林虎 王金輝
摘 要:水利水電工程是國民經濟的重要基礎設施,對國民經濟的發展有很大影響,因此,對水利水電施工建設的要求就非常嚴格。在具體施工過程中,最明顯的問題就是混凝土裂縫問題,混凝土裂縫會嚴重影響水利水電工程施工進度和質量,但是一般情況下混凝土出現裂縫屬于質量通病,很難從根本上進行解決,要想避免混凝土出現裂縫就要通過科學的防治技術來進行控制,加大對裂縫的有效防控和養護,從而減少裂縫的產生。
關鍵詞:水利工程;混凝土施工;裂縫防治
引言
水利水電工程常見裂縫問題包括沉陷裂縫、干縮裂縫等,這些裂縫問題都會對工程質量及安全造成不同程度的危害,且不同類型的裂縫產生原因及防治技術也不同。為了更好地為工程提供施工質量保障,需要對現階段存在的混凝土裂縫問題進行分析,結合裂縫類型和水利水電工程施工要求制定具有針對性的防治措施,借助合理的施工技術有效解決裂縫問題。
1 水利水電工程施工中防治混凝土裂縫的意義
自鋼筋混凝土技術問世以來,其便利性、經濟性以及良好的承重、強度、防水性能等優點使其在大型工程采用的比例一直居高不下。通過與不同的混合料搭配以及不同的水泥性能參數,混凝土施工的成品具有良好的可控性,在承重、承壓、防水、防滲等多方面發揮著獨特的作用,同時因其材料結構較為穩固,成為現代工程中不可或缺的施工方式。但是混凝土施工后,在其成型、固化達到穩定的結構之前,需要對混凝土進行精心的養護和質量管理,保證混凝土結構的一致性和完整性,使其擁有穩固的材料結構,保證混凝土施工的質量。混凝土材料固化的過程是混凝土施工的關鍵時間節點,在此過程中,因客觀因素而產生的裂縫、離析等情況是影響水利工程安全質量的主要問題。各個施工單位、企業長期以來被此問題所困擾,并對產生問題的原因進行長期的分析、研究,制訂了一些相關的解決方案。
2 水利水電工程中混凝土裂縫問題及原因分析
2.1 干縮裂縫
干縮裂縫可分為多種不同的形態和大小,裂縫面積越大對施工質量影響越大。干縮裂縫常見于混凝土硬化過程中,混凝土在進行澆筑過程中, 若沒有對混凝土表面采取覆蓋保護措施,其表面水分極易在長期的陽光照射下出現蒸發現象,導致表面變形。當水分減少后混凝土自身的體積也會于一定程度上縮小,導致混凝土抗拉強度、變形應力等也有所下降,進而引發干縮裂縫。
2.2 內外溫差過大
水利水電工程混凝土在進行大體積構件施工的時候,主要是隨著水泥的水化反應,很容易導致混凝土內部和外部產生溫度差,當混凝土內部和外部溫差過大的時候,會讓混凝土內外都出現不同方向的應力,這種相反的應力就會導致混凝土出現裂縫。并且混凝土中的水泥在經過水化以后, 會產生大量的熱量,這種情況下很容易出現溫度應力,導致混凝土出現裂縫,嚴重影響水利水電工程的質量。
2.3 塑性收縮
水利水電建筑工程施工發生混凝土裂縫的原因還包括塑性收縮。混凝土在凝固過程中也在逐漸散熱,逐步蒸發混凝土的水分,如果嚴重流失了混凝土內部水分,將會改變混凝土體積,引發混凝土塑性收縮裂縫,混凝土體積比較大,就會出現明顯的塑性收縮現象,引發較大的塑性收縮裂縫。混凝土在收縮過程中,外部環境會在一定程度上約束混凝土,引發混凝土收縮應力,如果混凝土抗拉強度無法對應收縮應力,將會出現塑性收縮裂縫問題。在混凝土施工過程中無法徹底消除塑性收縮裂縫,針對水利水電建筑工程,通常是在施工結束后的5年之后才會逐漸出現塑性收縮裂縫,出現這類問題主要是因為施工方法不合適,配合比設計過程中存在問題。如果水利水電建筑工程施工中出現了塑性裂縫之后,將會降低混凝土抗拉性能,在裂縫內部進入一些有機質,導致混凝土鋼筋出現銹蝕問題, 如果施工單位沒有控制塑性接縫,混凝土結構的穩定性會因此受到影響。
