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摘 要: 混凝土在水利工程施工中应用的非常广泛,在社会不断发展的过程中,对混凝土的性能提出了更高的要求,需要引起相关人员的高度重视。在实际施工的过程中,由于各种因素的影响,混凝土会出现各种不同程度的裂缝现象,严重影响了水利工程的质量,具有一定的负面影响。本文对水利施工中混凝土裂缝的原因进行了详细分析,在此基础上,提出了具有针对性的措施,具有一定的借鉴和参考意义,旨在促进水利工程事业的进一步发展。
关键词: 水利工程;混凝土裂缝;收缩裂缝;预防
在经济快速发展的过程中,水利工程事业取得了非常明显的进步,水利工程的数量不断增多,规模不断增大,在工业生产、人们日常生活和社会进程中发挥着至关重要的作用。混凝土是水利工程建设中的关键性材料,具有来源广泛、价格低廉、性能显著等特点,能够提高工程结构的稳定性和坚固性。在实际的施工过程中,由于各种因素的影响,会出现各种类型的裂缝现象,需要在結合实际情况的基础上,采取合适的方法和措施,对裂缝进行有效控制,提高混凝土的整体质量。
一、水利施工中混凝土裂缝的原因分析
1、干缩裂缝
混凝土浇筑完成后的两周内容易出现干缩裂缝。主要原因如下:混凝土材料的配比不恰当,影响了最终的性能;施工人员由于疏忽,操作出现失误,在养护过程中出现脱水现象,最终形成干缩裂缝。在进行养护的时候,混凝土材料的脱水比例严重,干缩应力超过抗拉应力,裂缝现象最终出现。干缩裂缝常常以网状的形式出现,呈现出小而分散的特点。干缩裂缝在短期内不会干扰水利工程的正常运转,但从长期来看,严重影响了水利工程的质量,不利于水利工程性能的发挥。
2、塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是由于混凝土材料中的水分流失过快而造成的,主要形成在混凝土材料凝结过程中。在对混凝土材料进行浇筑的时候,由于周围环境的影响,或者在大风、高温条件下浇筑,在水分流失过快的情况下,因缺乏必要的养护管理,混凝土内外的温差较大,造成压力的失衡,最终形成塑性收缩裂缝。这种裂缝的主要特点是两边窄中间宽,如果不及时进行处理和解决,在长期的日积月累中,裂缝会逐渐扩大和深化,最终影响水利工程的正常运转。
3、沉陷裂缝
沉陷裂缝是水利工程中的另一种裂缝形式。主要原因是水利工程中存在着很多的软土地基,由于没有及时进行夯实处理,地基会在外力和自身作用下出现沉降现象。另外,在施工的过程中,由于会产生各种形式的压力,对地基造成不同程度的影响,最终出现不规则的沉降,即沉降裂缝。这种沉降裂缝的形状与地基沉降的走向具有一致性,呈现出相互贯穿的特征。另外,沉降裂缝的出现时间并不规律,最大的影响因素是地基的夯实情况,在施工过程中和投入使用后都有可能出现。与其他裂缝不同的是,沉陷裂缝会在短时间内对水利工程造成比较严重的影响,正常运转将无法有效进行。
4、温差裂缝
温差裂缝在水利工程中比较常见。顾名思义,这种裂缝出现的原因是由于温度的影响,在混凝土材料内外温度差异下,应力的大小发生改变,最终导致温差裂缝的出现。在实际的水利工程中,混凝土浇筑初期常常出现温差裂缝,在养护管理的过程中,水泥在一定的水化反应下,混凝土材料的表面温度会出现较大的流失,外部的温度明显高于内部的温度,在内外温差过大的影响下,最终出现温差裂缝。在大体积混凝土施工中,比如大坝施工、分洪闸施工等,温差裂缝出现的频率较高。
二、水工混凝土裂缝的预防措施
1、提高混凝土的抗裂能力
