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摘 要:在水利工程施工建设中,混凝土裂缝的出现严重影响着结构的美观性和耐久性,甚至威胁着水工建筑结构的实用性和安全性,为此在工程施工建设中我们应当给予高度重视。本文分析了水利工程施工中混凝土裂缝出现的原因,并从多个角度阐述了其预防和控制措施,以供同行参考和借鉴。
关键词:水利工程;混凝土;温差裂缝;收缩裂缝
在水利工程施工建设中,混凝土开裂会使得混凝土结构内部的钢筋造成腐蚀,从而降低混凝土结构的承载力、耐久性和功能,甚至会威胁到人民生命和财产安全。因此,在水利工程施工建设中,应对混凝土裂缝的产生会给整个工程造成严重的威胁,为此在施工中我们需要采用合理、科学的方案来进行控制,以保证建筑物的使用安全。
1 水利工程裂缝的产生
在现代化水利工程施工建设中,常见的水利工程混凝土裂缝主要包含有塑性收缩裂缝、温差裂缝以及安定性裂缝等。在这里我们主要针对这几个裂缝进行研究和总结,以保证施工的顺利进行和开展。
1.1 塑性收缩裂缝
混凝土在凝固的过程中会逐渐散发和蒸发,这是引发混凝土体积收缩的主要原因,尤其是在一些大体积混凝土工程中,由于水散发较多,如果得不到及时有效的控制,很容易给工程造成严重的影响。如果混凝土在收缩的时候受到外界环境的约束,就自然的形成收缩性应力,这种应力超过混凝土极限抗拉强度的时候,混凝土就会出现裂缝。裂缝是混凝土建筑中最为常见的病害之一,裂缝的出现是物理病害产生的主要原因,是水工混凝土耐久性受到影响的主要问题之一。
一般来说,在水利工程项目中裂缝的出现都是不连续的現象,属于物理病害的一种,是水工混凝土结构耐久性影响最为严重和突出的一项。一般来说,在这种问题的出现都是在混凝土施工之后,大部分都是在运行初期的5~10年之内,并不是因为长期运行而产生的老化问题,是整个工程早期的质量隐患之一。这些裂缝的出现直接导致了混凝土结构整体性降低、耐久性不佳,甚至是使得有害物质进入混凝土内部,造成钢筋锈蚀,甚至对混凝土结构造成破坏。这对于水库蓄水发电以及水利工程的功能发挥来说都有着密切的影响,如果渗漏量达到一定程度且得不到有效的控制,那么必然会危及到结构的整体性和安全性。对于混凝土重力坝而言,如果裂缝的深度和宽度达到一定程度的时候必然会引起整个坝体结构的压力出现增长,削弱抗滑能力,对于结构的稳定性而言是非常不利的,甚至会对结构完整性造成威胁。
1.2 温差裂缝
温差裂缝是混凝土内部以及外部之间的温差引起的,温差所产生的原因主要是因为水泥混凝土的水泥水化热引起的,使得混凝土内部温度上升,而外部混凝土因为受到环境影响而未曾发生变化,这就使得结构内外温差过大,甚至是产生了严重的质量隐患。在温度正负交替的过程中,混凝土微孔中的水或者是过冷水,体积膨胀产生的动膨胀压力以及两者变动所形成温度体积变化,当这些附加作用超过了抗拉强度的时候,混凝土内部将会遭受到严重的破坏。温差裂缝主要是三种情况:首先水工混凝土在施工初期会产生大量的水化热,内外温差会使得其裂缝极大的提高;其次,混凝土超模前后,因为模板拆除之后使得表面温度变动,从而使得裂缝进一步的拉大;再次由于混凝土内部温度达到极限而热量又无法及时的散发,这就给裂缝的出现提供了便捷。
1.3 安定性裂缝
安定性裂缝主要是以龟裂为主,通常都是因为混凝土质量不合格而引起的,另外钢筋因为外界腐蚀性的影响从而会产生混凝土裂缝。这些裂缝如果得不到及时有效的控制,必然会影响到结构的完整性和可靠性。
2 水工砼裂缝的防治措施
2.1 优化混凝土的设计配合比
在工程施工的过程中,对于原材料的选用必须要提前进行控制和检查,尽可能的减少水泥的使用量,添加合理的粉煤灰,且在配和的过程中无论是对于材料的比例以及水胶比都需要严格进行规范控制,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。
2.2 加强混凝土养护措施
在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水,以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿,要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝,还能促进混凝土后期的稳定,保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护,在现代水利工程施工中,都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应,氧化是产生锈的主要原因,因此,加强混凝土的密实度,防止空气进入,加强混凝土表面的保护层厚度,预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料,避免使用碱骨料等措施,对防止混凝土裂缝有较好的效果。
2.3 避免混凝土基础不均匀沉降
解决方法有减轻结构的重量,合理安排施工的工序,改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降,只会使整个结构的自身重量加大,稳定性不强,会加重不均匀的沉降。在工程实践中,应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。
2.4 塑性收缩裂缝的预防措施
首先是要选择合适的材料,一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例,掺加高效减水剂来增加混凝土的强度,减少水和水泥的分量。在浇注混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜,保证混凝土的湿度,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话,最好设置防风和遮阳的设施,积极保护混凝土结构。
2.5 沉陷裂缝的预防措施
要保证地基的稳定,对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度,有较强的支撑力,保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡,模板的拆除要控制在一定的时间以内,还要注意拆模的先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
结束语
混凝土产生裂缝的原因是多方面的,如荷载引起的应力裂缝、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度变化引起的温度裂缝,养护不善引起的收缩裂缝等。为防止混凝土产生裂缝,必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施。
参考文献
[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002,(5).
