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摘要:隨著我國的清潔能源的不斷匱乏,為了能夠更好的促進社會經濟的發展,專家對于水資源的開發利用不斷重視起來,而一些較大的水利水電項目也在不斷的建設。而水利水電工程非常龐大,并且為了能夠保證施工質量,將會運用大量的混凝土結構,從而使得整個水利工程的跨度、體積等變得非常大,因此對于整體的工程質量要求也非常高,可是混凝土自身發生裂縫的問題非常常見,這也是整個混凝土水利工程施工過程中一個非常難以解決的問題之一。因此本文針對混凝土裂縫的防治技術進行研究,希望能夠提高混凝土水利工程的施工設計和建設質量,從而促進我國水利事業的不斷發展。
關鍵詞:混凝土裂縫控制理論;水利工程;施工技術;溫度裂縫
1混凝土裂縫類型
1.1收縮裂縫
當混凝土結構在進行硬化過程中,會受外部環境的一定影響,從而導致混凝土結構的自身內部發生變形,這樣一來將會與混凝土結構的外表面變形出現不一致的現象,混凝土結構的表面拉力增加從而造成一些裂縫的出現。而混凝土結構出現收縮裂縫,一般都是在混凝土結構的固化結束后兩周左右產生的。
1.2塑性收縮裂縫
對于混凝土自身的硬化周期來說,其時間受到配比的影響較大,并且在混凝土結構的硬化過程中其自身的強度會變得非常低。而當遇到施工環境較為干燥的情況下,混凝土結構的自身表面水份將會快速蒸發,從而導致結構表面的變形加快,最終將會出現裂縫現象。而這種塑性收縮裂縫的產生的主要原因是其分布不均勻且不連續的,而裂縫的兩端的一般都是細長的。
1.3沉陷裂縫
在水利工程建設施工過程中中,因為混凝土自身結構分布不均勻,從而導致在進行施工中會因為各種因素造成嚴重的不均勻沉降問題。并且,施工過程中如果出現一些不正確的模板工程設計,也增加沉陷裂縫的發生幾率。而沉陷裂縫一般都是表現為穿透裂縫,并且其發生的寬度不夠均勻,從而會受到一定沉降差異的影響。
1.4溫度裂縫
在進行水利工程的混凝土結構施工過程中,因為工程自身的施工量較大,因此導致混凝土施工的固結時間較長,而在混凝土的硬化期間,由于受到水化作用的影響,將會產生水化熱,而這種化學反應將會對于水利工程的結構產生一定的影響。而如果我們的施工速度較快,從而導致產生的水化熱不能夠快速的消散,這樣混凝土結構的表面溫度將會比內部溫度低。上下結構的溫差將會變得很大,從而在結構的表面上也形成裂縫。
2導致混凝土出現裂縫的原因
2.1混凝土溫度應力導致的裂縫
由于水泥的水化熱現象,在混凝土的硬化過程中,將會出現內部溫度升高的現象,從而導致混凝土表面的應拉力與內部的應拉力出現較大的差距,而此時內部的應力超出正常范圍值,則將會使混凝土表面的抗裂性降低,從而出現混凝土裂縫。而我們在混凝土的制拌過程中,因為水泥自身會釋放出現熱量,如果其產生的熱量導致混凝土內外部溫差過大,也非常容易產生裂縫,并且由于混凝土內部溫度過高,很容易造成內部水分的蒸發,從而產生混凝土裂縫。
2.2原料質量問題引起的裂紋條件
混凝土的拌制材料質量對整個工程來說非常重要,作為混凝土的主要材料組成,水泥、砂石、摻加劑等質量直接影響著混凝土的質量,如果混凝土質量不能夠滿足施工要求,那么將會在施工后產生嚴重的混凝土裂縫現象,因此在進行混凝土材料的質量控制過程中,必須要嚴格的控制混凝土中石子、砂石的質量,從而有效的保證混凝土自身質量符合施工要求,降低出現裂縫的幾率。此外,我們還需要重視在施工過程中對于水泥儲存的問題,因為長時間的進行儲存將會使水泥中的水分影響自身的質量,從而造成對混凝土強度的降低,最終導致混凝土施工出現裂縫。施工過程中還要對混凝土中水與石灰的比例進行研究,準確的掌握水灰比例,從而降低裂縫的發生。
2.3混凝土攪拌和溫度控制
