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摘要:伴随着我国经济的高速发展,水利工程逐渐扩大施工范围。近年来,我国的水利事业发展非常快,各种水利工程项目的实施创造了巨大的经济与社会效益。但是,水工建筑物施工时常常面临着混凝土结构耐久性不足的难题,如果要有效避免水工建筑物中的这一问题,需从耐久性的影响因素出发,采取有效的控制策略,提高混凝土结构的质量。基于此,本文重点探析了水工混凝土结构耐久性的影响因素,针对这些因素提出了有针对性的控制方式。
关键词:水工;混凝土结构;耐久性研究
引言
在社会的快速发展中,我国水工建筑物的建设规模在不断扩大,逐渐成为发展国民经济、壮大农业基础的关键工程,在各项不利因素的影响下,水工混凝土建筑物病害问题不断显现出来,尤其在长期运行过程中,病害问题引发的安全事故越来越严重,阻碍了灌区运行管理工作的实施。基于此,文章分析了耐久性的影响因素出发,总结了相应的处理措施,提高水工混凝土建筑物的整体质量。
1水工建筑物特征与混凝土定义
水工建筑物的发展空间较大,从装载量、水头、构造、材质方面可以发现,水工建筑特征包含三方面。其一,地理形势、地质情况、天气状况、水质情况等自然因素均对水工建筑有影响,因此在项目地址的选择、施工过程、项目投资、中心纽带的安排方面需要着重考虑。其二,水工建筑施工环节针对较繁杂等建筑,将会对河床、蓄水增加冲抵与水压,造成施工困难。因此该环节需要对河流截止流动的位置,引导水流,汛期过渡等问题着手考虑并进行预案,对较为繁杂的地基、水下项目、地下项目需要详细研究分析。其三,类似大坝的较大储水池建筑一旦发生事故,将对项目影响较大,因此,混凝土施工技术是水工建筑物项目中的关键环节。
混凝土主要由水、水泥、石头、砂石等材料组成。当前阶段我国在建筑项目中的混凝土类型为素混凝土构造、钢筋混凝土构造、预备应力混凝土构造三种。混凝土是整个建筑项目的主要部分,水工建筑物混凝土施工技术的应用建筑物影响密切。混凝土应用较为广泛,其属性包含抗火、耐腐蚀、统一性、可塑性较强四类。统一性指在具体施工环节,可以以建筑工程的具体结构进行浇筑。可塑性更主要体现在混凝土施工环节中,操作人员在明确项目工程的需求与要求之后,对其结构进行科学合理的设计。该种材料原料较容易获得,成本较低,对项目施工成本管理起到了很好的作用,因此该种技术在建筑物领域应用较为普遍。
2影响耐久性的主要因素
2.1磨损、风化
在严寒地区,很多水工建筑物极易受到冰凌的影响,如河道、堤坝出现不同程度的病害,且在水流长时间冲刷的作用下,水工建筑物长期与水接触的位置会出现剥蚀,引发混凝土构筑物钢筋外露、呈现出蜂窝状等问题,导致混凝土建筑物的使用年限缩短,如混凝土建筑物的坝、闸、边墩使用年限只有时间,甚至在使用5-6年后需要进行维护、修筑。
2.2混凝土凝结过程收缩不良引发的裂缝
混凝土浇筑之后在硬化过程中会逐渐失去热量,这也会造成其体积逐渐收缩,特别是对于大体积混凝土来说收缩会更加显著。若是混凝土的收缩受到外部因素的限制,就容易在混凝土内部形成对应的收缩应力,一旦形成的收缩应力超出水工混凝土的极限抗拉强度,就容易在混凝土表面形成收缩裂缝。一般情况下混凝土的用水量、水泥含量等都容易造成混凝土的收缩,随着混凝土用水量以及水泥含量的上升混凝土的收缩就会增加。
2.3沉降收缩裂缝
