混凝土裂缝防治管理论文

2022-04-14 版权声明 我要投稿

摘要:本文针对换流变广场面层混凝土裂缝形成的规律和类型,从原材料、设计、施工等方面分析裂缝产生的原因,结合一些换流站工程的施工实践,总结提出有针对性的防治措施。今天小编为大家精心挑选了关于《混凝土裂缝防治管理论文 (精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

混凝土裂缝防治管理论文 篇1:

混凝土裂缝成因与防治措施研究

摘 要:混凝土裂缝在很大程度上危害着建筑质量,只有实现对混凝土裂缝问题的总结和成因的分析,才可以充分提高建筑工程的施工质量和使用性能。本文首先对混凝土裂缝的问题和成因进行了总结,并结合具体问题制定了提高混凝土裂缝问题处理质量的具体措施,以提高混凝土裂缝的控制水平。

关键词:混凝土;裂缝成因;防治措施

Study on the Causes and Prevention Measures of Concrete Cracks

PEI Lijian SHI Jiyu

(Kunming Metallurgy College,Kunming Yunnan 650033)

当前,我国工程建设快速推进,混凝土裂缝问题受到社会各界的高度关注,唯有实现混凝土裂缝问题的有效分析,才可以为相关防治措施的改进提供有力支持[1-3]。因此,很多混凝土裂缝问题的研究受到相关人士的高度重视。

1 建筑工程混凝土裂缝的主要状况

1.1 混凝土承载受力裂缝

在制定混凝土施工设计方案的过程中,一些建筑工程缺乏对荷载传递情况的深入研究,尤其对于水平构件是否具备强大的荷载承受能力缺乏充分完整的分析,导致垂直荷载的传递与建筑工程的总体施工需求对接存在不足,难以在竖向构件荷载状况充分明确的基础上,更好地满足墙柱等基础设施的荷载控制需要[4-5]。在框架方案设计中,部分混凝土建筑缺乏对剪力墙和节点设置合理性的关注,尤其是内部荷载分布的合理性分析存在不足,导致复合受力形态对混凝土构件的影响无法明确,难以为混凝土承载受力问题的有效控制提供必要支持。部分混凝土施工人员虽然进行了承载受力状况的分析,但对于混凝土局部承压情况的关注存在不足,尤其对于混凝土不同构件的组成形式缺乏必要的考察,无法在裂缝形态明确的基础上充分适应裂缝承载机理控制的实际需要,无法为建筑工程规避混凝土裂缝提供帮助。在混凝土裂缝控制过程中,一些建筑工程缺乏对临时荷载构成情况的精准分析,尤其是各类预算方案的主体责任考察存在不足,导致特殊荷载的管控措施无法与建筑工程的混凝土裂缝控制需求相符合,不利于裂缝的有效管控。

1.2 混凝土收缩产生裂缝

在混凝土出现凝固时,晶体固化现象会影响混凝土的形态,尤其在铝酸三钙胶体的体积出现大幅度变化时,有效控制混凝土材料收缩现象,可以为各类裂缝的管控提供必要支持。此外,混凝土具有自主收缩性,在外界条件保持不变时,若其水泥胶体的凝固管理措施无法得到全面的调整和创新,则其很有可能产生裂缝。混凝土容易受到潮湿环境影响,振捣将直接影响混凝土的缝隙特征,在混凝土中的游离水不断渗出时,其内部会出现细小的孔道,若孔道的张力控制需求无法得到全面满足,则混凝土收缩问题的控制难度将会加大。部分混凝土材料放置时间过长,导致混凝土中的游离水挥发问题控制难度大,混凝土体积的控制难度高,若表层收缩现象出现,则泥土离析等问题将会影响混凝土质量[6-7]。碳化收缩也会影响混凝土裂缝,在可溶性氧化钙与二氧化碳反应时,混凝土的体积将会受到较为直接的影响,其裂缝也将随着体积的变化而出现。如图1所示,混凝土收縮产生的裂缝较为均匀,人们要根据裂缝实际形态制定应对措施。

