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【摘 要】随着社会经济的快速发展,水利工程成为人们关注的重点,为了确保水利工程的质量,就必须保证水利施工中混凝土的质量。在混凝土的施工过程中,裂缝是混凝土常见的一种质量问题,当受到了强烈的外界影响,比如气温、雷击、大风等的影响都会对水利工程施工中的混凝土的质量造成不同程度的危害,从而影响到整个水利工程施工的质量。基于此,本文就水利工程中控制混凝土裂缝的技术进行分析与研究。
【关键词】水利工程;混凝土裂缝;控制
一、裂缝的危害
裂缝对水利工程造成极大地危害:
(一)当受到水压的强大作用时,混凝土裂缝会因此不断的扩大,甚至将水灌入混凝土的内部,造成某些包裹在混凝土内部的水利设施的内部结构在水的作用下发生发应,从而导致结构被破坏。
(二)空气中的二氧化碳会和,由于出现裂缝而暴露在空气中的混凝土内部的水化产物,发生化学反应,生成碳酸钙,造成混凝土中的的碱度降低,而碱度的降低会直接导致钢筋的钝化膜缺少碱的保护而被酸破坏,进一步腐蚀掉钢筋。所以说混凝土的裂缝对混凝土结构的稳定性和强度造成了极大地影响,严重时会使混凝土的内部结构遭到严重破坏,水利工程的无法起到其重要左右,危害国家和人民的生命财产安全,给人们造成极大的隐患。
二、混凝土裂缝成因分析
(一)气温因素。由于混凝土具有其自身的特性,在施工过程中必须要严格的地控制混凝土的温度,如果温度控制地不好,那么在施工期间混凝土就很可能会出现裂缝以及变形等现象。如果在混凝土施工时所处的环境温度较低,那么在施工与拌制的过程中,混凝土结构表面就会形成一个拉应力,在此拉应力的作用下,混凝土就会出现收缩现象,与此同时为了抗衡收缩力,混凝土内部就会自发地形成一个约束力。假如收缩力大于约束力,那么混凝土就会继续发生收缩变形,从而出现裂缝。
(二)材料因素。所谓的材料即为混凝土施工的原材料,其中包括外加剂、水泥以及骨料等等。水泥的优劣在很大程度上决定着混凝土质 量的高低。这主要是由于水泥材料具有的抗裂性较低,特别是发生水化作用的时候,水泥中的热量就会被放出,从而造成混凝土的施工温度升高,混凝土的内部与外部环境就会形成一定的温度差,混凝土内部会产生一个抗压应力,而其外部同时也会产生一个拉应力,两者进行抗横,当外部拉应力大于内部抗压应力时,那么混凝土结构表面就裂缝现象。
(三)材料配合比。在混凝土施工过程中,如果材料配合比不够合理,也会影响到混凝土的施工质量,造成混凝土裂缝现象的产生。骨料是混凝土施工中使用量最多的材料,其次才是水泥。在单位混凝土当中,对水的消耗也会随着水泥材料的用量的增多而增多。在水泥水化热期间,其温度也会不断升高,这样就会增大混凝土收缩性,从而出现混凝土裂缝现象。
(四)混凝土后期养护。在水利施工过程中,很多施工人员忽视了对混凝土的养护,在施工结束以后,施工人员并不会根据相关要求对混凝土实施全面与系统地养护,这样就会造成混凝土结构表面的水分迅速地流逝,从而使其表面出现变形与干裂现象,这就使得混凝土施工质量大大降低。
三、水利工程施工中控制混凝土产生裂缝的技术策略
(一)合理设计水利工程施工方案。在设计水利工程施工方案的过程中,需要对混凝土容易产生裂缝的部位特别关注,在构件材料截面允许并且不改变配筋率大小的条件下,所选用钢筋的直径和间距越小,在水利工程施工过程中就越能够有效地减小混凝土产生裂缝的可能性。另外,可以根据混凝土允许的裂缝宽度值合理的设计,从而能够在实际水利工程施工过程中有效地预防混凝土产生裂缝,以保障水利工程建筑物的质量以及耐久性。另外,还需要重视混凝土构造的配筋加固过程,选用合适规格的钢筋材料,例如可以较多地采用直径较小、间距较小的配筋材料对混凝土进行加固,这种方式能够有效地防止混凝土在施工过程中产生裂缝。高效的水利工程施工方案是减少和控制混凝土产生裂缝的关键,因此,水利工程施工方案的设计必须科学、合理且安全、可靠。
