湯培君+王力
摘 要:在水利工程施工中,混凝土施工是整個水利設施建設的重要環(huán)節(jié),也是整個工程的重要組成部分?;炷亮芽p的產生受各種內、外條件的影響,混凝土裂縫嚴重影響水利工程安全性與穩(wěn)固性,這給國家與人民造成了極大的危害與經濟損失。為此,筆者結合實踐,總結了水利施工中混凝土裂縫的危害與產生原因,并探討了裂縫的控制措施。
關鍵詞:水利施工;混凝土;裂縫;控制措施
一、水利施工中混凝土裂縫的危害
在水利工程的施工過程中,混凝土裂縫會讓建筑物出現(xiàn)滲漏的問題,混凝土的裂縫會因為外力的作用而不斷擴大,并且混凝土的內部結構會因為水的滲入而發(fā)生變形。由于混凝土裂縫的存在,水泥化合物可能會與滲入內部的二氧化碳相結合而產生化學反應,從而導致碳酸鈣物質的產生,混凝土會因為碳化而加劇收縮,從而產生混凝土裂縫;在相對潮濕的環(huán)境中,空氣中的二氧化碳會和水泥中的化學成分發(fā)生化學反應,降低混凝土的堿度,從而破壞鋼筋純化膜,加重鋼筋銹蝕,對鋼筋的強度和剛性造成嚴重的影響。此外,混凝土的水拉能力會因為裂縫而降低,從而進一步擴大裂縫,對混凝土的質量造成嚴重的損害。總的來說,混凝土裂縫的存在,對混凝土結構的強度和穩(wěn)定性具有嚴重的影響,對水利工程建筑物的正常使用和外觀都非常的不利,嚴重的情況下,還會導致水利工程建筑物自身水利功能的喪失,給國家和人民造成巨大的損失。
二、混凝土出現(xiàn)裂縫的原因
1.受水泥水化熱的影響
水泥在水化反應過程中產生熱量的主要原因是混凝土內外的溫度差異,而混凝土的厚度相對較大。所以,水化過程產生的熱量較難散發(fā),導致混凝土內溫度變高。水泥使用材料質量、混凝土的厚度和單位面積建筑物水泥用量等影響了水化升溫速度,混凝土內的升溫速度隨著水泥的用量、混凝土的厚度的增加而加快?;炷猎跐仓_始施工時它的彈性與強度相對低一些,導熱性也相對較差。所以,水泥產生的水化過程不會產生較大的變形,因此,不會出現(xiàn)明顯的裂縫。但是,隨著混凝土的彈性和強度的增強混凝土的收縮變形的速度會逐漸加快,于是,溫度裂縫就很容易形成
2.受的內外約束條件的影響
在混凝土結構的變形過程中會受到很大的約束力,在很大的程度上阻礙了混凝土的自由變形,這種阻礙其變形的因素稱為約束條件。約束的條件根據(jù)其不同的產生部位分為內約束和外約束,在現(xiàn)代的一些建筑工程的混凝土中所受到的約束以外約束為主要約束力。施工現(xiàn)場進行就地澆筑的混凝土在溫度變化的情況下會受到地基的限制作用,產生外部約束力?;炷猎谠缙饻囟茸兓姆秶鷥?,因其膨脹變形受到各個約束面的約束,從而產生應力由于混凝土的彈性模量小,而應力的松弛較大,混凝土與地基的連接還不牢固,所以壓應力比較小。但是隨著溫度的逐漸降低,產生的拉應力就會逐漸增大,當拉應力大于混凝土所能承受的抗拉強度極限時,就會出現(xiàn)垂直的裂縫。
3.受施工工藝影響
混凝土構件在制作、脫膜、運輸、堆放和吊裝過程中,由于多種原因容易產生縱向、橫向、斜向、豎向、水平貫穿的各種裂縫。產生施工裂縫的主要原因有:木膜澆筑前未澆水濕透或隔離劑失效、膜板與混凝土粘結、膜板吸水發(fā)生膨脹將混凝土拉裂、構件堆放支撐位置與吊裝位置不當、構件成型與拆膜時振動過大、運輸時受振動沖擊等,均能產生裂縫。
三、水利工程施工過程中控制混凝土裂縫的技術措施
1.控制混凝土原材料的質量
混凝土原材料的質量,決定著混凝土調配攪拌完成之后的質量,也是引發(fā)混凝土自身出現(xiàn)裂縫的主要原因之一,因此在水利工程的施工過程中必須控制混凝土原材料的質量。但值得注意的是,一定要根據(jù)當前工程的實際要求和國家的規(guī)定規(guī)范選取適合的原材料,合理添加混凝土添加劑。例如:在水利工程中選用的水泥是普通硅酸鹽水泥,該水泥具有安全性能好、早期強度高、后期強度穩(wěn)定、抗?jié)B能力強、干縮性小、耐寒性好、抗腐蝕性強等優(yōu)點,適合較為陰冷的施工環(huán)境和施工季節(jié);在混凝土的骨料中,可以選擇采用反擊破碎機軋制的碎石料,并且注意選擇堅硬、清潔、風化顆粒含量少的石料,在經過實驗檢驗合格后才大量使用。
