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【摘 要】混凝土施工是水利工程建设中的一个重要环节,是整个工程的核心质量保证。而裂缝控制则是混凝土质量控制的重要组成部分,对此有必要加以深入的研究与探讨,以预防和控制裂缝的产生,不断提升水利工程建设的整体质量。
【关键词】混凝土施工;裂缝控制;具体措施
1.混凝土施工气泡原因及处理
拆模后在混凝土表面会看到一些小凹坑,是由于混凝土施工中的一些气泡未被排出而破裂后形成的,称之为气泡。
1.1原因分析
气泡的形成主要是由于砂子偏细、引气剂掺量不当、铺料厚度过大、振捣间距较大或振捣时间不够等原因,使混凝土中的气泡未被完全排出而造成,在一些混凝土斜面或曲面部位,由于上部支有模板,使混凝土振捣和气泡排出困难,出现的气泡较多。
1.2预防措施
采用细度模数2.0~3.0范围的天然砂或人工砂,保证其各项指标符合规范要求;严格进行混凝土配合比试验并按确定的混凝土配合比施工,控制外加剂掺量;认真进行混凝土摊铺、振捣作业,每层混凝土摊铺厚度控制在30 cm~50 cm间,振捣时振捣棒应缓慢拔出,不欠振或漏振。
1.3处理措施
气泡影响混凝土外观,个别气泡一般不必处理,局部较多或大面积出现气泡应处理,且拆模后要尽早处理,将产生气泡部位刷毛或凿毛,用水清洗湿润,用相同或高于结构物混凝土强度等级的水泥砂浆填补并压光,采取覆盖养护措施,防止水流冲刷。对斜面和曲面部位可在混凝土浇筑完6 h后拆模处理气泡,其处理效果较好,但拆模时要避免扰动已浇混凝土。
2.水工混凝土裂缝的危害
2.1混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏,渗漏的结果
一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展;另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏,并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查,由裂缝引起的各种不利结果中,渗漏水占60%。
2.1.1由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂,导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在,能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙,这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用,使混凝土的碱度降低,使钢筋纯化膜遭受破坏,当水和空气同时期渗入,钢筋就产生锈蚀。
2.1.2混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱,在裂缝部位,水拉性能减弱,裂缝进一步扩大,形成更大的危害。
综上,混凝土裂缝对混凝土结构物的结构强度和稳定性具有直接的影响。会降低混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则影响建筑物的外观和正常使用,严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。
2.2混凝土孔洞处理
孔洞是指结构内部有空腔,局部没有混凝土或蜂窝缺陷过多,大部分孔洞是指超过钢筋保护层厚度,但不超过物件截面尺寸1/3的缺陷。孔洞使结构物断面减少,降低结构物承载能力,蓄水结构物还可能形成渗漏通道。
2.2.1形成原因
混凝土拌和物严重离析,混凝土料干硬,入仓混凝土料架空或骨料集中,混凝土摊铺料太厚,漏振,模板严重漏浆等。
2.2.2预防措施
混凝土拌和物应均匀,混凝土和易性好,分层摊铺、振捣、平仓及时,振捣均匀,不漏振,模板缝隙密合,模板支撑牢固。
2.2.3处理方法
对面积较小、深度较浅的孔洞采用蜂窝、麻面的处理方式,将孔洞部位的松散物凿除干净,用干硬性预缩砂浆或聚合物砂浆、细石混凝土填塞处理。对面积较大、深度较深的孔洞,将孔洞凿除彻底,打锚筋和架设钢筋网。
3.水工混凝土结构裂缝产生的原因
按裂缝产生的原因划分有:由外荷载引起的裂缝;由变形引起的裂缝;由施工操作引起的裂缝。水工建筑物产生裂缝的主要原因如下:
3.1大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。
3.2混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
3.3在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。
3.4当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
4.控制混凝土裂缝的具体措施
4.1混凝土配合比的优化设计
掺入粉煤灰,选择减水剂,保证泵送流动度。采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加Ⅰ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。
4.2原材料的选择
砂料细度模数控制在2.4以上,含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内,含泥量控制在1%内,尽可能使用低水热化水泥,控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
4.3施工安排
混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气,若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。
4.4混凝土内部的温度控制
大体积混凝土内部埋设热电耦测温,掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间,通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。
5.结语