沉降收缩裂缝多沿主筋通长方向在混凝土表面断续出现,或在相邻断面显著变化部位出现,裂缝较浅较宽,呈棱形,并常在混凝土浇灌后发生,硬化后停止。产生原因是混凝土浇捣后,骨科颗粒沉降,水分上升,有的受到钢筋或埋设件、或大的粗骨科阻挡,而使混凝土互相分离,或混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂;斜坡上的混凝土由于重力作用向下流动而开裂;框架上角由于新浇混凝土在柱顶与横梁间沉陷较之横梁上部大,也常引起这类裂缝。
3水工混凝土结构耐久性处理策略
3.1对于混凝土结构所处环境进行科学划分
在水工建筑物混凝土结构施工过程中,由于施工环境会对耐久性指标产生一定的影响,因此,要使得混凝土结构的耐久性指标能够达到相应的标准与要求,就需要在施工过程中,科学进行现场环境条件的划分。在详细了解了水工混凝土结构所处的环境条件以后,再确定与环境相对应的耐久性需求,在后续的施工过程中,严格按照耐久性需求来开展相应的施工作业。比如,如果在水工混凝土结构施工过程中遇到了三类或者四类环境条件,就需要适当进行混凝土结构优化,如果此时的钢筋混凝土结构为多棱角结构,就会增加多角度进碳,进而使得混凝土结构的碳化问题严重,影响混凝土结构耐久性。
3.2加强对工程原材料的管理
在现代化社会的发展中,技术人员需要合理地选择工程原材料,注重混凝土配合比的合理性,这样才能够改善混凝土的整体性能。同时,技术人员需要合理地选择水泥品种和标号,尽量选择水化热小的水泥,适当掺加煤灰、矿渣等材料,并做好混凝土拌合用水检验工作,严禁使用氯离子含量超标的水。除此之外,技术人员应选择水灰比小的材料,减少混凝土的孔隙率,并选择杂质少、粒径和级配满足要求、坚固性强的砂石骨料,有效地使用外加剂。
3.3构造设计
在混凝土的构造设计方面,同样需要严格考虑混凝土结构耐久性要求,专业设计人员需结合水工建筑物的结构承载力,来进行混凝土结构强度等级的确定,随后,根据施工环境类别的划分后所确定的结构耐久性强度等级需求,将两个结构强度等级加以对比,选用较高等级作为结构设计的依据和标准。钢筋保护层厚度的设计方面,同样需要严格考虑混凝土结构的使用年限、构件尺寸、施工环境等多方面的因素,根据结构耐久性要求,有效控制钢筋保护层的最小厚度。如果在结构设计中可以采用简单的结构外形定力,就可以在荷载作用或者外加变形作用力下的应力集中、约束变形与约束应力等得到有效的控制。结构设计过程中,有关人员还需要科学进行变形缝、沉降缝与诱导缝的设计,通过这些方式来大大减少结构裂缝的出現。
3.4增强混凝土管护
混凝土浇灌完成之后应当增强对混凝土项目温度与温度保持的管控,可采用在混凝土外层遮盖膜布的方式防止混凝土温度的过快降低,如此便可以防止混凝土温度裂缝的出现。对于各类混凝土应当采用恰当的举措进行养护,如果混凝土硬度和弹力均不大,在浇灌以后应当马上进行养护,可采用喷洒水的模式,让混凝土表层维持湿润,提高混凝土浇灌品质;如果混凝土硬度较强,同时又很大的弹性,可在混凝土浇灌之后的12h内采用喷洒水的方法确保其表层的湿度达标。
结语
综上所述,在新时期的快速发展中,我国水利行业发展十分迅速,为人民群众的日常生活提供了很大便利。水工混凝土结构施工时,为保障混凝土结构在使用周期内能够保持最佳状态,施工人员在施工建设时,就需要严格从耐久性的角度出发,进行混凝土结构的优化设计,最大程度上避免耐久性不足所引起的工程质量与安全问题。
参考文献
[1]张志明.水工混凝土裂缝的成因及防治措施[J].科学技术创新,2019(11):15-17.
[2]黄辉,张斯铃.水工混凝土裂缝成因分析及防治[J].智能城市,2018(3):18-19.
