼裂缝防治措施
2.1 优化混凝土设计比例
选择合理的原材料试拌,减少水泥用量,同时添加1级粉煤灰,粗骨料采用2级配合比,并将水胶控制在允许范围。加入适量粉煤灰改善混凝土的和易性、收缩性、温度和抗腐蚀性,容易出现裂缝的位置,例如孔洞周围、转角处应该多配置斜筋,从整体上增加混凝土应力,进而控制裂缝的发展。在工程设计阶段,充分利用中低强度的水泥加强混凝土后期使用强度。
2.2 避免混凝土不均匀沉降
混凝土是承载整个水土工程重量的重要基础,是保证工程安全质量的重要组成部分。为了确保工程稳定性,避免出现不均匀沉降,需要减轻结构重量,减少裂缝发生的概率。在施工工序设计上,要根据施工进展协调各方面,确保施工质量。
在制作混凝土的过程中,要控制好搅拌的力度和时间,保证混合料能够充分均匀的混合起来,这样就能够保障混凝土的性能满足施工作业的要求,不会出现由于不均匀而造成的沉降现象,施工人员要严格的按照施工方案,有序的推进各个施工环节,强化各个环节的协调和衔接能力。
2.3 注重混凝土养护
混凝土拆模后需要铺盖草帘并浇水,对其保湿养护。混凝土初浇筑时期,可以积极采取措施预防砼裂缝,维护混凝土的后期稳定性、承载能力和坚韧度。钢筋腐蚀属于氧化反应,所以在混凝土养护阶段,需要加强其密实度,避免空气进入其中,增强混凝土表面保护层的厚度,从而起到预防氧化的作用。具体操作方法是:在混凝土表面涂刷聚合水泥砂浆、环氧树脂和沥青等防腐层;在钢筋材料或混凝土材料选择上,应该选择抗腐蚀性更强的材料,避免使用碱骨料,从而避免裂缝的出现。
2.4 预防塑性收缩裂缝
首先要选择合理的施工材料,干缩数值较小最好,一般会使用普通硅酸盐水泥或硅酸盐,然后根据配比标准控制水灰比。为了加强混凝土使用強度,应该加入减水剂,从而减少多余的水泥分量和水分量。混凝土浇筑前,要均匀浇筑模板和基层,并及时覆盖一层混凝土薄膜,确保混凝土的湿度,也可以在混凝土表面喷洒养护剂等,如果是在高温和大风天气进行工程施工,最好设置防风和遮阳设施,保证混凝土的结构质量和安全。
2.5 预防沉陷裂缝
为了确保工程地基稳定性,相对松软的土质结构应该进行必要的夯实和加固,保证模板的刚度与强度,同时还要使地基受力均匀。在浇筑混凝土阶段,要避免水浸泡,模板的拆除要控制在规定时间内,注意拆模顺序。在凍土上搭设模板时,要注意采取一定的裂缝预防措施。
3 结束语
砼裂缝是常见水运工程病害,严重影响了水运工程运行安全和经济效益。由于水运工程作业环境复杂、施工条件恶劣等条件,致使形成混凝土裂缝因素有很多,例如地基沉降裂、温度差裂缝、应力裂缝、塑性收缩裂缝等。为了避免裂缝出现,需要严格控制施工质量安全、混凝土各个施工环节、温度控制及管理等,并严格执行监督检查,认真执行施工规范标准,注意混凝土质量及使用,这样才能推动我国水运工程的健康、稳定发展。
参考文献
[1]王春开.试论港口码头施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].珠江水运,2014(02).
[2]黄克祥.港口码头施工中的砼裂缝产生原因及防治对策探讨[J].珠江水运,2014(22).
[3]蔡小娟,周启萍.浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].民营科技,2014(08).