3 水利水電工程中混凝土裂縫的防治措施
3.1 加強混凝土原材料質量控制
混凝土原材料的選擇可影響混凝土使用質量,所以需要加強對原材料的控制效果。合理控制施工中所需使用到的水泥用量,避免因水化反應增強混凝土裂縫發生概率。正確選擇粗細集料,包含級配、粒徑等方面參數條件。在各種材料確定后,需要合理控制混凝土配置比,并通過正確的配比試驗以提高混凝土配置比的合理性。另外,在質量控制過程中,應根據施工情況合理添加減水劑、膨脹劑等外加劑,確保混凝土性能得到提升, 能夠進一步降低裂縫產生概率。
3.2 優化混凝土的配合比
優化混凝土材料的比例是提高混凝土質量,避免混凝土出現裂縫最重要的前提。水利水電工程在進行施工的時候,施工人員需嚴格把控混凝土中各種材料使用的比例,現在混凝土大部分原材料是水泥,混凝土的配合比直接影響其和易性,配合比不合理很容易導致混凝土在振搗的時候出現小范圍凝固和送流速度變慢,施工中在進行混凝土施工的時候可以適當放入一些煤粉灰和減水劑,增加混凝土的和易性,同時讓混凝土中的材料得到充分的攪拌。在進行混凝土配比的時候可以適當減少一些水泥和水膠的使用比例,可以讓混凝土施工人員在前期多進行試拌工作,尋找出合適的比例。其次冬、夏季施工因為混凝土在進行攪拌的時候很容易導致內外部溫差比較大的情況,可以采用粉煤灰等多項措施,盡可能縮小混凝土內外部的溫差,避免混凝土出現裂縫。
3.3 控制溫度裂縫的措施
在水利水電建筑工程混凝土施工過程中常見溫度裂縫問題,這類問題主要是因為內外溫差比較大,為了減少發生這類裂縫,在混凝土施工過程中,施工單位需要嚴格控制混凝土入倉溫度,避免產生較大的溫差。施工單位需要降低混凝土的發熱量,因為混凝土熱量主要來源為水泥水化熱, 因此在施工階段需要選擇水化熱反應較弱的水泥,有利于控制混凝土內部溫度。施工單位需要根據應力場分布情況,選擇的混凝土要適應應力場, 將定量粉煤灰和減水劑等加入到混凝土原材料中,有效控制混凝土溫差。施工單位需要嚴格控制混凝土入倉溫度,因為混凝土用量比較大,需要在配置站拌制混凝土,結束了拌制工作之后,需要向施工現場運輸混凝土, 施工單位需要嚴格控制混凝土澆筑溫度。施工單位可以提高混凝土散熱速度,在澆筑混凝土的過程中,澆筑溫度可能會引發混凝土裂縫。施工單位需要科學的控制混凝土澆筑溫度和澆筑厚度,加快散熱速度,避免發生混凝土溫度裂縫。
結束語:綜上所述,我國經濟快速發展,基建設施建設項目也在逐步增多,其中水利水電工程在基礎設施建設中占據著重要地位。提高水利水電工程的質量,是我國國民經濟可持續發展的重要保障。而在眾多可能會影響水利水電工程因素中,混凝土裂縫占據著很大一部分因素,因此水利水電工程在進行混凝土施工的時候一定要把握好其中的溫度和配比等影響因素,同時提高水利水電工程施工監管力度,可以有效保障水利水電工程的質量,將混凝土裂縫問題降到最低,延長水利水電工程的使用壽命,促進國家、社會穩定可持續發展。
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