1.3 混凝土温差产生裂缝

混凝土的体积受到温度因素的影响较大,若温度变化幅度较为明显,混凝土很有可能产生形变进而出现裂缝。在混凝土所处环境出现较大的温度变化时,混凝土的应变差异将会较为明显,温度变化将直接导致混凝土超静定结构的改变,其附加应力也会因此出现。在混凝土浇筑过程中,其表面体积的控制难度较大,因此,温差裂缝控制具有很高的复杂度,如果难以充分控制混凝土表面的裂缝,那么其内部裂缝的规避难度将因此加强。在混凝土所处环境出现显著温差变化时,混凝土硬化将发生改变,尤其在混凝土内部的水热化产生后,其表面温度和温差变化较为突出,相应的裂缝控制难度也将变大。

2 建筑工程混凝土裂缝的成因

2.1 混凝土防裂缝方案设计存在不足

部分混凝土防裂缝方案的设计缺乏对应力集中情况的考察和分析,未能有效评估各类构件对混凝土裂缝的影响,导致设计方案难以根据混凝土的断面特征实现对裂缝的合理控制,无法为裂缝识别及控制措施的改进提供必要支持[8-10]。部分混凝土防裂缝策略的设计缺乏对裂缝扩大措施控制需求的有效研究,预应力分析缺乏对裂缝防控举措的精准考察,导致预应力无法与混凝土裂缝控制的实际需求相符合,无法为裂缝防控提供必要支持。一些混凝土裂缝防控方案缺乏对构件设置合理性的分析,混凝土整体形变情况的考察存在不足。一些防裂缝方案对于混凝土灰量特征的分析存在不足,缺乏对混凝土收缩原理的必要考察,导致混凝土裂缝管控措施无法与建筑工程的实际需求相适应,无法为建筑工程相关管线的合理配置提供支持,也使得混凝土裂缝的影响因素难以全面规避。如图2所示,在设计混凝土防裂缝方案时,人们需要结合裂缝实际形态进行应对措施设计,以满足裂缝控制的实际需要。

2.2 混凝土收缩裂缝的成因

内部因素是造成混凝土收缩裂缝的主要原因,受内部物质变化规律的影响,混凝土整体形态会出现较大的变化,尤其在混凝土完成浇筑后,裂缝控制难度将会加大,收缩裂缝的管控更加复杂。混凝土的坚固性很大程度上取决于其搅拌工艺,若混凝土受振动影响较大,其密度差异将难以得到有效的控制。在混凝土振捣过程中,部分水泥浆上浮,骨料会阻挡水泥浆下沉,其均匀性无法保证,其裂缝控制难以具备理想的基础条件。部分混凝土施工技术缺乏对保护措施的关注,外部环境变化特征分析存在不足,导致混凝土材质表面的水分流失控制难度逐步扩大,混凝土无法充分适应外部环境变化,裂缝防控难度加大。一些混凝土配料的设计缺乏对比例构成的研究,水泥和细沙的含量未能得到有效控制,难以在裂缝管控方面取得进展。

2.3 季节更替导致的混凝土裂缝

温度变化的主要原因是季节更替,对于冬夏温差较大的区域来说,温度变化对混凝土裂缝具有非常大的影响。在温度变化过程中,混凝土主体将出现纵向位移,其温度差裂缝的控制变得更加复杂。

3 建筑工程混凝土裂缝的控制措施

3.1 提高混凝土防裂缝方案的设计水平

在防裂缝方案设计中,人们要加强对混凝土结构的关注,分析荷载的可变性,使方案设计得到改进,满足混凝土质量控制需要,并保证荷载控制方案得到切实改良。一是要加强对临时荷载的重视,结合最大预算方案的构成特点,制定特殊荷载管控策略,充分满足机器运转和操作的需求,更好地适应荷载控制方案的创新设计需要,为混凝土裂缝的充分管控提供必要支持。二是要加强对混凝土构件的研究,明确超载对裂缝的影响,使防裂缝方案设计更加充分地满足建筑工程的裂缝控制需要。三是要加强对自然环境因素的关注,明确施工技术条件对建筑工程的影响,以便裂缝控制措施的制定与房屋维护方案设计相适应,充分满足混凝土构件的需要,为裂缝规避提供帮助。四是要加强对温度变化对裂缝影响的研究,充分结合裂缝特点,制定防裂缝方案,更好地满足建筑工程需求。