(二)加强对水利工程施工原料的质量及比例控制。在实际的水利工程施工中,要严格按照水利工程建筑物结构的标准来选择恰当的混凝土原料,如所选用水泥材料等级的高低、沙石的质量等,在浇注混凝土的过程中,必须确保各种原材料的合格率,只有这样才能在水利工程施工中有效地减小混凝土产生裂缝的可能性,才能从根本上保障水利工程建筑物的质量。在对混凝土的原料进行浇注搅拌时,应尽可能地减少水泥的使用量,适当地加入适量I级粉煤灰,并且严格控制水胶的比例,加入适量的粉煤灰能够在一定程度上减小混凝土的收缩程度,缓解混凝土表面与内部的温差,从而在一定程度上增强混凝土的抗腐蚀性能,提高混凝土的质量,减小混凝土产生裂缝的可能性。另外,如果在混凝土容易产生裂缝的位置安装适量的钢筋,能够使得混凝土中的拉应力直接由安装的钢筋承担,从而能够有效阻止裂缝的产生。
(三)加强对水利施工过程中质量的监管和控制。在实际的水利工程施工过程中,预防混凝土产生裂缝的工作是开展前期防治工作的关键措施,做好防治工作才能够保证混凝土在施工的初期阶段内部收缩力减小,通过控制构件的湿润程度,针对体积比较大的混凝土构件,需要采用流水或者蓄水的方式加以养护,另外还需要严格考虑对其护理的时间周期,同时,在水利工程施工时还要全面、充分地考虑水泥硬化时的水化热现象,在采取了安全、可靠并且有效的降温措施以后,最大限度地减少水化热高峰的出现期。在完成对混凝土的浇注工作之后,必须使用有效的蓄水保温手段,例如在混凝土的表面使用塑料薄膜将其覆盖、使用彩色面条对其进行覆盖等进行严格、细致的护理,从而最大限度地减小混凝土表面与其内部的温度差别,进而减小在实际的水利工程施工过程中混凝土产生裂缝的可能性。
(四)水利工程施工过程中加强对混凝土裂缝的检查。水利工程施工过程是一项体系庞大、耗时较久的工程,又由于造成混凝土产生裂缝的因素是多种多样、变化多端的,因而在实际的水利工程施工过程中,总会不可避免地产生混凝土裂缝,这直接影响整个水利工程建筑物的质量。因此,在实际的水利工程施工中加强对混凝土裂缝的检查是非常有必要的。混凝土的裂缝情况一般情况下分为以下三种:深层裂缝、贯穿裂缝以及表面裂缝。针对深层裂缝和贯穿裂缝,需要通过风镐、风钻或者是人工的方法对其进行凿除裂缝,直致裂缝被完全地清除干净并没有丝毫的裂缝,这时的凿槽断面一般呈现为梯形,在此步骤之后再对混凝土材料进行浇注以获得较高质量的混凝土。另外,在利用限裂钢筋对混凝土的深层裂缝进行凿除处理时,尽量等到混凝土的内外温度完全恢复为常温后,在裂缝处铺设1~2层的钢筋材料,之后再对混凝土进行浇注。如果混凝土的裂缝只是表面上的裂缝可不必担忧,且完全可以不做任何的处理,因为混凝土表面的裂缝对混凝土结构应力、耐久性以及安全性的影响很小,不必理会。
结束语
随着经济的不断发展,社会的进步,对水利工程的质量要求也越来越高,混凝土施工是整个水利施工建设的重要环节,也是整个工程的核心。我们可以通过控制混凝土内外部的温差、配比原材料的比例、注意混凝土的养护、同时引起政府相关部门的重视来保证混凝土质量,控制混凝土裂缝的出现,保证水利工程建筑物的正常运行,保护国家和人民的生命财产安全不受到侵害。
参考文献:
[1]王明磊.大体积混凝土施工裂缝的预防与补救措施研究[D].长安大学,2010.
[2]王晓丽.泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用[D].安徽理工大学,2013.
[3]程磊.高层建筑清水混凝土施工工艺及工程应用研究[D].山东大学,2012.
