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【摘 要】 混凝土施工质量直接决定着整个水利工程的施工质量,为此,在施工过程中,必须加强对混凝土裂缝的控制,进而确保我国水利工程的稳定性、安全性及适用性。文章主要分析了水利工程中混凝土产生裂缝的原因,并在此基础上提出了防治措施。
【关键词】 水利工程;混凝土;裂缝;原因;防治
引言:
我国的水利事业正在逐步向前发展,在水利工程施工中,混凝土产生裂缝对水利工程造成了严重影响,同时也给国家和人民带来了巨大的经济损失和安全隐患。目前我国普遍存在混凝土裂缝的现象,提高混凝土制作工作水平的同时,要加强工程施工质量的严格管理,有效避免水利工程中混凝土裂缝的产生,以提高水利工程建筑物的整体质量。
1、水利工程的特点
水利工程的运行对于各个地区的水资源调节调度起着积极重要的作用。水利工程项目与其他建筑工程相比有很多特殊性,水利工程建设在改变建设区环境的同时也会产生相应的负面影响。水利工程的修建一般存在规模大、资金投入多、工期长、技术复杂等特点。这其中,由于工期一般较长,在建设过程中常会因为各种因素导致工程质量出现或多或少的问题,混凝土裂缝就是其中相对明显,且普遍发生的严重问题。通常情况下,混凝土裂缝一般不会对普通工程使用安全产生较大影响,但水利工程由于工程环境的特殊性,对混凝土的质量要求尤为严格。水的侵蚀、外在压力,对混凝土材料都构成重重考验。水利工程中,混凝土裂缝不但会降低该工程使用寿命,若在施工过程中,有可能会危及到施工人员的生命则产安全。因此,水利施工过程中,一定要做好防护工作,尽量避免混凝土裂缝的产生,当裂缝仍然难以避免地发生,要尽快找出原因并第一时间得出解决办法。
2、水利工程混凝土裂缝分类
在水利工程施工过程中,按照宽度可以将混凝土裂缝分为宏观裂缝和微观裂缝两类,其中:微观裂缝指的是在混凝土结构内部确实存在的,但是人肉眼卻看不到的裂缝,这种裂缝一般都是不连贯的裂缝,并且其宽度通常不超过0.05mm,宏观裂缝指的是宽度大于0.05mm的裂缝。如果其宽度小于0.3mm,并且没有扩展性,通常认为这些裂缝是无害的。此外,也可以根据裂缝的产生原因进行分类,按内部原因可分为:碳化收缩导致的裂缝、施工原材料自身性能因素导致的裂缝、水泥浆化学减缩现象导致的裂缝和塑性收缩现象所导致的裂缝等。按照外部原因可分为:冰冻现象所导致的裂缝、一些约束条件的限制而导致的裂缝、地下结构的填土不及时而造成的裂缝、气温发生变化而导致的裂缝以及结构两侧的温度差太人所导致的裂缝等。
3、水利施工中混凝土产生裂缝的原因
3.1、温度变化导致的混凝土裂缝
通常情况下,物质都具有热胀冷缩的性质,混凝土也不例外。当外界环境的温度或者混凝土结构内部的温度出现变化的时候,就会导致混凝土结构内外的温度差异比较大,这样较大的温度差异就会导致混凝土结构内外的热胀冷缩程度出现不一致的情况,在混凝土结构表面就会形成相应的拉应力,当这种拉应力大于混凝土结构抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。除此之外,水泥水化反应产生大量的热或者外界温度突然降低的时候,也会导致混凝土结构内外出现温度差异,温度差通常情况下会大于25℃,进而出现相应的温度应力,造成混凝土结构产生温差裂缝。
3.2、收缩现象导致的混凝土裂缝
在水利工程的实际施工中,大多数混凝土裂缝是由混凝土收缩导致的。在混凝土收缩的过程中,干缩、塑性收缩都是导致混凝土产生裂缝的原因。相关研究表明,混凝土收缩裂缝的最大特点就是裂缝基本产生在表面,宽度比较小,并且呈现纵横交错的形态,没有任何规律可循,影响其主要的因素包括砂子规格、强度等级、水泥品种、外界环境以及养护措施等。
3.3、外荷载导致的混凝土裂缝