3.2 完善混凝土浇筑养护方案

在混凝土浇筑过程中,人们要加强对养护的关注,尤其要对混凝土浇筑环境进行湿度控制,使养护技术的应用具备更加理想的环境基础。一是要加强对夏季施工环境的关注,对养护方案进行改良设计,满足混凝土浇筑施工需求。二是要加强对混凝土搅拌站的关注,对出机塌落度进行考察,使骨料控制方案设计更加合理。三是要加强对混凝土控制缝的关注,优化混凝土结构的控制方案,为养护技术的进一步改良提供经验,保证浇筑方案设计与混凝土养护要求相符合。设计浇筑养护方案时,要加强对混凝土形变特征的研究,按照超静定混凝土的结构特征,制定拉应力调整方案,改进缝隙控制方案,实现对缝隙的控制处理。

3.3 提升混凝土配料的搭配合理性

在制定混凝土配料的改进方案时,人们要重视混合料的构成,有效分析不同形式辅料对混凝土质量的影响,以此满足混凝土制备和应用需求。一是要加强对引气剂和塑化剂特征的关注,评估新型材料对原有材料的替换性,使水泥材料的替代品可以得到有效的价值认定,为混凝土配料的高水平选取和应用提供帮助。二是要加强对混凝土拌合技术的重视,根据实际情况选择冰块拌入方案,确保碎石等关键材料得到有效冷却,更好地适应混凝土浇筑的需要。在制定混凝土配料搭配方案时,要加强对夏季施工特征的关注,对浇筑质量的各方面影响因素进行考察,使配料搭配更加合理。如图3所示,实现塑性收缩裂缝的分析,并使砂浆层得到合理配置,有助于裂缝的防治。

4 结论

混凝土是影响建筑工程质量的重要因素,只有有效提升混凝土质量,才可以充分满足建筑工程的建设和使用需要。因此,本文结合当前建筑工程行业的设计情况,对混凝土裂缝的主要成原加以研究并制定切实可行的改进策略,以期提高混凝土裂縫的控制水平。

参考文献:

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[2]徐益.地下室连续墙裂缝的成因与防治措施[J].中国高新科技,2018(24):106-108.

[3]高虎,张玮.路桥工程中混凝土裂缝的成因与防治措施[J].工程技术研究,2018(13):245-246.

[4]袁媛.半刚性基层沥青路面反射裂缝成因及其防治措施研究[J].交通世界,2019(16):32-33.

[5]张国胜,陈国祥.普通混凝土空心预制桥板裂缝成因与防治研究[J].河南水利与南水北调,2014(2):51-52.

[6]孙跃生.混凝土裂缝控制中的材料选择[M].北京:化学工业出版社,2009:46-47.

[7]秦军方.钢筋混凝土裂缝机理与控制措施[J].建材与装饰,2017(43):40-41.

[8]王海亮,李艳杰.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的防治技术[J].中小企业管理与科技,2012(1):199.

[9]徐铮澄.商品混凝土裂缝的原因与防治[J].混凝土,2002(5):63-64.

[10]刘振民,钱振地,张雷.双块式无砟轨道道床板混凝土裂缝的分析与防治[J].铁道建筑,2007(6):102-104.

作者:裴利剑 施继余

混凝土裂缝防治管理论文 篇2:

换流变广场面层裂缝的防治探讨

摘要:本文针对换流变广场面层混凝土裂缝形成的规律和类型,从原材料、设计、施工等方面分析裂缝产生的原因,结合一些换流站工程的施工实践,总结提出有针对性的防治措施。

关键词:换流变广场;混凝土;面层裂缝;防治措施

1 前言

随着我国直流输电技术的日益发展,国家电网公司加大了直流输电的建设步伐,直流输电工程成为跨区联网建设的主力。换流站的换流变压器由于数量多,体积庞大,附件繁多,加上换流变一般都是集中到货、集中安装,现场需要很大的安装场地,即换流变广场。目前,换流变广场均采用混凝土浇制。以往工程中,由于设计上的不全面、混凝土材料控制方面的不严格及施工过程控制不到位等诸多因素,造成换流变广场面层极易出现裂缝(图1),影响了换流变广场的质量和工艺观感。本文针对换流变广场面层混凝土裂缝形成的规律和类型,从分析裂缝产生的原因入手,提出针对性的防治措施,并在龙南500kV变电站工程实践中应用、检验,以期对后续工程提供参考经验。