[4]张世亮,陆小仙.浅谈水利工程施工中混凝土裂缝的控制和处理[J].中华民居(下旬刊),2013,10:295-296.
[5]孙亚龙.水利工程混凝土施工裂缝问题的研究[J].科技与企业,2012,12:245.
【关键词】水利工程;混凝土裂缝;控制
一、裂缝的危害
裂缝对水利工程造成极大地危害:
(一)当受到水压的强大作用时,混凝土裂缝会因此不断的扩大,甚至将水灌入混凝土的内部,造成某些包裹在混凝土内部的水利设施的内部结构在水的作用下发生发应,从而导致结构被破坏。
(二)空气中的二氧化碳会和,由于出现裂缝而暴露在空气中的混凝土内部的水化产物,发生化学反应,生成碳酸钙,造成混凝土中的的碱度降低,而碱度的降低会直接导致钢筋的钝化膜缺少碱的保护而被酸破坏,进一步腐蚀掉钢筋。所以说混凝土的裂缝对混凝土结构的稳定性和强度造成了极大地影响,严重时会使混凝土的内部结构遭到严重破坏,水利工程的无法起到其重要左右,危害国家和人民的生命财产安全,给人们造成极大的隐患。
二、混凝土裂缝成因分析
(一)气温因素。由于混凝土具有其自身的特性,在施工过程中必须要严格的地控制混凝土的温度,如果温度控制地不好,那么在施工期间混凝土就很可能会出现裂缝以及变形等现象。如果在混凝土施工时所处的环境温度较低,那么在施工与拌制的过程中,混凝土结构表面就会形成一个拉应力,在此拉应力的作用下,混凝土就会出现收缩现象,与此同时为了抗衡收缩力,混凝土内部就会自发地形成一个约束力。假如收缩力大于约束力,那么混凝土就会继续发生收缩变形,从而出现裂缝。
(二)材料因素。所谓的材料即为混凝土施工的原材料,其中包括外加剂、水泥以及骨料等等。水泥的优劣在很大程度上决定着混凝土质 量的高低。这主要是由于水泥材料具有的抗裂性较低,特别是发生水化作用的时候,水泥中的热量就会被放出,从而造成混凝土的施工温度升高,混凝土的内部与外部环境就会形成一定的温度差,混凝土内部会产生一个抗压应力,而其外部同时也会产生一个拉应力,两者进行抗横,当外部拉应力大于内部抗压应力时,那么混凝土结构表面就裂缝现象。
(三)材料配合比。在混凝土施工过程中,如果材料配合比不够合理,也会影响到混凝土的施工质量,造成混凝土裂缝现象的产生。骨料是混凝土施工中使用量最多的材料,其次才是水泥。在单位混凝土当中,对水的消耗也会随着水泥材料的用量的增多而增多。在水泥水化热期间,其温度也会不断升高,这样就会增大混凝土收缩性,从而出现混凝土裂缝现象。
(四)混凝土后期养护。在水利施工过程中,很多施工人员忽视了对混凝土的养护,在施工结束以后,施工人员并不会根据相关要求对混凝土实施全面与系统地养护,这样就会造成混凝土结构表面的水分迅速地流逝,从而使其表面出现变形与干裂现象,这就使得混凝土施工质量大大降低。
三、水利工程施工中控制混凝土产生裂缝的技术策略
(一)合理设计水利工程施工方案。在设计水利工程施工方案的过程中,需要对混凝土容易产生裂缝的部位特别关注,在构件材料截面允许并且不改变配筋率大小的条件下,所选用钢筋的直径和间距越小,在水利工程施工过程中就越能够有效地减小混凝土产生裂缝的可能性。另外,可以根据混凝土允许的裂缝宽度值合理的设计,从而能够在实际水利工程施工过程中有效地预防混凝土产生裂缝,以保障水利工程建筑物的质量以及耐久性。另外,还需要重视混凝土构造的配筋加固过程,选用合适规格的钢筋材料,例如可以较多地采用直径较小、间距较小的配筋材料对混凝土进行加固,这种方式能够有效地防止混凝土在施工过程中产生裂缝。高效的水利工程施工方案是减少和控制混凝土产生裂缝的关键,因此,水利工程施工方案的设计必须科学、合理且安全、可靠。