[2]钟进章.混凝土裂缝成因及控制措施[J].混凝土,2004,(10).
[3]毛登睿.水工混凝土裂缝的修补处理方法与实践[J].混凝土,2006,(7).
关键词:水利工程;混凝土;温差裂缝;收缩裂缝
在水利工程施工建设中,混凝土开裂会使得混凝土结构内部的钢筋造成腐蚀,从而降低混凝土结构的承载力、耐久性和功能,甚至会威胁到人民生命和财产安全。因此,在水利工程施工建设中,应对混凝土裂缝的产生会给整个工程造成严重的威胁,为此在施工中我们需要采用合理、科学的方案来进行控制,以保证建筑物的使用安全。
1 水利工程裂缝的产生
在现代化水利工程施工建设中,常见的水利工程混凝土裂缝主要包含有塑性收缩裂缝、温差裂缝以及安定性裂缝等。在这里我们主要针对这几个裂缝进行研究和总结,以保证施工的顺利进行和开展。
1.1 塑性收缩裂缝
混凝土在凝固的过程中会逐渐散发和蒸发,这是引发混凝土体积收缩的主要原因,尤其是在一些大体积混凝土工程中,由于水散发较多,如果得不到及时有效的控制,很容易给工程造成严重的影响。如果混凝土在收缩的时候受到外界环境的约束,就自然的形成收缩性应力,这种应力超过混凝土极限抗拉强度的时候,混凝土就会出现裂缝。裂缝是混凝土建筑中最为常见的病害之一,裂缝的出现是物理病害产生的主要原因,是水工混凝土耐久性受到影响的主要问题之一。
一般来说,在水利工程项目中裂缝的出现都是不连续的現象,属于物理病害的一种,是水工混凝土结构耐久性影响最为严重和突出的一项。一般来说,在这种问题的出现都是在混凝土施工之后,大部分都是在运行初期的5~10年之内,并不是因为长期运行而产生的老化问题,是整个工程早期的质量隐患之一。这些裂缝的出现直接导致了混凝土结构整体性降低、耐久性不佳,甚至是使得有害物质进入混凝土内部,造成钢筋锈蚀,甚至对混凝土结构造成破坏。这对于水库蓄水发电以及水利工程的功能发挥来说都有着密切的影响,如果渗漏量达到一定程度且得不到有效的控制,那么必然会危及到结构的整体性和安全性。对于混凝土重力坝而言,如果裂缝的深度和宽度达到一定程度的时候必然会引起整个坝体结构的压力出现增长,削弱抗滑能力,对于结构的稳定性而言是非常不利的,甚至会对结构完整性造成威胁。
1.2 温差裂缝
温差裂缝是混凝土内部以及外部之间的温差引起的,温差所产生的原因主要是因为水泥混凝土的水泥水化热引起的,使得混凝土内部温度上升,而外部混凝土因为受到环境影响而未曾发生变化,这就使得结构内外温差过大,甚至是产生了严重的质量隐患。在温度正负交替的过程中,混凝土微孔中的水或者是过冷水,体积膨胀产生的动膨胀压力以及两者变动所形成温度体积变化,当这些附加作用超过了抗拉强度的时候,混凝土内部将会遭受到严重的破坏。温差裂缝主要是三种情况:首先水工混凝土在施工初期会产生大量的水化热,内外温差会使得其裂缝极大的提高;其次,混凝土超模前后,因为模板拆除之后使得表面温度变动,从而使得裂缝进一步的拉大;再次由于混凝土内部温度达到极限而热量又无法及时的散发,这就给裂缝的出现提供了便捷。
1.3 安定性裂缝
安定性裂缝主要是以龟裂为主,通常都是因为混凝土质量不合格而引起的,另外钢筋因为外界腐蚀性的影响从而会产生混凝土裂缝。这些裂缝如果得不到及时有效的控制,必然会影响到结构的完整性和可靠性。
2 水工砼裂缝的防治措施
2.1 优化混凝土的设计配合比
在工程施工的过程中,对于原材料的选用必须要提前进行控制和检查,尽可能的减少水泥的使用量,添加合理的粉煤灰,且在配和的过程中无论是对于材料的比例以及水胶比都需要严格进行规范控制,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。
2.2 加强混凝土养护措施
在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水,以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿,要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝,还能促进混凝土后期的稳定,保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护,在现代水利工程施工中,都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应,氧化是产生锈的主要原因,因此,加强混凝土的密实度,防止空气进入,加强混凝土表面的保护层厚度,预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料,避免使用碱骨料等措施,对防止混凝土裂缝有较好的效果。
2.3 避免混凝土基础不均匀沉降
解决方法有减轻结构的重量,合理安排施工的工序,改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降,只会使整个结构的自身重量加大,稳定性不强,会加重不均匀的沉降。在工程实践中,应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。
2.4 塑性收缩裂缝的预防措施
首先是要选择合适的材料,一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例,掺加高效减水剂来增加混凝土的强度,减少水和水泥的分量。在浇注混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜,保证混凝土的湿度,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。如果在高温和大风天气施工的话,最好设置防风和遮阳的设施,积极保护混凝土结构。
2.5 沉陷裂缝的预防措施
要保证地基的稳定,对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度,有较强的支撑力,保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡,模板的拆除要控制在一定的时间以内,还要注意拆模的先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
结束语
混凝土产生裂缝的原因是多方面的,如荷载引起的应力裂缝、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度变化引起的温度裂缝,养护不善引起的收缩裂缝等。为防止混凝土产生裂缝,必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施。
参考文献
[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002,(5).
[2]钟进章.混凝土裂缝成因及控制措施[J].混凝土,2004,(10).
[3]毛登睿.水工混凝土裂缝的修补处理方法与实践[J].混凝土,2006,(7).