[3]王林京.水工混凝土裂缝的成因及防治措施[J].工程建设与设计,2017(11):88-91.
[4]孙存银,李培俊.水工混凝土裂缝成因及防治措施[J].河南水利与南水北调,2016(8):18-19.
关键词:水工;混凝土结构;耐久性研究
引言
在社会的快速发展中,我国水工建筑物的建设规模在不断扩大,逐渐成为发展国民经济、壮大农业基础的关键工程,在各项不利因素的影响下,水工混凝土建筑物病害问题不断显现出来,尤其在长期运行过程中,病害问题引发的安全事故越来越严重,阻碍了灌区运行管理工作的实施。基于此,文章分析了耐久性的影响因素出发,总结了相应的处理措施,提高水工混凝土建筑物的整体质量。
1水工建筑物特征与混凝土定义
水工建筑物的发展空间较大,从装载量、水头、构造、材质方面可以发现,水工建筑特征包含三方面。其一,地理形势、地质情况、天气状况、水质情况等自然因素均对水工建筑有影响,因此在项目地址的选择、施工过程、项目投资、中心纽带的安排方面需要着重考虑。其二,水工建筑施工环节针对较繁杂等建筑,将会对河床、蓄水增加冲抵与水压,造成施工困难。因此该环节需要对河流截止流动的位置,引导水流,汛期过渡等问题着手考虑并进行预案,对较为繁杂的地基、水下项目、地下项目需要详细研究分析。其三,类似大坝的较大储水池建筑一旦发生事故,将对项目影响较大,因此,混凝土施工技术是水工建筑物项目中的关键环节。
混凝土主要由水、水泥、石头、砂石等材料组成。当前阶段我国在建筑项目中的混凝土类型为素混凝土构造、钢筋混凝土构造、预备应力混凝土构造三种。混凝土是整个建筑项目的主要部分,水工建筑物混凝土施工技术的应用建筑物影响密切。混凝土应用较为广泛,其属性包含抗火、耐腐蚀、统一性、可塑性较强四类。统一性指在具体施工环节,可以以建筑工程的具体结构进行浇筑。可塑性更主要体现在混凝土施工环节中,操作人员在明确项目工程的需求与要求之后,对其结构进行科学合理的设计。该种材料原料较容易获得,成本较低,对项目施工成本管理起到了很好的作用,因此该种技术在建筑物领域应用较为普遍。
2影响耐久性的主要因素
2.1磨损、风化
在严寒地区,很多水工建筑物极易受到冰凌的影响,如河道、堤坝出现不同程度的病害,且在水流长时间冲刷的作用下,水工建筑物长期与水接触的位置会出现剥蚀,引发混凝土构筑物钢筋外露、呈现出蜂窝状等问题,导致混凝土建筑物的使用年限缩短,如混凝土建筑物的坝、闸、边墩使用年限只有时间,甚至在使用5-6年后需要进行维护、修筑。
2.2混凝土凝结过程收缩不良引发的裂缝
混凝土浇筑之后在硬化过程中会逐渐失去热量,这也会造成其体积逐渐收缩,特别是对于大体积混凝土来说收缩会更加显著。若是混凝土的收缩受到外部因素的限制,就容易在混凝土内部形成对应的收缩应力,一旦形成的收缩应力超出水工混凝土的极限抗拉强度,就容易在混凝土表面形成收缩裂缝。一般情况下混凝土的用水量、水泥含量等都容易造成混凝土的收缩,随着混凝土用水量以及水泥含量的上升混凝土的收缩就会增加。
2.3沉降收缩裂缝
沉降收缩裂缝多沿主筋通长方向在混凝土表面断续出现,或在相邻断面显著变化部位出现,裂缝较浅较宽,呈棱形,并常在混凝土浇灌后发生,硬化后停止。产生原因是混凝土浇捣后,骨科颗粒沉降,水分上升,有的受到钢筋或埋设件、或大的粗骨科阻挡,而使混凝土互相分离,或混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂;斜坡上的混凝土由于重力作用向下流动而开裂;框架上角由于新浇混凝土在柱顶与横梁间沉陷较之横梁上部大,也常引起这类裂缝。
