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【摘要】:水利工程建设是我国的基础工程建设之一,水利施工的质量问题,对我国的经济有着重要的影响。水利工程施工中的混凝土尤其是大体积混凝土,由于水化热的作用,在施工中很容易出现混凝土裂缝。温度裂缝的不仅会降低混凝土结构的承载能力,还会降低混凝土的耐久性能,给水利工程带来了极大的安全隐患,威胁人们的财产及生命安全。本文就水利工程施工中混凝土裂缝的成因和相应的对策进行了分析。
【关键词】:水利工程;混凝土裂缝;施工防治
中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着社会经济的快速发展,水利工程施工也取得一定进步,在施工过程中的混凝土裂缝现象较为常见,裂缝可引致水利的承载能力大大降低。因此,对水利的施工过程中的混凝土裂缝进行合理的解决,确保水利工程的稳定行及安全性,提高我国的水利施工技术水平。
一、水利施工过程中混凝土裂缝出现的原因
1、温度差导致的收缩裂缝
企业在进行水利的施工过程中,基于施工的通风及降温条件有限,大部分的施工操作是处在地层的深处进行的,使得水泥的特性变化大、温升也较快,加快温度差。冬天进行施工时,混凝土内部的温度还是比较高,水分的蒸发以及冷凝均比较快;加上通常对混凝土的养护工作不够重视,未能从本质上投入技术或者是设施进行解决,因此,混凝土得不到及时地散热,使得其的表面产生较大的温度差,而引起收缩裂缝。
2、外荷载导致的裂缝
水利工程的施工过程中,外荷载的结构次应力以及直接应力均能导致混凝土裂缝的出现新。此裂缝的特点是具有不均匀性、形态多样及普遍性;外荷载导致的裂缝主要有直接应力及次应力这两种裂缝。其中,直接应力的裂缝指的是外荷载导致的直接应力出现的裂缝;次应力裂缝指的是外荷载导致的次生应力所产生的裂缝。
3、地质情况的原因
经济的发展带动了水利工程的快速发展,使得在进行水利的施工建设过程中,施工人员对地质以及水文状况的资料及信息了解更加难以把握。对于水利的施工现场的地质情况不熟悉就盲目进行施工,进而造成水利工程的衬砌结构设计不合理,为水利工程的混凝土出现裂缝现象埋下了隐患。 当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧离子会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。
4、施工过程的影响
水利工程施工现场的不正确的施工操作也会导致混凝土出现裂缝。在浇捣混凝土的过程中,出现振捣的力度或者是插入方式的过快、过慢现象以及过振、漏振等情况的时候,都会对混凝土的均匀性及密实性造成影响,进而诱导了裂缝的出现。另外,混凝土施工过程中的抹面程序中,如果抹面的次数未达到规定的要求,或者抹面的质量不符合,也会引发裂缝出现。混凝土的养护,养护方法、养护的条件及养护过程中措施的不到位,会使混凝土出现脱水,发干等不良情况,最终导致收缩裂缝的出现。
二、水工程混凝土裂缝的预防与控制措施
1、施工过程中材料质量把关
对于进场的施工材料要进行质量合格检查,对于某些材料还要抽样送往专业的检验站检测。只有质量符合设计的要求才能保证施工的整体质量的合格。由于建筑材料的质量问题也会导致裂缝的出现。水泥及石料的质量、混凝土的配比是否恰当、以及添加剂的性能等,都需要进行设计要求的检查。与此同时,在进行施工的过程中,要认真的执行各项工作、保证各项工序能顺利进行,提高水利工程的整体性能。
2、处理好沉陷裂缝。一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
3、对冷却管进行降温
为了有效地避免水利的施工过程中,混凝土的内温过高导致的热胀冷缩现象,可在混凝土的内部结构进行冷却管的预先铺设,待混凝土在浇注之后,便可进行通水的循环冷却操作,这样可以预防裂缝的出现。对于冷却管中的出水的排放问题,应该安排在不影响工程施工的地方,当施工过程中的混凝土在整体初凝后,可以按照具体的情况通过出水对混凝土进行蓄水以及保温养护。
4、温控防裂措施
温度裂缝是最常见的裂缝,为防止温度裂缝的出现,水利施工的现场可采取几点措施:首先,在干硬性的混凝土中掺入混合料,加塑化剂或者是引气剂,改善骨料的配比,尽量减少在混凝土中水泥的用量,进而减少水化热的产生。其次,在混凝土的搅拌过程中,可以采用加水或者用水对碎石进行冷却的处理,使混凝土浇筑的温度有所下降,减弱内外温度差。在炎热的天气进行混凝土的浇筑时,最好控制混凝土的浇筑厚度在500毫米以内,这样可以有利于混凝土表面的散热。
5、混凝土的早期养护
常见的混凝土裂缝大多数是不同深度的表面裂缝,其主要是由温度骤变造成的。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝的形成尤为重要。混凝土的早期养护,主要目的是保持适宜的温度条件,以达到两个方面的效果:一方面使水泥水化作用顺利进行,以达到设计的强度和抗裂能力;另 一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。