2 混凝土材料造成裂缝的原因分析和防治措施

2.1 混凝土材料造成裂缝的原因分析

混凝土收缩是其固有的特性。有关资料表明,混凝土的拌和水中只有约20%的水是水泥水化所必须的,其余80%的水分都要被蒸发。而这多余水分的蒸发就是引起混凝土收缩的主要原因。当收缩产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土就会出现裂缝,这类裂缝通常显示规律性。目前在大多数工程施工中,出于环保的考虑,要求使用商品混凝土,而商品混凝土由于需要泵送,收缩性更大,且越是高标号的混凝土,其收缩性就越大。

(1)水泥浆的含量高

为减少泵送对机械设备的磨损,商品混凝土供应单位所用的水泥,比一般混凝土用的水泥多,相应的砂率也大,这必然导致商品混凝土比普通混凝土的收缩性大,出现裂缝的几率也比普通混凝土要大得多。

(2)坍落度大

一般商品混凝土的坍落度在100mm~180mm之间,有的甚至达到250mm,而普通混凝土的坍落度多在70mm~90mm之间。商品混凝土搅拌站为保证泵送的顺利,施工单位为提高施工效率,加上施工人员为便于施工,都希望混凝土的坍落度保持在150mm~180mm之间。为达到大坍落度要求,必然要求增加较多的水泥用量、拌和水用量和外加剂用量。由于这三种因素的共同影响,造成商品混凝土的收缩值比普通混凝土要大得多,极易导致商品混凝土裂缝的产生。

(3)水化热的影响

为了提高施工效率,商品混凝土中的水泥用量往往比普通混凝土要大,而且又因加了外加剂,造成初期的水化速度快,产生的水化热也较多,从而降温时因自身约束引起的温度应力也比普通混凝土要大得多。当混凝土抗拉强度不足以抵抗该温度应力时,便开始产生裂缝。这在大体积混凝土中尤为显著,极易造成积聚于内部的水化热不易散发的情况,形成与表面温差较大的梯度而产生结构性的浅表裂缝。

(4)骨料粒径的影响

为满足泵送的要求,商品混凝土都采用粒径较小的骨料,减少粗骨料的用量。粗骨料的粒径往往受本地的骨料种类、泵送管道的直径、钢筋的最小间距、板厚及设计所需的流动度这五种条件的约束,而普通混凝土粗骨料的粒径仅受到钢筋最小间距和板厚这两种条件的约束。因此,商品混凝土粗骨料的粒径相对较小,直接导致单位水泥用量和拌和水用量比普通混凝土多。另外,因受大用水量和富浆量的影响,也会导致混凝土单位粗骨料用量的减少。在混凝土的组成材料中,由于粗骨料是制约水泥石收缩的主要成分,因此粒径较小的粗骨料和较少的粗骨料用量对制约混凝土收缩是不利的,使得混凝土的抗拉强度降低,易出现裂缝。

(5)粗细骨料含泥量的影响

骨料的含泥量越高,混凝土的收缩性就越大,也越容易造成开裂。因为泥的出现弱化了骨料与水泥石之间的粘结面,降低了界面的粘结强度,也就降低了混凝土的抗拉强度,导致商品混凝土出现裂缝、特别是硬化过程中的早期裂缝。据有关资料统计,骨料的含泥量增加1%,混凝土的强度就会降低5%。因此,应限制骨料的含泥量。

(6)外加剂的影响

为保持良好的工作性能和可泵性,在商品混凝土生产过程中都会使用外加剂,其中大多是兼有减水、泵送、缓凝等综合作用的高效复合外加剂。由于国内缺乏外加剂对混凝土影响的系统理论研究,所以外加剂加入如不能科学控制,就会在一些部位形成薄弱区域,并在外力的作用下产生裂缝。

2.2 混凝土材料方面防治裂缝的措施

根据混凝土收缩性的特性,对现场使用的商品混凝土采取以下控制措施:

(1)尽量减少收缩量大、需水量多的水泥使用,建议采用需水量小,与混凝土外加剂适应性好的水泥。要根据工程的实际情况,采用合适品种的水泥。

(2)在满足可泵性及和易性的条件下,要尽可能减少混凝土的水灰比,减小坍落度。一般情况下,商品混凝土的坍落度应控制在l20mm-l60mm之间,以降低其收缩应力。

(3)选用水化热值低的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等,以降低混凝土硬化时的收缩应力。