要提高混凝土的抗裂能力,需要对各个组成部分进行严格的控制,具体来说,包括以下几个方面:低水化热类型水泥符合抗裂性能;对骨料级配进行改善,在增大骨料粒径的同时,使最大粒径的比例得到明显提高;对骨料杂质含量进行控制,40% 为通常情况下的含砂率,花岗岩、石灰岩等受温度影响较小,作为理想的材料;为减小水泥的含量,可以将矿渣、粉煤灰、火山灰质等作为理想的掺合料进行掺加,在控制水灰比的同时,使混凝土的和易性得到有效改善,防止混凝土自身出现的收缩变形;需要注意的是,在选用速凝剂的时候,应避免采用CaCl2,防止混凝土早期收缩量的增加;高效减水剂可以适当采用,同时添加一定的膨胀剂,在保证后期强度的同时,控制因减水剂造成的收缩现象。通过切实有效的方式,对配合比试验进行优化,将水灰比和用水量控制在规定范围内。
2、优化施工工艺及施工顺序
预防裂缝产生的一个关键方法是采取分封分块的方式,主要包括横缝形式、竖缝分块、斜缝分块等。以混凝土的制备和浇筑能力为基础,对块体的体积进行控制;在浇筑的过程中,应该将时间间隔控制在合理的范围内,同时保证下层混凝土能够及时进行散热;采用斜层浇筑法,对浇筑层的厚度进行控制。如果河道较长,可以采用分块间隔浇筑的方式,使伸缩缝能够发挥良好的作用。当先浇块经过一段时间的凝固之后,对后浇带浇筑时,常用的是微膨胀特性的混凝土。同时需要根据地基的软硬采取合适的方法,当地基较软时,必须进行加固或者夯实,当地基较硬时,应对浇筑时间进行控制,增强地基的坚固性和稳定性。
3、温控措施
在依据大体积构筑物如力学的基础上可以知道,高等级混凝土适用于高应力区,低等级混凝土适用于低应力区。中低热水泥使用的较为广泛,能够对混凝土的和易性进行有效改善,引气剂、减水剂,高效减水剂等的应用可以使水灰比明显减小,同时通过减少发热量,增强混净土的整体性能。在了解气温变化状态的基础上,合理调整浇筑时间,按照高浇低不浇的原则,对重要浇筑部位的气温进行严格控制;入仓温度不宜过高;在高温季节,应在遮阴的地方堆放骨料;为降低温度,可加入冰或冷水进行搅拌;在拌制完成到浇筑的过程中,需要尽可能缩短时间间隔;薄层浇筑可以使用喷雾,使浇筑面周围的温度得到有效降低。在高温控要求下,需要将水管进行掩埋,冷却通水的温度。在施工组织设计中,需要将不同温度时期混凝土浇筑的温度进行明确。
4、养护和表面保护
浇筑工作完成之后,需要采取一定的养护措施,增强混凝土的强度,同时避免裂缝的产生。需要表面的强度值和相关要求为依据,确定养护时间,一般应大于28天。如果是低塑性混凝土,应在洒水之后,采取必要的保湿措施,通常情况下,洒水养护在浇筑2h之后进行。当温度较高或者出现大风现象时,可以设置一定的遮阴设施,降低因蒸发而造成的各种裂缝现象。粒状(如锯末)或片状材料可用在构筑物顶部和长期停浇部位,在覆盖养护方式下,增强其隔热、保温和保湿性能。依据混凝土的强度和内外温差,确定出拆模时间,当拆模后温度明显降低,需要采取一定的的保温措施。
三、结语
综上所述,混凝土在水利工程施工中具有非常重要的应用,需要对混凝土的性能进行严格控制,保证混凝土能够与施工现场的实际情况相匹配,在相互融合的过程中,发挥出良好的效果,增强水利工程整体的坚固性和稳定性,提高水利工程的质量。在实际施工中,可以优化施工工艺及施工顺序,提高混凝土的抗裂能力,采取一定的温控措施,进行养护和表面保护等,将理论与实践相互结合,有效解决混凝土的裂缝问题,为水利工程事业的发展做出积极有益的贡献。
参考文献
[1] 孟现敬. 水利工程混凝土裂缝的成因与防治措施[J]. 技视界. 2014(29).