3水工混凝土结构耐久性处理策略
3.1对于混凝土结构所处环境进行科学划分
在水工建筑物混凝土结构施工过程中,由于施工环境会对耐久性指标产生一定的影响,因此,要使得混凝土结构的耐久性指标能够达到相应的标准与要求,就需要在施工过程中,科学进行现场环境条件的划分。在详细了解了水工混凝土结构所处的环境条件以后,再确定与环境相对应的耐久性需求,在后续的施工过程中,严格按照耐久性需求来开展相应的施工作业。比如,如果在水工混凝土结构施工过程中遇到了三类或者四类环境条件,就需要适当进行混凝土结构优化,如果此时的钢筋混凝土结构为多棱角结构,就会增加多角度进碳,进而使得混凝土结构的碳化问题严重,影响混凝土结构耐久性。
3.2加强对工程原材料的管理
在现代化社会的发展中,技术人员需要合理地选择工程原材料,注重混凝土配合比的合理性,这样才能够改善混凝土的整体性能。同时,技术人员需要合理地选择水泥品种和标号,尽量选择水化热小的水泥,适当掺加煤灰、矿渣等材料,并做好混凝土拌合用水检验工作,严禁使用氯离子含量超标的水。除此之外,技术人员应选择水灰比小的材料,减少混凝土的孔隙率,并选择杂质少、粒径和级配满足要求、坚固性强的砂石骨料,有效地使用外加剂。
3.3构造设计
在混凝土的构造设计方面,同样需要严格考虑混凝土结构耐久性要求,专业设计人员需结合水工建筑物的结构承载力,来进行混凝土结构强度等级的确定,随后,根据施工环境类别的划分后所确定的结构耐久性强度等级需求,将两个结构强度等级加以对比,选用较高等级作为结构设计的依据和标准。钢筋保护层厚度的设计方面,同样需要严格考虑混凝土结构的使用年限、构件尺寸、施工环境等多方面的因素,根据结构耐久性要求,有效控制钢筋保护层的最小厚度。如果在结构设计中可以采用简单的结构外形定力,就可以在荷载作用或者外加变形作用力下的应力集中、约束变形与约束应力等得到有效的控制。结构设计过程中,有关人员还需要科学进行变形缝、沉降缝与诱导缝的设计,通过这些方式来大大减少结构裂缝的出現。
3.4增强混凝土管护
混凝土浇灌完成之后应当增强对混凝土项目温度与温度保持的管控,可采用在混凝土外层遮盖膜布的方式防止混凝土温度的过快降低,如此便可以防止混凝土温度裂缝的出现。对于各类混凝土应当采用恰当的举措进行养护,如果混凝土硬度和弹力均不大,在浇灌以后应当马上进行养护,可采用喷洒水的模式,让混凝土表层维持湿润,提高混凝土浇灌品质;如果混凝土硬度较强,同时又很大的弹性,可在混凝土浇灌之后的12h内采用喷洒水的方法确保其表层的湿度达标。
结语
综上所述,在新时期的快速发展中,我国水利行业发展十分迅速,为人民群众的日常生活提供了很大便利。水工混凝土结构施工时,为保障混凝土结构在使用周期内能够保持最佳状态,施工人员在施工建设时,就需要严格从耐久性的角度出发,进行混凝土结构的优化设计,最大程度上避免耐久性不足所引起的工程质量与安全问题。
参考文献
[1]张志明.水工混凝土裂缝的成因及防治措施[J].科学技术创新,2019(11):15-17.
[2]黄辉,张斯铃.水工混凝土裂缝成因分析及防治[J].智能城市,2018(3):18-19.
[3]王林京.水工混凝土裂缝的成因及防治措施[J].工程建设与设计,2017(11):88-91.
[4]孙存银,李培俊.水工混凝土裂缝成因及防治措施[J].河南水利与南水北调,2016(8):18-19.