水利施工中混凝土裂缝的分析及控制简述
2017-10-19王金龙
王金龙
【摘要】在水利施工应用混凝土技术目前在我国已经十分常见,它的取材广泛且具有较高抗压强度与耐火性,而且浇筑塑形灵活可变,不易被风化,具有较为低廉的养护费用优势。但同时,硬化成型的混凝土中也容易存在微孔隙与微小裂缝,这些微小裂缝可能会造成混凝土钢筋材料产生一定程度的腐蚀现象,降低其实际承载能力、耐久性与抗渗能力,所以要探讨针对这些问题的防治技术对策,确保水利建筑项目安全稳定。
【关键词】水利施工;混凝土裂缝;控制
1、裂缝的危害
可以说,混凝土的裂缝造成的危害极大。而这些危害表现如下:(1)当强大的水压作用到混凝土上,会不断扩大混凝土裂缝,甚至水会侵入混凝土内部。一些包裹在混凝土内部的水利设施往往会发生反应,最终使混凝土结构遭到破坏。(2)混凝土的裂缝处的水化产物会与空气中的二氧化碳结合,发生化学反应,生成碳酸钙,导致混凝土中的碱度降低。由于钢筋的钝化膜缺乏碱的保护,会逐步被酸腐蚀锈化,从而造成混凝土结构的强度和稳定性下降。长此以往,甚至不能实现水利设施的基本功能。严重影响了国家和人民的生命财产安全,给人们造成了极大的威胁。
2、水利施工中混凝土裂缝产生的原因
2.1、混凝土内外部的温差导致裂缝产生
在混凝土施工过程中,混凝土外部与内部之间往往存在着温差。而混凝土的自身材质决定了温差对混凝土成品的质量影响很大。特别是物理性质上的热胀冷缩:若施工环境的温度较高,在高温的影响下,混凝土开始膨胀,就会产生巨大的拉力。当混凝土无法制约内部的拉力时,裂缝自然而然出现在混凝土内部。尤其在季节交替时温差巨变,施工人员缺乏对施工环节必要的养护认识,造成水利工程中的混凝土设施出现裂缝。
2.2、混凝土组成材料引起出现裂缝
水泥是混凝土的主要组成成分,因此水泥的质量好坏直接关系到混凝土质量的优劣,同样也关系到水利设施的整体质量。但在日常施工过程中,一些施工单位为了减少成本,雇佣的人员往往缺乏正规的施工水准和专业的知识,所以,制出的混凝土大多不符合标准,往往出现裂缝问题。缺乏对水泥自身材质的了解也是引起裂缝产生的因素之一,例如早期的水泥强度大,抗裂性低。一定要将水泥中的热量释放出来,才可以投入使用。假如这些热量没有及时的排出,在混凝土的内部不断地积累,就会造成混凝土内部温度不断上升,混凝土的外部与内部的温差进一步拉大,最终导致混凝土的表面出现裂缝。
2.3、混凝土的自身因素
在混凝土凝固的过程中,混凝土体积会逐步减小,从而产生裂缝,这主要是因为混凝土内部的水分流失造成的。尤其在施工过程中占据体积较大的混凝土,随着时间的流失,混凝土就会因自然因素的侵蚀出现裂缝,当然这是造成混凝土出现裂缝的因素之一,但也极大地影响了混凝土使用的耐久性。通常在混凝土施工过程中,就会出现裂缝,并且随着施工时间的推移,混凝土的老化是不可避免的。
3、水利施工中的混凝土裂缝的控制措施
3.1、设计合理防治方案
在水利施工项目中要首先确定混凝土的可允许裂缝宽度,随后根据实际裂缝宽度确立设计标准并展开设计过程,这样做能有效控制混凝土裂缝产生。当然,在设计过程中应该适当考虑强化构造配筋,为混凝土合理选择钢筋直径与间距,一般来说都会选择直径较细且间距致密的严谨配筋方案,这样能有效提升混凝土的抗裂属性。
3.2、满足原材料质量
原材料的质量一定要满足达标要求,主要根据结构要求来选择适宜的混凝土强度等级与水泥品种,同时注重砂石原材料合理级配,保证含泥量符合实际规范要求。当然,也要做到避免采用某些早强较高的水泥品种,同时注重合理搭配水泥用量,将其用量最好控制在450kg/m3以内,最后注意要降低水化热量。
3.3、加强施工质量
水利施工混凝土裂縫的很大原因就在于施工质量不佳,导致防治工作不到位。具体来讲,某些水利建筑在新浇混凝土的早期养护过程中为了保证混凝土能够减少收缩可能性,一般要对构件进行湿润养护控制,而对于某些大体积混凝土则采用蓄水或流水养护措施,一般养护时间为15~30d左右。另外在针对水化热这一问题时,应该考虑在必要时采取降温措施,避免水化热高峰集中出现,要降低其峰值。比如说在混凝土浇捣成型过程中,要采取蓄水保温措施,为混凝土表面铺设湿麻袋、薄膜等等进行有效养护,这样能有效避免内外温差过大现象所导致的温度裂缝。而针对地下结构混凝土则要尽早回填土,这样对减少裂缝也有一定辅助作用。
3.4、修补混凝土裂缝表面
如果水利工程建筑一定出现混凝土表面裂缝,就要考虑为混凝土表面增加一层水泥砂浆或细石混凝土面层。具体来讲首先为混凝土表面裂缝位置周围进行凿毛,沿混凝土裂缝深度凿出深度为15~25mm,宽度为150~200mm的凹槽,配合钢丝刷、高压水对凹槽进行清洗湿润,然后再在凹槽上刷一层水泥砂浆,利用比例为1:2的水泥砂浆涂抹2~3层(保证涂抹总厚度被控制在10~20mm),最后用铁抹压密抹光,形成一层刚性防水层,对其进行覆盖和洒水养护后即宣告混凝土裂缝治理成功。
3.5、注意混凝土的养护
后续的养护工作是混凝土浇筑完成后的一个重要环节,为了保证混凝土在很长一段时间内维持适宜的湿度和温度,养护工作是势在必行的。在施工过程中,要使混凝土使用时的温度低于施工时的温度,从而规避因混凝土内外部温差过大而引起混凝土出现裂缝。此外,新旧混凝土混用时一定要将新旧混凝土之间的温差维持在标准范围内。混凝土的持久度和耐久度取决于适宜的湿度与温度,因此早期的养护工作重心应放到湿度与温度的维持上。此外,如果混凝土内外温差过大,就会造成内外拉力和收缩力不平衡的现象。为了防止这一现象发生,施工单位必须从实际出发,将混凝土的养护时间延长。例如采取在混凝土的底层和表面薄膜浇水等措施。
4、结论
水利工程是现阶段我国大力开展的基础工程类型,对我国的水利水平提升具有十分积极的意义。在文章中,我们对水利工程施工质量控制措施及方法进行了一定的研究,在具体工作中,需要能够做好各方面的把握,以科学质量控制措施的应用保障工程的高质建设。
参考文献:
[1]徐明明.关于水利工程施工技术的思考[J].黑龙江科技信息,2016(28):66-66.
[2]艾小萌,张小兵.应用生态工程原理解决水利工程施工中的环境问题[J].黑龙江科技信息,2016(28):188-189.