在水利工程施工中,经常存在着一种由于静荷载、动荷载等外荷载的直接应力以及结构次应力的存在而产生的混凝土裂缝,这种裂缝一般具备发育不均匀、普遍存在以及形态多元化等特点,其主要有两种裂缝形式,直接应力裂缝与次应力裂缝。其中直接应力裂缝指的就是由于外荷载的直接应力作用而产生的裂缝;次应力裂缝指的就是由于结构次应力作用而产生的裂缝。
3.4、配比问题产生的裂缝
如果在施工中,对于混凝土的配比设计不够合适,就会直接影响到混凝土整个的抗击拉伸的强度,这也是导致混凝土出现裂缝的一个重要的原因。可是在实际的建设之中,这个因素往往容易被忽视。对于配合比不够适当,就是指水泥的使用量太大,或者是水灰的比很大,或者是含砂率不够合适,还有骨科的种类不好,在进行施工中的外加剂的选择不够合适,这些因素都是相互关联的,需要在建设中加以合理考虑。
3.5、后期养护不到位产生的裂缝
在混凝土的后期养护中,由于养护不到位,导致混凝土裂缝的产生。混凝土后期养护中,由于表面失水较快,引起变形,从而产生裂缝。在施工场地的露天环境中,混凝土不可避免地遭受风吹日晒,水分较易失去,因此使混凝土发生形变,导致裂缝的产生。在水利工程施工中,混凝土浇筑后的养护期十分重要,养护不周极容易导致混凝土裂缝。
4、水利施工中混凝土裂缝的防治措施
4.1、优化施工预案
在水利项目工程施工期间,应以实际情况为基础,创建一系列科学、完整、高效的施工预案,并且依据施工现场的地质情况对水利项目工程的施工预案内容进行优化与改变。另外,还需要依据水利项目建筑混凝土裂缝宽度标准为依据,设计施工整体方案,从而高效防范混凝土缝隙的出现。
4.2、优化混凝土的设计配合比
在目前的混凝土工程施工中,加强对材料质量的控制是提高混凝土质量的前提,一般在施工中是在配合之前对原材料进行试验搅拌,并且尽可能的减少对各种混凝土级配方式的应用,提高混凝土质量的应用效率。在混凝土施工过程中加强对原材料质量的控制,在混凝土配合之中要采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加一级粉煤灰,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。 4.3、温控防裂措施
防止混凝土出现裂缝的情况,需要在水利施工的现场采取适当的措施。首先需要改善骨料的配比,在一些干硬性的混凝土中掺杂一些混合料,或者是加一些润滑剂之类,减少的混凝土中水泥的用量。还需要对混凝土搅拌之前进行控制,加水或者是碎石进行冷却,首先控制混凝土温度的目标。还需要注意的是,在热天进行浇筑时,要适当的减少混凝土的厚度。
4.4、表面覆盖法
这是一种在微细裂缝的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的.表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏-聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
4.5、严防混凝土基礎出现不均匀沉降情况
对于混凝土结构的重量,应合理的减轻,编制规范的施工工序,并且对混凝土结构子以改善,从而防止混凝土基础发生不均匀沉降情况。倘若我们将重心全部放在通过对混凝土结构重量的减轻来控制地基沉降,将会使得混凝土整体结构重量进一步加剧,降低了其稳定性,而且这种情况下,不均匀沉降会频繁的发生,实际施工时,必须做好不均匀沉降的防治工作。
4.6、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。
5、结束语
总之,水利施工过程中出现混凝土裂缝比较普遍,且有相对复杂的原因。这些混凝土裂缝的出现,严重影响工程质量,对水利工程而言,防治这种现象的发生尤为重要。无论从安全性还是经济性等多方面进行考虑。加强对工程质量的严格把关,做好相应的防护措施,从多个层面下手,做好防治工作,确保工程质量。
参考文献:
[1]谭昌丽.水利施工中的混凝土裂缝控制策略探讨[J].江西建材,2014,04:130.