(4)宜优先采用连续级配的粗骨料配制混凝土,因为此级配的混凝土具有较好的和易性、较少的用水量以及较高的抗压强度。根据工程需要,应采用合适的骨料粒径,尽可能选用粒径较大、级配良好的石子。因为增大骨料粒径可减少用水量,从而减少水化热,最终降低混凝土的收缩应力。根据有关资料,采用5mm~40mm石子比采用5mm~25mm的石子,每立方米混凝土可减少用水量15kg左右,在相同水灰比的情况下,水泥的用量可减少20kg左右。另外,粗骨料颗粒的形状对混凝土的和易性和用水量也有较大的影响,粗骨料中的针、片状颗粒的含量不应超过15%。细骨料也应以中、粗砂为宜,细度模数应在2.5~3.2之间。

(5)严格控制骨料的含泥量。商品混凝土所用粗骨料的含泥量宜控制在小于1%,砂的含泥量宜控制在小于2%,以降低混凝土的收缩,提高混凝土的抗拉强度。

(6)对外加剂应先进行有关指标的复试,合格后再使用。配制过程中的掺量更要严格控制,以免发生混凝土的裂缝。活性掺合料的掺量也应严格控制。

3 设计原因造成裂缝的分析和防治措施

3.1 设计原因造成裂缝的分析

(1)设计图纸要求换流变广场分两次浇注,即分别浇制广场基础层和面层,但同时设计未明确给定水平施工缝的处理措施。由于新旧混凝土收缩不同,彼此约束,造成裂缝。

(2)由于流变广场布设有大量的钢轨,钢轨与混凝土交接处设计未给定处理措施。钢轨与混凝土直接接触,但二者膨胀系数上的差异易引起裂缝。

(3)设计采用商品混凝土,但未从上设计角度充分考虑抗混凝土表面龟裂和防止混凝土收缩裂缝的措施。

(4)设计图纸中伸缩缝的设置不合理,不同地基之间未设置胀缝。

3.2 设计方面防治裂缝的控制措施

(1)由于基层是已经浇筑完成多日的大筏板基础,基层清理后在上面满铺油毛毡以隔离(图2),以减小新旧混凝土各自收缩膨胀的彼此约束。

(2)针对换流变广场上钢轨等钢质材料存在的现状,在钢轨等钢质材料与混凝土的接触面满刷石灰水,实现不同材料的隔离,减小相互约束。

(3)商品混凝土宜要求掺加9mm长聚丙烯混凝土抗裂纤维,防止表面龟裂的产生。同时,设计铺设钢筋网片的,以有效控制面层混凝土裂缝的产生。要求待混凝土刮平后,方可铺设钢筋网片(图3),钢筋网保护层厚度宜在1cm-2cm左右。

(4)广场的切缝、留缝对防止其面层开裂有着相当重要的作用。因此,应对整个广场的切缝、留缝按“科学合理、均匀美观”的原则进行布设。面层砼缩缝宜采用道路切割机切6mm宽70mm深,间距4m×4m左右。在边角无法用大切割机切割时,用手提切割机切通。为了防止广场在不同基层处产生不均匀沉降,面层混凝土在不同基层交界处均留设胀缝。

4 施工原因造成裂缝的分析和防治措施

4.1 施工原因造成裂缝的分析

(1)混凝土终凝前未仔细收光

商品混凝土由于坍落度大,水泥浆含量高,在终凝前因表面收缩极易出现收缩裂缝,对于掺加了活性掺和料的混凝土就尤为显著。如果在终凝前未仔细收光,则收缩裂缝不会自行闭和,导致混凝土非结构性浅表裂缝的产生。

(2)现场施工擅自加水

为提高混凝土的施工速度,施工人员擅自向混凝土中加水。现场加水增加了混凝土硬化过程中的泌水通道,将导致混凝土局部形成了软弱层,增加了混凝土出现裂缝的可能性。

(3)养护不到位

养护一直是混凝土施工的关键问题,很多裂缝的产生都与混凝土养护不到位有关。混凝土浇筑后,若表面在规定的时间内未覆盖养护或者浇水不及时,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝,特别是在气温高、湿度小、风速大的情况下,收缩裂缝更易发生。