[2] 王川川. 水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施分析[J].科技创新与应用. 2014(23).
[3] 姜秀范. 水利施工中混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].黑龙江科技信息. 2014(03).
关键词: 水利工程;混凝土裂缝;收缩裂缝;预防
在经济快速发展的过程中,水利工程事业取得了非常明显的进步,水利工程的数量不断增多,规模不断增大,在工业生产、人们日常生活和社会进程中发挥着至关重要的作用。混凝土是水利工程建设中的关键性材料,具有来源广泛、价格低廉、性能显著等特点,能够提高工程结构的稳定性和坚固性。在实际的施工过程中,由于各种因素的影响,会出现各种类型的裂缝现象,需要在結合实际情况的基础上,采取合适的方法和措施,对裂缝进行有效控制,提高混凝土的整体质量。
一、水利施工中混凝土裂缝的原因分析
1、干缩裂缝
混凝土浇筑完成后的两周内容易出现干缩裂缝。主要原因如下:混凝土材料的配比不恰当,影响了最终的性能;施工人员由于疏忽,操作出现失误,在养护过程中出现脱水现象,最终形成干缩裂缝。在进行养护的时候,混凝土材料的脱水比例严重,干缩应力超过抗拉应力,裂缝现象最终出现。干缩裂缝常常以网状的形式出现,呈现出小而分散的特点。干缩裂缝在短期内不会干扰水利工程的正常运转,但从长期来看,严重影响了水利工程的质量,不利于水利工程性能的发挥。
2、塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝是由于混凝土材料中的水分流失过快而造成的,主要形成在混凝土材料凝结过程中。在对混凝土材料进行浇筑的时候,由于周围环境的影响,或者在大风、高温条件下浇筑,在水分流失过快的情况下,因缺乏必要的养护管理,混凝土内外的温差较大,造成压力的失衡,最终形成塑性收缩裂缝。这种裂缝的主要特点是两边窄中间宽,如果不及时进行处理和解决,在长期的日积月累中,裂缝会逐渐扩大和深化,最终影响水利工程的正常运转。
3、沉陷裂缝
沉陷裂缝是水利工程中的另一种裂缝形式。主要原因是水利工程中存在着很多的软土地基,由于没有及时进行夯实处理,地基会在外力和自身作用下出现沉降现象。另外,在施工的过程中,由于会产生各种形式的压力,对地基造成不同程度的影响,最终出现不规则的沉降,即沉降裂缝。这种沉降裂缝的形状与地基沉降的走向具有一致性,呈现出相互贯穿的特征。另外,沉降裂缝的出现时间并不规律,最大的影响因素是地基的夯实情况,在施工过程中和投入使用后都有可能出现。与其他裂缝不同的是,沉陷裂缝会在短时间内对水利工程造成比较严重的影响,正常运转将无法有效进行。
4、温差裂缝
温差裂缝在水利工程中比较常见。顾名思义,这种裂缝出现的原因是由于温度的影响,在混凝土材料内外温度差异下,应力的大小发生改变,最终导致温差裂缝的出现。在实际的水利工程中,混凝土浇筑初期常常出现温差裂缝,在养护管理的过程中,水泥在一定的水化反应下,混凝土材料的表面温度会出现较大的流失,外部的温度明显高于内部的温度,在内外温差过大的影响下,最终出现温差裂缝。在大体积混凝土施工中,比如大坝施工、分洪闸施工等,温差裂缝出现的频率较高。
二、水工混凝土裂缝的预防措施
1、提高混凝土的抗裂能力