(二)加强对水利工程施工原料的质量及比例控制。在实际的水利工程施工中,要严格按照水利工程建筑物结构的标准来选择恰当的混凝土原料,如所选用水泥材料等级的高低、沙石的质量等,在浇注混凝土的过程中,必须确保各种原材料的合格率,只有这样才能在水利工程施工中有效地减小混凝土产生裂缝的可能性,才能从根本上保障水利工程建筑物的质量。在对混凝土的原料进行浇注搅拌时,应尽可能地减少水泥的使用量,适当地加入适量I级粉煤灰,并且严格控制水胶的比例,加入适量的粉煤灰能够在一定程度上减小混凝土的收缩程度,缓解混凝土表面与内部的温差,从而在一定程度上增强混凝土的抗腐蚀性能,提高混凝土的质量,减小混凝土产生裂缝的可能性。另外,如果在混凝土容易产生裂缝的位置安装适量的钢筋,能够使得混凝土中的拉应力直接由安装的钢筋承担,从而能够有效阻止裂缝的产生。
(三)加强对水利施工过程中质量的监管和控制。在实际的水利工程施工过程中,预防混凝土产生裂缝的工作是开展前期防治工作的关键措施,做好防治工作才能够保证混凝土在施工的初期阶段内部收缩力减小,通过控制构件的湿润程度,针对体积比较大的混凝土构件,需要采用流水或者蓄水的方式加以养护,另外还需要严格考虑对其护理的时间周期,同时,在水利工程施工时还要全面、充分地考虑水泥硬化时的水化热现象,在采取了安全、可靠并且有效的降温措施以后,最大限度地减少水化热高峰的出现期。在完成对混凝土的浇注工作之后,必须使用有效的蓄水保温手段,例如在混凝土的表面使用塑料薄膜将其覆盖、使用彩色面条对其进行覆盖等进行严格、细致的护理,从而最大限度地减小混凝土表面与其内部的温度差别,进而减小在实际的水利工程施工过程中混凝土产生裂缝的可能性。
(四)水利工程施工过程中加强对混凝土裂缝的检查。水利工程施工过程是一项体系庞大、耗时较久的工程,又由于造成混凝土产生裂缝的因素是多种多样、变化多端的,因而在实际的水利工程施工过程中,总会不可避免地产生混凝土裂缝,这直接影响整个水利工程建筑物的质量。因此,在实际的水利工程施工中加强对混凝土裂缝的检查是非常有必要的。混凝土的裂缝情况一般情况下分为以下三种:深层裂缝、贯穿裂缝以及表面裂缝。针对深层裂缝和贯穿裂缝,需要通过风镐、风钻或者是人工的方法对其进行凿除裂缝,直致裂缝被完全地清除干净并没有丝毫的裂缝,这时的凿槽断面一般呈现为梯形,在此步骤之后再对混凝土材料进行浇注以获得较高质量的混凝土。另外,在利用限裂钢筋对混凝土的深层裂缝进行凿除处理时,尽量等到混凝土的内外温度完全恢复为常温后,在裂缝处铺设1~2层的钢筋材料,之后再对混凝土进行浇注。如果混凝土的裂缝只是表面上的裂缝可不必担忧,且完全可以不做任何的处理,因为混凝土表面的裂缝对混凝土结构应力、耐久性以及安全性的影响很小,不必理会。
结束语
随着经济的不断发展,社会的进步,对水利工程的质量要求也越来越高,混凝土施工是整个水利施工建设的重要环节,也是整个工程的核心。我们可以通过控制混凝土内外部的温差、配比原材料的比例、注意混凝土的养护、同时引起政府相关部门的重视来保证混凝土质量,控制混凝土裂缝的出现,保证水利工程建筑物的正常运行,保护国家和人民的生命财产安全不受到侵害。
参考文献:
[1]王明磊.大体积混凝土施工裂缝的预防与补救措施研究[D].长安大学,2010.
[2]王晓丽.泵送超大体积混凝土施工方案优化设计与工程应用[D].安徽理工大学,2013.
[3]程磊.高层建筑清水混凝土施工工艺及工程应用研究[D].山东大学,2012.
[4]张世亮,陆小仙.浅谈水利工程施工中混凝土裂缝的控制和处理[J].中华民居(下旬刊),2013,10:295-296.
[5]孙亚龙.水利工程混凝土施工裂缝问题的研究[J].科技与企业,2012,12:245.