4.2 施工过程对裂缝的防治措施

(1)广场面层砼浇筑前,用水冲洗基层,保证基层干净、无积水;同时根据事先划定的浇筑区域安装模板。

(2)必须确保恰当的振捣时间。根据商品混凝土的坍落度,合理控制振捣时间,因为振捣时间过短,混凝土不易密实;而振捣时间过长,则易形成混凝土的分层,从而造成过大的收缩应力,使混凝土出现裂缝。

(3)混凝土的布料宜均匀连续进行,严禁采用振动棒赶料。要确保混凝土摊铺均匀,保证混凝土的致密性和均匀性,防止发生裂缝。

(4)浇筑大面积混凝土前应严格按照施工方案对施工人员进行交底,交底中要明确混凝土的初凝时间、浇筑方向、一次浇筑的方量、施工缝的留设位置以及处理办法等,避免形成冷缝和因新、旧混凝土未完全咬合而形成局部薄弱界面。

(5)为消除商品混凝土的浅表收缩裂缝,应在混凝土表面终凝前的收水时,进行三次压实收光;严禁在混凝土表面撒纯水泥进行压实收光,以免收缩裂缝的产生。

(6)加强现场的管理力度,防止施工人员的主观随意性,严禁施工过程中对混凝土加水。

(7)采取合理的养护措施。注意对混凝土表面的覆盖,防止水分的大量蒸发,保持表面湿润,降低混凝土表面的温度、湿度梯度,同时也应保持混凝土浇水养护的时间不少于14天。我们在现场采用棉纺布覆盖混凝土(图4),派专人养护14天。

5 结束语

换流变广场面层混凝土出现裂缝的原因是非常复杂的,是多种因素共同作用的结果。在工程实践中,可以从设计优化、混凝土材料的选择、配合比优化,加强拌制、运输、浇筑、保温养护等环节的控制入手,采取一系列的防治措施,并施工中多观察、多比较、多分析、多总结,层层把关,那么一定能有效控制换流变广场面层裂缝的产生。由于作者在技术以及经验上的不足,对换流变广场面层裂缝的防治这一难题在日后的工作过程中将继续研讨。

参考文献

[1]JCJ53-92普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法

[2]JGJ52—92普通混凝土用砂质量标准及检验方法

[3]JGJ63—2006混凝土用水标准

[4]GB50119-2003,混凝土外加剂应用技术规范

[5]国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施

[6]孙晓虎,齐剑,张军.大体积混凝土裂缝控制技术在工程中的应用.混凝土,2008(8):105-108

[7]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土,2002(5):11-14

[8]陈丰生.混凝土裂缝原因分析及防治措施.建筑设计管理,2009(7):70-72

作者:黄桂林

混凝土裂缝防治管理论文 篇3:

水利施工中的混凝土裂缝的原因

【摘 要】 在水利施工之中,混凝土裂缝对其质量会造成一定的影响,本文在论述水利施工之中混凝土裂缝的主要危害,产生的原因以及相关控制措施。

【关键词】 水利施工;混凝土裂缝;原因;控制措施

引言:

水利施工过程中混凝土的相关管理已经得到高度的重视,而施工的过程中混凝土是否会出现裂缝是能够衡量水利工程质量的重要因素,当混凝土出现裂缝時,将会减少施工过程的使用寿命,降低其承载能力以及耐用性。伴随着社会的进步,科学技术的发展,水利施工过程中对混凝土的裂缝问题的研究也已经取得逐步的发展。但是必须明确的是,在施工的过程中产生裂缝是不能够避免的问题,只能相对的减少裂缝的产生,减轻其对水利施工过程中技术的影响。要想解决这一系列的问题,就应该对施工过程中混凝土产生裂缝的原因进行全面的研究,找出其中的防治措施,文章中主要针对这一方面进行探讨。

1、混凝土裂缝概述

混凝土是最主要的土木工程材料之一,具有强度较高、整体性好、延性好、可模性好、耐久性和耐火性较好等优点,适用于抗震抗爆结构;同时防震性和防辐射性能较好,适用于防护结构。但在硬化过程中,由于温度、荷载等外界环境的变化及内部组成成分的化学反应等因素,混凝土内部会产生初始应力、拉应力或剪应力,造成在骨料与水泥石的粘结面上或水泥石本身之间出现细微裂纹,这种裂纹在荷载和温度等因素的进一步作用下出现干缩,裂纹开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现裂缝,影响工程质量。因此,在施工中,我们应采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