2.控制混凝土的配合比與攪拌過程
第一,在實驗室內設定出適合當前工程實際情況和國家規(guī)定的混凝土混合比例,然后按照該比例配置一定的混凝土用于工程試驗,確定混凝土配合比的正確適合與否,最后根據(jù)混凝土試驗工程的質量好壞確定混凝土的配合比。第二,混凝土的攪拌過程也應該嚴格要求。在混凝土調配攪拌的過程中,應該充分考慮混凝土運輸時間的長短和外界氣溫的高低對混凝土坍落度的影響,根據(jù)測定的坍落度在設計規(guī)定的范圍內對混凝土的攪拌進行稍微的調整。第三,混凝土攪拌完成之后的運輸應該按照事先規(guī)劃好的路線進行運輸,在混凝土的運輸過程中應該嚴格禁止向拌合物中摻水,防止混凝土拌合物在運輸過程中發(fā)生離析現(xiàn)象。
3.合理化施工
3.1溫度控制
春夏季溫度比較高,拌和骨料時可以加入冷水或者用水清洗砂石骨料以降低骨料澆筑入倉時的溫度;澆筑時降低混凝土澆筑厚度,利用混凝土的多層面散熱;在混凝土澆筑時預設冷凝管,避免混凝土后期凝結硬化時內部凝聚熱量,造成混凝土因溫度應力形成裂縫。秋冬季溫度比較低,混凝土后期凝結硬化時注意保溫,防止混凝土因溫度變化過于劇烈出現(xiàn)收縮裂縫。在寒冷的地區(qū)或者薄壁結構的建筑物中,要尤其注意防止混凝土外表面結冰。
3.2運輸過程
選用的專業(yè)的運輸設備,保證水工混凝土在運輸過程中不發(fā)生分離、漏漿、嚴重泌水及溫度回升過多和降低坍落度等現(xiàn)象。混凝土運輸距離大時,應有遮蓋或保溫設施,避免因日曬、雨淋、受凍而影響混凝土的質量。
3.3澆筑過程
混凝土的澆筑過程控制是混凝土質量控制的重中之重。首先,混凝土澆筑層厚度應根據(jù)原料的供應速度、振搗速度、澆筑氣溫和振搗器類型等確定,確保澆筑過程中混凝土不出現(xiàn)漏振、過振和初凝等情況?;炷琳駬v時間以該位置混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面開始泛水泥漿時為準。其次,在大面積混凝土施工時采用分層、分段式推進,大體積混凝土采用分段、等坡度、薄層澆筑、循序推進、一次到頂?shù)姆绞?,利用自然流淌形成斜坡混凝土的澆筑方法,能夠較好地適應泵送工藝,可避免經常拆卸輸送混凝土管道,提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,確保上下層混凝土不超過初凝時間。最后,混凝土澆筑完畢,待表層混凝土建立一定強度后,按照建筑物設計標高修正混凝土高度,多余部分用長刮尺刮平,在初凝前后用滾筒來回碾壓數(shù)遍,將混凝土表面壓光打磨,待接近終凝前,用木楔再打磨一遍,使收縮裂縫閉合,覆蓋保溫材料保濕養(yǎng)護。
總結:
總之,在水利工程的施工過程中,混凝土裂縫是十分常見的現(xiàn)象。在進行施工的過程中,不僅要保證施工人員的素質達到施工要求,混凝土配比更加合理,而且要根據(jù)不同的氣候條件制定不同的方案。當問題出現(xiàn)時,及時采取補救措施,防止問題的進一步加大。不斷提高施工水平,才能保障水利工程建筑物的正常運行。
參考文獻:
[1] 肖晗.水利施工中的混凝土裂縫的原因及防治措施[J].江西建材,2013(05).
[2] 蔡安順.水利施工中的混凝土裂縫的原因分析及防治措施[J].中華民居(下旬刊),2013(08).
[3]常小佩,路發(fā)金.淺談水利施工中混凝土裂縫的防治技術[J].河南建材,2012,46(9):endprint