[2]田向东.浅谈混凝土桥梁施工裂缝形成的原因及防治措施[J].经营管理者,2014,09:391.
[3]邓兆安.浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].黑龙江科技信息,2013,04:248.
【关键词】 水利工程;混凝土;裂缝;原因;防治
引言:
我国的水利事业正在逐步向前发展,在水利工程施工中,混凝土产生裂缝对水利工程造成了严重影响,同时也给国家和人民带来了巨大的经济损失和安全隐患。目前我国普遍存在混凝土裂缝的现象,提高混凝土制作工作水平的同时,要加强工程施工质量的严格管理,有效避免水利工程中混凝土裂缝的产生,以提高水利工程建筑物的整体质量。
1、水利工程的特点
水利工程的运行对于各个地区的水资源调节调度起着积极重要的作用。水利工程项目与其他建筑工程相比有很多特殊性,水利工程建设在改变建设区环境的同时也会产生相应的负面影响。水利工程的修建一般存在规模大、资金投入多、工期长、技术复杂等特点。这其中,由于工期一般较长,在建设过程中常会因为各种因素导致工程质量出现或多或少的问题,混凝土裂缝就是其中相对明显,且普遍发生的严重问题。通常情况下,混凝土裂缝一般不会对普通工程使用安全产生较大影响,但水利工程由于工程环境的特殊性,对混凝土的质量要求尤为严格。水的侵蚀、外在压力,对混凝土材料都构成重重考验。水利工程中,混凝土裂缝不但会降低该工程使用寿命,若在施工过程中,有可能会危及到施工人员的生命则产安全。因此,水利施工过程中,一定要做好防护工作,尽量避免混凝土裂缝的产生,当裂缝仍然难以避免地发生,要尽快找出原因并第一时间得出解决办法。
2、水利工程混凝土裂缝分类
在水利工程施工过程中,按照宽度可以将混凝土裂缝分为宏观裂缝和微观裂缝两类,其中:微观裂缝指的是在混凝土结构内部确实存在的,但是人肉眼卻看不到的裂缝,这种裂缝一般都是不连贯的裂缝,并且其宽度通常不超过0.05mm,宏观裂缝指的是宽度大于0.05mm的裂缝。如果其宽度小于0.3mm,并且没有扩展性,通常认为这些裂缝是无害的。此外,也可以根据裂缝的产生原因进行分类,按内部原因可分为:碳化收缩导致的裂缝、施工原材料自身性能因素导致的裂缝、水泥浆化学减缩现象导致的裂缝和塑性收缩现象所导致的裂缝等。按照外部原因可分为:冰冻现象所导致的裂缝、一些约束条件的限制而导致的裂缝、地下结构的填土不及时而造成的裂缝、气温发生变化而导致的裂缝以及结构两侧的温度差太人所导致的裂缝等。
3、水利施工中混凝土产生裂缝的原因
3.1、温度变化导致的混凝土裂缝
通常情况下,物质都具有热胀冷缩的性质,混凝土也不例外。当外界环境的温度或者混凝土结构内部的温度出现变化的时候,就会导致混凝土结构内外的温度差异比较大,这样较大的温度差异就会导致混凝土结构内外的热胀冷缩程度出现不一致的情况,在混凝土结构表面就会形成相应的拉应力,当这种拉应力大于混凝土结构抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。除此之外,水泥水化反应产生大量的热或者外界温度突然降低的时候,也会导致混凝土结构内外出现温度差异,温度差通常情况下会大于25℃,进而出现相应的温度应力,造成混凝土结构产生温差裂缝。
3.2、收缩现象导致的混凝土裂缝
在水利工程的实际施工中,大多数混凝土裂缝是由混凝土收缩导致的。在混凝土收缩的过程中,干缩、塑性收缩都是导致混凝土产生裂缝的原因。相关研究表明,混凝土收缩裂缝的最大特点就是裂缝基本产生在表面,宽度比较小,并且呈现纵横交错的形态,没有任何规律可循,影响其主要的因素包括砂子规格、强度等级、水泥品种、外界环境以及养护措施等。
3.3、外荷载导致的混凝土裂缝
在水利工程施工中,经常存在着一种由于静荷载、动荷载等外荷载的直接应力以及结构次应力的存在而产生的混凝土裂缝,这种裂缝一般具备发育不均匀、普遍存在以及形态多元化等特点,其主要有两种裂缝形式,直接应力裂缝与次应力裂缝。其中直接应力裂缝指的就是由于外荷载的直接应力作用而产生的裂缝;次应力裂缝指的就是由于结构次应力作用而产生的裂缝。