2、水利施工混凝土裂缝的危害

2.1破坏建筑物结构,导致开裂或坍塌

混凝土裂缝的出现,会对水利建筑结构产生影响,从力学角度分析,受力的不均匀会导致工程结构发生变形,情况严重的还会发生坍塌。水利工程结构受到一定程度的破坏,势必会影响到工程整体的稳定性,给水利设施运行带来安全隐患。

2.2降低水工建筑结构的使用寿命

在水利施工中,混凝土裂缝一旦形成,会随着受力不均匀和时间的推移,小裂缝会慢慢扩展成大裂缝。当水渗入到混凝土裂缝中会引起水解破坏,降低混凝土碱度,锈蚀内部钢筋使混凝土强度受到削弱,长此以往水利工程的使用寿命将会大大降低;一旦钢筋散架就可能造成水利工程坍塌的严重后果。

2.3混凝土碳化影响

建筑结构所谓混凝土碳化,是混凝土裂缝产生后,空气中的二氧化碳深入混凝土内部,在潮湿环境中与水泥水化物产生一定化学变化,相互作用下形成碳酸钙的一种现象。混凝土碳化问题是水利工程建筑的难点,混凝土碳化是由混凝土内部结构破坏开始,不仅会加剧混凝土收缩开裂,更会对整个水利工程施工质量造成严重威胁。

3、混凝土的裂缝产生的原因分析

3.1材料的选择

水泥的选择。混凝土的主要的组成部分就是水泥,混凝土质量和水泥质量有着密切的联系,并且影响着水利工程设施安全。水利施工的过程中,制作混凝土的工作人员不能对水泥有充分的认识,这样容易在施工的过程中不能对混凝土进行正确的处理,就会产生裂缝。在水泥的早期,其强度较高、抗裂性较差,需要放出一定的热量。这些热量要不断地从混凝土的内部进行积累。这样,就造成了混凝土内部温度不断升高,内外温度差不断扩大,导致混凝土外部产生拉应力,内部产生压应力。若两种力量不能互相的牵制,混凝土表面就会产生裂缝。

材料的使用比例。在制作混凝土的时候,原材料的配合比很重要。混凝土的水泥用量越大,用水量就越高,混凝土的伸缩性就会变大,塌陷的风险性就会加大。,预搅拌的混凝土应当控制在5到35mm之间,现浇的混凝土石子的直径应当在20到35mm间,含砂率要在35%左右。但因为个别操作人员的不能正确履行应有的责任,不能按照标准的配料,让这种原料的配合变得不再标准,这样就造成了混凝土裂缝。

3.2混凝土的特殊性质

在混凝土的凝固过程中,水分的不断流失,造成了混凝土的体积不断的收缩,形成了裂缝,特别是那些体积很大的混凝土。因为时间延长,混凝土会随着自然因素出现一些裂缝,这就是物理病害。这种病害也影响了混凝土的耐久性。混凝土的施工要避免产生裂缝,但是随着时间的推移,老化是无法避免的。

3.3温差的因素

由于混凝土的内部和外部会产生一定的温度差值,由于混凝土自身的因素,这个温度差值将会对混凝土质量产生很大的影响。水利工程施工的环境温度很低的时候,由于受到了热胀冷缩的影响,混凝土的表面收缩,收缩力大于混凝土到自身约束力时就会产生裂缝。;当外界温度较高时,便会产生拉力,当这种拉力大于混凝土自身的抗压的能力时,会产生混凝土裂缝。但是在施工的过程中,工作人员忽略气温的变化,尤其是在冬夏季节进行水利施工时,没有采取一些保温、防暑的措施,造成混凝土出现裂缝。

4、水利施工中混凝土裂缝控制的有效措施

4.1加强施工队伍建设,提高其管理水平

为确保水利工程施工质量,施工单位要加强施工队伍建设,提高施工人员的责任意识和管理意识。在水利施工过程中,施工人员要严格按照施工图纸及施工技术要求进行,严禁随意改动或按经验出牌,若遇到不懂的地方,要与设计人员进行技术沟通,对施工全过程进行严格的质量管理。随着建筑工程中各种新工艺、新材料的不断涌现,施工单位要对技术人员进行相关培训,以学习和掌握先进的施工工艺,并将其为我所用,以建设出更优质的水利工程,有效控制混凝土裂缝的产生。