導致的裂縫對于混凝土施工來說,其攪拌工作對于裂縫問題有著直接的影響。為了避免出現混凝土裂縫,必須要嚴格的孔樁混凝土的攪拌工作,如果混凝土攪拌不均勻,將會直接影響混凝土的澆筑,并且很大程度上將會使混凝土出現質量問題。例如我們在進行澆筑施工時,混凝土攪拌的溫度沒有達到施工標準要求,那么施工完成后混凝土出現裂縫的幾率將會增加。因此,在進行混凝土澆筑施工時,必須要注意以下幾個問題。首先,必須要控制混凝土的澆筑速度,因為澆筑速度過快將會導致混凝土中的水泥水化產生較大的熱量,從而出現溫度裂縫。其次,在進行混凝土施工時,必須要對施工環境進行分析,如果天氣溫度較高,將會使混凝土溫度升高,也會出現裂縫問題。最后,對于混凝土制拌時的攪拌時間進行準確掌握,如果上時間的攪拌容易發生混凝土的離析問題,從而造成混凝土容易出現裂縫。此外,溫度過低也會導致混凝土出現一些問題影響自身的質量。
3混凝土裂縫控制的措施
3.1支模控制裂縫措施
混凝土施工過程中,為了能夠提高自身質量,防止出現混凝土裂縫,我們必須要通過控制施工操作流程,而支撐模具屬于混凝土施工中第一項內容,也是保證混凝土施工質量的基礎。所以,我們必須要嚴格的控制混凝土模板質量,從而幫助減少混凝土裂縫的產生,并且混凝土模板自身需要具有良好的散熱效果,從而在混凝土澆筑完成后,保證混凝土自身穩定性及散熱。
3.2集料控制裂縫措施
對于混凝土澆筑施工質量的控制,為了防止發生混凝土裂縫,我們必須要提高混凝土集料的質量,所以在進行混凝土拌制過程中,對于集料質量進行嚴格的審查,通過選擇一些整個的廠家生產的材料進行施工操作,從而希望能夠保證混凝土制拌的比例符合各項要求,提高混凝土澆筑的質量,減少混凝土裂縫的發生。
3.3混凝土的優化設計
優化混凝土配比,減少內部水化熱殘留。在混凝土配合比設計中,選擇合適的減水劑并與粉煤灰混合;通過在施工前對原料進行試驗混合,在確保混凝土的可加工性和流動性的條件下適當地減少水泥的量,并且將水與粘合劑的比例控制在說明書的范圍內。原料中的粗骨料為二級,骨料的最大粒徑控制在150mm以內,砂的細度模數大于2.4,泥漿含量小于1%。
3.4進料,混合和運輸過程中的裂縫控制措施
混凝土制拌時必須要嚴格的控制各種原材料的配置比例,并且對混凝土入料前進行嚴格的質量檢測,這樣才能夠有效的保證混凝土澆筑的質量與強度。此外,在進行混凝土攪拌時,必須要保證混凝土的攪拌時間控制在合理的范圍內,并且根據實際的工作要求進行相應拌制時間的調整。通過進行規范化的操作,并且科學合理的規定混凝土運料的時間和地點,從而有效的保障混凝土運輸的質量。
3.5溫度控制
裂縫措施混凝土施工過程中,對于外界環境溫度較高的條件下進行混凝土澆筑施工,我們必須要盡量的降低混凝土的澆筑厚度,這樣能夠幫助混凝土進行散熱,并且在混凝土澆筑完成后對其進行相應的保濕處理。其次,對于混凝土制拌材料中的砂石應盡量的進行冷卻處理,防止其自身溫度影響混凝土制拌的質量。此外,我們在混凝土澆筑過程中,也可以通過加入一些化學材料幫助混凝土內部的水泥進行改善。最后,對于混凝土施工環境與時間方面的改善,施工過程中需要我們的施工人員根據施工環境確定施工時間,一般夏季選擇早上或者晚上進行施工,這樣可以幫助混凝土降低內外溫度差。而對于施工環境的選擇,則需要根據實際施工所在地的情況進行分析來確定。
3.6混凝土養護裂縫控制措施
當我們進行混凝土澆筑施工后,對整個混凝土結構進行科學的養護工作非常重要。因為混凝土很容易受到外界環境中溫度、空氣濕度等因素的影響,降低自身的強度與質量。因此,我們在混凝土結構的凝固過程中,必須要嚴格的控制混凝土的自身濕度與溫度,并且保證混凝土內部水泥的水化熱現象符合施工標準,從而真正的提升混凝土施工質量。此外,在施工完成后,施工人員還要根據施工環境對混凝土進行相應的覆蓋,并通過人工澆水來提高混凝土的質量。
4結論
綜上所述,隨著社會經濟的不斷發展,以及綠色能源的不斷開發,水利工程作為國家重點民生工程,其質量非常重要。混凝土作為水利工程中重要的施工結構,對于其裂縫的防治非常關鍵。而通過對大型混凝土結構產生裂縫原因進行分析,其溫度應力是混凝土開裂的最主要原因。因此在進行水利工程的混凝土裂縫防治過程中,通過科學合理的結構設計,并且加強在施工過程中的管理,對于混凝土施工原料的科學選擇,以及相關施工新技術的使用,從而保證水利工程中混凝土裂縫被有效的控制,真正提升我國的水利工程建設質量。
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作者:王林堯 單位:上海浦西建筑工程有限公司