水工建筑构筑物的结构安全和防渗等主要由混凝土承担,因此混凝土的质量极其重要。因此,减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展,对提高混凝土结构的质量,进而提升水工建筑物的安全起着极为重要的作用,必须加以重视。
【关键词】混凝土施工;裂缝控制;具体措施
1.混凝土施工气泡原因及处理
拆模后在混凝土表面会看到一些小凹坑,是由于混凝土施工中的一些气泡未被排出而破裂后形成的,称之为气泡。
1.1原因分析
气泡的形成主要是由于砂子偏细、引气剂掺量不当、铺料厚度过大、振捣间距较大或振捣时间不够等原因,使混凝土中的气泡未被完全排出而造成,在一些混凝土斜面或曲面部位,由于上部支有模板,使混凝土振捣和气泡排出困难,出现的气泡较多。
1.2预防措施
采用细度模数2.0~3.0范围的天然砂或人工砂,保证其各项指标符合规范要求;严格进行混凝土配合比试验并按确定的混凝土配合比施工,控制外加剂掺量;认真进行混凝土摊铺、振捣作业,每层混凝土摊铺厚度控制在30 cm~50 cm间,振捣时振捣棒应缓慢拔出,不欠振或漏振。
1.3处理措施
气泡影响混凝土外观,个别气泡一般不必处理,局部较多或大面积出现气泡应处理,且拆模后要尽早处理,将产生气泡部位刷毛或凿毛,用水清洗湿润,用相同或高于结构物混凝土强度等级的水泥砂浆填补并压光,采取覆盖养护措施,防止水流冲刷。对斜面和曲面部位可在混凝土浇筑完6 h后拆模处理气泡,其处理效果较好,但拆模时要避免扰动已浇混凝土。
2.水工混凝土裂缝的危害
2.1混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏,渗漏的结果
一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展;另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏,并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查,由裂缝引起的各种不利结果中,渗漏水占60%。
2.1.1由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂,导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在,能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙,这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用,使混凝土的碱度降低,使钢筋纯化膜遭受破坏,当水和空气同时期渗入,钢筋就产生锈蚀。
2.1.2混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱,在裂缝部位,水拉性能减弱,裂缝进一步扩大,形成更大的危害。
综上,混凝土裂缝对混凝土结构物的结构强度和稳定性具有直接的影响。会降低混凝土结构物的结构强度和整体稳定性。轻则影响建筑物的外观和正常使用,严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。
2.2混凝土孔洞处理
孔洞是指结构内部有空腔,局部没有混凝土或蜂窝缺陷过多,大部分孔洞是指超过钢筋保护层厚度,但不超过物件截面尺寸1/3的缺陷。孔洞使结构物断面减少,降低结构物承载能力,蓄水结构物还可能形成渗漏通道。
2.2.1形成原因
混凝土拌和物严重离析,混凝土料干硬,入仓混凝土料架空或骨料集中,混凝土摊铺料太厚,漏振,模板严重漏浆等。
2.2.2预防措施
混凝土拌和物应均匀,混凝土和易性好,分层摊铺、振捣、平仓及时,振捣均匀,不漏振,模板缝隙密合,模板支撑牢固。
2.2.3处理方法
对面积较小、深度较浅的孔洞采用蜂窝、麻面的处理方式,将孔洞部位的松散物凿除干净,用干硬性预缩砂浆或聚合物砂浆、细石混凝土填塞处理。对面积较大、深度较深的孔洞,将孔洞凿除彻底,打锚筋和架设钢筋网。
3.水工混凝土结构裂缝产生的原因
按裂缝产生的原因划分有:由外荷载引起的裂缝;由变形引起的裂缝;由施工操作引起的裂缝。水工建筑物产生裂缝的主要原因如下:
3.1大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。
3.2混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。
3.3在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落引起的裂缝。
3.4当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩,因为受约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
4.控制混凝土裂缝的具体措施
4.1混凝土配合比的优化设计
掺入粉煤灰,选择减水剂,保证泵送流动度。采集原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加Ⅰ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。
4.2原材料的选择
砂料细度模数控制在2.4以上,含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内,含泥量控制在1%内,尽可能使用低水热化水泥,控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
4.3施工安排
混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气,若需要上述条件下施工时必须有相应遮挡、保温措施。
4.4混凝土内部的温度控制
大体积混凝土内部埋设热电耦测温,掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间,通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。
5.结语
水工建筑构筑物的结构安全和防渗等主要由混凝土承担,因此混凝土的质量极其重要。因此,减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展,对提高混凝土结构的质量,进而提升水工建筑物的安全起着极为重要的作用,必须加以重视。