三、水工混凝土裂缝的修补法
1、充填法
适合于修补较宽的裂缝。具体做法是沿裂缝处在槽中充填水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等密封材料来填补出现的裂缝。对于活缝处理中,可在裂缝的方向开一个U形槽。先在槽底垫一层可以与混凝土不粘连的材料,再填充一些有弹性的嵌缝的材料,并对其与槽两侧进行粘连胶结。填充这样的嵌缝材料不仅可以使沿槽的整个材料宽度自由变形,也可以防止在裂缝发生张拉变形时,不会把嵌缝材料拉开,保证整体的胶结质量。
2、低压注浆法
适用于小宽度的混凝土裂缝修补。具体的做法是在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,等上10分钟左右然后揭去胶布条,露出一个小缝,粘贴注浆嘴用键包严。他的缺点是固化后周邊可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。
3、表面覆盖法
表面覆盖法是一种在裂缝的表面上采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等进行涂抹,以此来提高其耐久性和防水性的修补方法。但这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以控制其变化。
四、结束语
总之,水利施工中混凝土裂缝的产生是不可避免的,形成的原因亦是错综复杂的,就目前国内现状而言,对于水利施工中混凝土裂缝的形成原因及计算方法存在不同的理论,不过就具体的预防和改善措施意见来说具有一定的统一,通过对各种裂缝的成因进行分析和大量实践证明,上述措施所取得的效果也比较理想,可以有效改善水利施工中混凝土裂缝问题,以使得水利工程施工质量得以保障。我们只有认真深入地了解研究,不断完善施工工艺、提高施工技术水平,才能有效地减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展,提高混凝土结构的质量,进而提升水工建筑物的安全。
参考文献:
【1】宋国良,王旭东。水利工程建设中混凝土施工裂缝防治浅析[J],中小企业管理与科技,2010年第06期
【2】马顺利,刘艳.浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施[J].山西建筑,2010(2).
【3】邢艳,张宏伟,夏留厂.中小型水利施工中对混凝土工程质量控制要点[J].河南水利与南水北调.2010(01):15-20.
【4】杨白军.浅析水利施工中混凝土裂缝的防治[J].科技风.2011(16):15-26.
【关键词】:水利工程;混凝土裂缝;施工防治
中图分类号: TV 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着社会经济的快速发展,水利工程施工也取得一定进步,在施工过程中的混凝土裂缝现象较为常见,裂缝可引致水利的承载能力大大降低。因此,对水利的施工过程中的混凝土裂缝进行合理的解决,确保水利工程的稳定行及安全性,提高我国的水利施工技术水平。
一、水利施工过程中混凝土裂缝出现的原因
1、温度差导致的收缩裂缝
企业在进行水利的施工过程中,基于施工的通风及降温条件有限,大部分的施工操作是处在地层的深处进行的,使得水泥的特性变化大、温升也较快,加快温度差。冬天进行施工时,混凝土内部的温度还是比较高,水分的蒸发以及冷凝均比较快;加上通常对混凝土的养护工作不够重视,未能从本质上投入技术或者是设施进行解决,因此,混凝土得不到及时地散热,使得其的表面产生较大的温度差,而引起收缩裂缝。
2、外荷载导致的裂缝
水利工程的施工过程中,外荷载的结构次应力以及直接应力均能导致混凝土裂缝的出现新。此裂缝的特点是具有不均匀性、形态多样及普遍性;外荷载导致的裂缝主要有直接应力及次应力这两种裂缝。其中,直接应力的裂缝指的是外荷载导致的直接应力出现的裂缝;次应力裂缝指的是外荷载导致的次生应力所产生的裂缝。
3、地质情况的原因
经济的发展带动了水利工程的快速发展,使得在进行水利的施工建设过程中,施工人员对地质以及水文状况的资料及信息了解更加难以把握。对于水利的施工现场的地质情况不熟悉就盲目进行施工,进而造成水利工程的衬砌结构设计不合理,为水利工程的混凝土出现裂缝现象埋下了隐患。 当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧离子会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。
4、施工过程的影响