4.2注重材料的选择,优化混凝土的配合比例

在原材料的选择上,首先要选用优质的水泥,尽可能选择水化热度较低,且强度与混凝土强度相一致的水泥,为降低混凝土内部水化产生的热能,防止温度裂缝的产生,应适当减少水泥的用量。其次要选用颗粒大、强度高、级配好的优质砂石料,其中含沙量应控制在1%以下,以合理控制混凝土空隙率。在混凝土原料的配比上,在经反复搅拌试验基础上,获取混凝土最佳配合比例。配置混凝土时,要掺入适量的粉煤灰,增强混凝土的和易性,缓解温差,减小收缩,同时还能提高混凝土的抗腐蚀性。另外还要合理使用外加剂,常温环境下尽可能选择碱水剂;若是温度较低的冬季,应选用抗冻型的复合添加剂,以达到有效降低混凝土裂缝的目的。

4.3施工方法

4.3.1表面处理法

这种方法就是指用环氧树脂或水泥砂浆对混凝土构件表面的轻微裂缝进行涂刷处理。这样处理的表面裂缝必须是浅且细的不严重的裂缝,裂缝还没达到钢筋的表面,常常使用高標号砂浆涂抹表面。一旦发现表面裂缝的贯通底部发生漏水,可以在构件的表面贴补防水片来处理。

4.3.2填充密实法

这种方法适合处理中等宽度裂缝,先把出现裂缝的地方处弄成凹槽再用适当的填充材料处理。当裂缝宽在0.3mm之内时,可以使用专门的混凝土封堵材料进行处理。

4.3.3压力灌浆法

这种方法又叫做注浆法,这种方法能修补面层,还能在压力的作用下把注射用胶深入到混凝土的深处,以便补强加固和粘结封闭裂缝,此法的效果良好,应用的比较多。

4.3.4结构补强法

由于外部因素导致的裂缝,会阻碍到使用性能的发挥。如果没有及时处理好,就会影响建筑物的安全和正常使用。如果是因为地震或者火灾等外力荷载导致超出原设计承载,造成的裂缝,或因为钢筋锈蚀导致构件承载力不够导致出现的裂缝,常常使用结构补强法加以处理。

4.4混凝土的养护

在混凝土浇筑完成之后,后续的养护工作应当做好。养护的目的就是让混凝土可以适应温湿条件,避免出现混凝土内外的温差、表面温差过大的情况。保证混凝土施工时温度不能低于使用时候的温度。要减小新旧混凝土之间的温差,确保混凝土有适宜的温度和湿度,还要确保混凝土的强度和持久度。为了避免混凝土的内外温差过大,出现内外作用力失衡的情况,施工单位要尽量延长混凝土的养护时间,在混凝土的表面和底部用薄膜浇水养护。

4.5加强管理力度

若要保证混凝土的质量,在水利施工的过程中施工单位应建立一套系统的监管体系,管理好混凝土的施工工作,不仅要对施工人员进行合理地监管,还要对监管人员进行合理地培训。在新科技。新工艺的发展,水利工程的施工对施工人员的素养提出了很高的要求,所以要培养大批的具有专业素养的监管人员,让工程出现问题,及时发现并处理这些问题,尽量的避免混凝土裂缝的出现。在施工前,要对施工人员进行专业的培训,还要优先聘用有着丰富经验和良好的社会信誉的施工队伍。对于混凝土裂缝的问题,相关的部门要就加强监管力度,提高制作的工艺,最大限度的避免混凝土裂缝的产生,提高水利工程建筑的整体的质量。

5、结语

在水利施工的过程中,混凝土的裂缝问题是较为普遍的现象。若要预防裂缝的产生,施工人员应该要严格按照施工的要求,并且还要提高自己的素养,最大限度的避免混凝土的裂缝的产生,提高水利工程的建筑质量,控制并且减少混凝土中裂缝的数量和宽度,提高混凝土结构的质量,从而保证水利工程的建筑物的正常运行实现水利工程建设安全。这样,保护了国家和人民生命和财产的安全。所以,要采取合理地措施保证混凝土不会产生裂缝,为人民谋取更大的福利。

参考文献:

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[2]孟凡静.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施研究[J].科技资讯,2014,13:60.

[3]陈云靖.水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术分析[J].企业技术开发,2014,23:24-25.

[4]蔡安顺.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].中华民居(下旬刊),2013,08:326-327.

作者:汤钰皎

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