要提高混凝土的抗裂能力,需要对各个组成部分进行严格的控制,具体来说,包括以下几个方面:低水化热类型水泥符合抗裂性能;对骨料级配进行改善,在增大骨料粒径的同时,使最大粒径的比例得到明显提高;对骨料杂质含量进行控制,40% 为通常情况下的含砂率,花岗岩、石灰岩等受温度影响较小,作为理想的材料;为减小水泥的含量,可以将矿渣、粉煤灰、火山灰质等作为理想的掺合料进行掺加,在控制水灰比的同时,使混凝土的和易性得到有效改善,防止混凝土自身出现的收缩变形;需要注意的是,在选用速凝剂的时候,应避免采用CaCl2,防止混凝土早期收缩量的增加;高效减水剂可以适当采用,同时添加一定的膨胀剂,在保证后期强度的同时,控制因减水剂造成的收缩现象。通过切实有效的方式,对配合比试验进行优化,将水灰比和用水量控制在规定范围内。
2、优化施工工艺及施工顺序
预防裂缝产生的一个关键方法是采取分封分块的方式,主要包括横缝形式、竖缝分块、斜缝分块等。以混凝土的制备和浇筑能力为基础,对块体的体积进行控制;在浇筑的过程中,应该将时间间隔控制在合理的范围内,同时保证下层混凝土能够及时进行散热;采用斜层浇筑法,对浇筑层的厚度进行控制。如果河道较长,可以采用分块间隔浇筑的方式,使伸缩缝能够发挥良好的作用。当先浇块经过一段时间的凝固之后,对后浇带浇筑时,常用的是微膨胀特性的混凝土。同时需要根据地基的软硬采取合适的方法,当地基较软时,必须进行加固或者夯实,当地基较硬时,应对浇筑时间进行控制,增强地基的坚固性和稳定性。
3、温控措施
在依据大体积构筑物如力学的基础上可以知道,高等级混凝土适用于高应力区,低等级混凝土适用于低应力区。中低热水泥使用的较为广泛,能够对混凝土的和易性进行有效改善,引气剂、减水剂,高效减水剂等的应用可以使水灰比明显减小,同时通过减少发热量,增强混净土的整体性能。在了解气温变化状态的基础上,合理调整浇筑时间,按照高浇低不浇的原则,对重要浇筑部位的气温进行严格控制;入仓温度不宜过高;在高温季节,应在遮阴的地方堆放骨料;为降低温度,可加入冰或冷水进行搅拌;在拌制完成到浇筑的过程中,需要尽可能缩短时间间隔;薄层浇筑可以使用喷雾,使浇筑面周围的温度得到有效降低。在高温控要求下,需要将水管进行掩埋,冷却通水的温度。在施工组织设计中,需要将不同温度时期混凝土浇筑的温度进行明确。
4、养护和表面保护
浇筑工作完成之后,需要采取一定的养护措施,增强混凝土的强度,同时避免裂缝的产生。需要表面的强度值和相关要求为依据,确定养护时间,一般应大于28天。如果是低塑性混凝土,应在洒水之后,采取必要的保湿措施,通常情况下,洒水养护在浇筑2h之后进行。当温度较高或者出现大风现象时,可以设置一定的遮阴设施,降低因蒸发而造成的各种裂缝现象。粒状(如锯末)或片状材料可用在构筑物顶部和长期停浇部位,在覆盖养护方式下,增强其隔热、保温和保湿性能。依据混凝土的强度和内外温差,确定出拆模时间,当拆模后温度明显降低,需要采取一定的的保温措施。
三、结语
综上所述,混凝土在水利工程施工中具有非常重要的应用,需要对混凝土的性能进行严格控制,保证混凝土能够与施工现场的实际情况相匹配,在相互融合的过程中,发挥出良好的效果,增强水利工程整体的坚固性和稳定性,提高水利工程的质量。在实际施工中,可以优化施工工艺及施工顺序,提高混凝土的抗裂能力,采取一定的温控措施,进行养护和表面保护等,将理论与实践相互结合,有效解决混凝土的裂缝问题,为水利工程事业的发展做出积极有益的贡献。
参考文献
[1] 孟现敬. 水利工程混凝土裂缝的成因与防治措施[J]. 技视界. 2014(29).
[2] 王川川. 水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施分析[J].科技创新与应用. 2014(23).
[3] 姜秀范. 水利施工中混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].黑龙江科技信息. 2014(03).