3.4、配比问题产生的裂缝
如果在施工中,对于混凝土的配比设计不够合适,就会直接影响到混凝土整个的抗击拉伸的强度,这也是导致混凝土出现裂缝的一个重要的原因。可是在实际的建设之中,这个因素往往容易被忽视。对于配合比不够适当,就是指水泥的使用量太大,或者是水灰的比很大,或者是含砂率不够合适,还有骨科的种类不好,在进行施工中的外加剂的选择不够合适,这些因素都是相互关联的,需要在建设中加以合理考虑。
3.5、后期养护不到位产生的裂缝
在混凝土的后期养护中,由于养护不到位,导致混凝土裂缝的产生。混凝土后期养护中,由于表面失水较快,引起变形,从而产生裂缝。在施工场地的露天环境中,混凝土不可避免地遭受风吹日晒,水分较易失去,因此使混凝土发生形变,导致裂缝的产生。在水利工程施工中,混凝土浇筑后的养护期十分重要,养护不周极容易导致混凝土裂缝。
4、水利施工中混凝土裂缝的防治措施
4.1、优化施工预案
在水利项目工程施工期间,应以实际情况为基础,创建一系列科学、完整、高效的施工预案,并且依据施工现场的地质情况对水利项目工程的施工预案内容进行优化与改变。另外,还需要依据水利项目建筑混凝土裂缝宽度标准为依据,设计施工整体方案,从而高效防范混凝土缝隙的出现。
4.2、优化混凝土的设计配合比
在目前的混凝土工程施工中,加强对材料质量的控制是提高混凝土质量的前提,一般在施工中是在配合之前对原材料进行试验搅拌,并且尽可能的减少对各种混凝土级配方式的应用,提高混凝土质量的应用效率。在混凝土施工过程中加强对原材料质量的控制,在混凝土配合之中要采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加一级粉煤灰,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。 4.3、温控防裂措施
防止混凝土出现裂缝的情况,需要在水利施工的现场采取适当的措施。首先需要改善骨料的配比,在一些干硬性的混凝土中掺杂一些混合料,或者是加一些润滑剂之类,减少的混凝土中水泥的用量。还需要对混凝土搅拌之前进行控制,加水或者是碎石进行冷却,首先控制混凝土温度的目标。还需要注意的是,在热天进行浇筑时,要适当的减少混凝土的厚度。
4.4、表面覆盖法
这是一种在微细裂缝的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的.表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏-聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。
4.5、严防混凝土基礎出现不均匀沉降情况
对于混凝土结构的重量,应合理的减轻,编制规范的施工工序,并且对混凝土结构子以改善,从而防止混凝土基础发生不均匀沉降情况。倘若我们将重心全部放在通过对混凝土结构重量的减轻来控制地基沉降,将会使得混凝土整体结构重量进一步加剧,降低了其稳定性,而且这种情况下,不均匀沉降会频繁的发生,实际施工时,必须做好不均匀沉降的防治工作。
4.6、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。
5、结束语
总之,水利施工过程中出现混凝土裂缝比较普遍,且有相对复杂的原因。这些混凝土裂缝的出现,严重影响工程质量,对水利工程而言,防治这种现象的发生尤为重要。无论从安全性还是经济性等多方面进行考虑。加强对工程质量的严格把关,做好相应的防护措施,从多个层面下手,做好防治工作,确保工程质量。
参考文献:
[1]谭昌丽.水利施工中的混凝土裂缝控制策略探讨[J].江西建材,2014,04:130.
[2]田向东.浅谈混凝土桥梁施工裂缝形成的原因及防治措施[J].经营管理者,2014,09:391.
[3]邓兆安.浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治[J].黑龙江科技信息,2013,04:248.