水利工程施工现场的不正确的施工操作也会导致混凝土出现裂缝。在浇捣混凝土的过程中,出现振捣的力度或者是插入方式的过快、过慢现象以及过振、漏振等情况的时候,都会对混凝土的均匀性及密实性造成影响,进而诱导了裂缝的出现。另外,混凝土施工过程中的抹面程序中,如果抹面的次数未达到规定的要求,或者抹面的质量不符合,也会引发裂缝出现。混凝土的养护,养护方法、养护的条件及养护过程中措施的不到位,会使混凝土出现脱水,发干等不良情况,最终导致收缩裂缝的出现。
二、水工程混凝土裂缝的预防与控制措施
1、施工过程中材料质量把关
对于进场的施工材料要进行质量合格检查,对于某些材料还要抽样送往专业的检验站检测。只有质量符合设计的要求才能保证施工的整体质量的合格。由于建筑材料的质量问题也会导致裂缝的出现。水泥及石料的质量、混凝土的配比是否恰当、以及添加剂的性能等,都需要进行设计要求的检查。与此同时,在进行施工的过程中,要认真的执行各项工作、保证各项工序能顺利进行,提高水利工程的整体性能。
2、处理好沉陷裂缝。一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
3、对冷却管进行降温
为了有效地避免水利的施工过程中,混凝土的内温过高导致的热胀冷缩现象,可在混凝土的内部结构进行冷却管的预先铺设,待混凝土在浇注之后,便可进行通水的循环冷却操作,这样可以预防裂缝的出现。对于冷却管中的出水的排放问题,应该安排在不影响工程施工的地方,当施工过程中的混凝土在整体初凝后,可以按照具体的情况通过出水对混凝土进行蓄水以及保温养护。
4、温控防裂措施
温度裂缝是最常见的裂缝,为防止温度裂缝的出现,水利施工的现场可采取几点措施:首先,在干硬性的混凝土中掺入混合料,加塑化剂或者是引气剂,改善骨料的配比,尽量减少在混凝土中水泥的用量,进而减少水化热的产生。其次,在混凝土的搅拌过程中,可以采用加水或者用水对碎石进行冷却的处理,使混凝土浇筑的温度有所下降,减弱内外温度差。在炎热的天气进行混凝土的浇筑时,最好控制混凝土的浇筑厚度在500毫米以内,这样可以有利于混凝土表面的散热。
5、混凝土的早期养护
常见的混凝土裂缝大多数是不同深度的表面裂缝,其主要是由温度骤变造成的。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝的形成尤为重要。混凝土的早期养护,主要目的是保持适宜的温度条件,以达到两个方面的效果:一方面使水泥水化作用顺利进行,以达到设计的强度和抗裂能力;另 一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。
三、水工混凝土裂缝的修补法
1、充填法
适合于修补较宽的裂缝。具体做法是沿裂缝处在槽中充填水泥砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆、聚合物水泥砂浆等密封材料来填补出现的裂缝。对于活缝处理中,可在裂缝的方向开一个U形槽。先在槽底垫一层可以与混凝土不粘连的材料,再填充一些有弹性的嵌缝的材料,并对其与槽两侧进行粘连胶结。填充这样的嵌缝材料不仅可以使沿槽的整个材料宽度自由变形,也可以防止在裂缝发生张拉变形时,不会把嵌缝材料拉开,保证整体的胶结质量。
2、低压注浆法
适用于小宽度的混凝土裂缝修补。具体的做法是在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,等上10分钟左右然后揭去胶布条,露出一个小缝,粘贴注浆嘴用键包严。他的缺点是固化后周邊可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。
3、表面覆盖法
表面覆盖法是一种在裂缝的表面上采用弹性涂膜防水材料、聚合物水泥膏、聚合物薄膜等进行涂抹,以此来提高其耐久性和防水性的修补方法。但这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以控制其变化。
四、结束语
总之,水利施工中混凝土裂缝的产生是不可避免的,形成的原因亦是错综复杂的,就目前国内现状而言,对于水利施工中混凝土裂缝的形成原因及计算方法存在不同的理论,不过就具体的预防和改善措施意见来说具有一定的统一,通过对各种裂缝的成因进行分析和大量实践证明,上述措施所取得的效果也比较理想,可以有效改善水利施工中混凝土裂缝问题,以使得水利工程施工质量得以保障。我们只有认真深入地了解研究,不断完善施工工艺、提高施工技术水平,才能有效地减少和控制混凝土裂缝的产生和扩展,提高混凝土结构的质量,进而提升水工建筑物的安全。
参考文献:
【1】宋国良,王旭东。水利工程建设中混凝土施工裂缝防治浅析[J],中小企业管理与科技,2010年第06期
【2】马顺利,刘艳.浅谈水工混凝土常见裂缝与控制措施[J].山西建筑,2010(2).
【3】邢艳,张宏伟,夏留厂.中小型水利施工中对混凝土工程质量控制要点[J].河南水利与南水北调.2010(01):15-20.
【4】杨白军.浅析水利施工中混凝土裂缝的防治[J].科技风.2011(16):15-26.