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摘要:分析了我國(guó)水利工程中干縮裂縫、塑性收縮裂縫等幾種混凝土裂縫的常見(jiàn)類型,提出了優(yōu)化配合比、合理選擇材料等方法,以便施工人員在施工過(guò)程中能夠?qū)λこ坍a(chǎn)生混凝土裂縫這一現(xiàn)象進(jìn)行防治,提高我國(guó)水利工程的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:水利施工混凝土裂縫防治措施
混凝土裂縫是水利施工中較為常見(jiàn)的問(wèn)題,對(duì)水利工程影響也較大。部分水閘、涵洞等水利工程都會(huì)由于澆筑的混凝土產(chǎn)生變形約束而出現(xiàn)大量裂縫,且這些裂縫會(huì)隨著時(shí)間的推移而愈加嚴(yán)重,對(duì)水利設(shè)施的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致水利工程的穩(wěn)定性會(huì)大幅降低。由此可見(jiàn)水利施工過(guò)程中的裂縫防治技術(shù)對(duì)水利工程施工至關(guān)重要。
1水利施工中混凝土裂縫常見(jiàn)類型
1.1干縮裂縫
通常情況下,干縮裂縫往往出現(xiàn)于混凝土養(yǎng)護(hù)期結(jié)束之后,大多為兩周左右。養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后混凝土直接暴露在空氣當(dāng)中,外部條件能夠直接影響混凝土。若此時(shí)混凝土內(nèi)部的水分流失較少,則內(nèi)部濕度不會(huì)產(chǎn)生較大的變化,混凝土便不會(huì)出現(xiàn)大幅變形以及裂縫。若混凝土流失大量水分,導(dǎo)致內(nèi)部濕度發(fā)生大幅變化,混凝土?xí)霈F(xiàn)大范圍的干縮現(xiàn)象,干縮過(guò)程中所產(chǎn)生的較大的拉應(yīng)力便會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫[1]。相對(duì)濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越容易產(chǎn)生。干縮裂縫通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性、混凝土的耐久性及承載力,干縮裂縫一般位于混凝土表面,基本呈現(xiàn)為網(wǎng)狀或相互平行的多條裂縫,干縮裂縫深度較淺且寬度較細(xì),寬度基本處于0.05mm~0.2mm之間。
1.2塑性收縮裂縫
塑性收縮指在混凝土澆筑作業(yè)雖然完成,但整體尚處于塑性狀態(tài)時(shí)所產(chǎn)生的收縮階段。出現(xiàn)塑性收縮裂縫的原因是因?yàn)榛炷帘砻嫠忠蛲饨鐪囟然蝻L(fēng)力而蒸發(fā),導(dǎo)致產(chǎn)生了局部應(yīng)力。所以,若泌水速度不及混凝土表面水的蒸發(fā)速度,便會(huì)形成該類型裂縫。通常情況下施工現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力較強(qiáng)或是施工期處于夏季,常常會(huì)有該種裂縫產(chǎn)生。該裂縫具有以下特征:形狀基本為兩端淺細(xì)而中間較寬的狀態(tài)。一般情況下,最短的塑性收縮裂縫的長(zhǎng)度在20mm~30mm之間,而最大的裂縫長(zhǎng)度值可在2m~3m之間,寬度值普遍在1mm~5mm之間。
1.3沉陷裂縫
水利工程施工過(guò)程中,由于地基土質(zhì)質(zhì)量問(wèn)題或回填過(guò)程中施工人員未對(duì)含水量進(jìn)行控制等原因,會(huì)導(dǎo)致地基出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,從而產(chǎn)生沉陷裂縫。除此以外增加模板所需支撐的間距,或是模板質(zhì)量不達(dá)標(biāo),也會(huì)使混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫。沉陷裂縫大多出現(xiàn)于冬季,施工人員在冬季施工過(guò)程中一般將模板搭建于凍土之上,氣溫逐漸上升,凍土開(kāi)始解凍,地基便會(huì)產(chǎn)生沉陷或是土壤含量分布不均的現(xiàn)象,容易產(chǎn)生沉陷裂縫。通常情況下該裂縫形狀為貫穿狀裂縫,其裂縫的走向與地基沉陷實(shí)際狀況相關(guān)。較淺的沉陷裂縫一般與底面呈垂直狀態(tài)或是沿固定角度擴(kuò)大,角度通常在30O~45O之間。若沉陷裂縫較為嚴(yán)重,可能會(huì)使混凝土發(fā)生錯(cuò)位,此時(shí)裂縫寬度會(huì)隨著沉降量的增加而擴(kuò)大。沉陷裂縫與溫度之間不存在較大的關(guān)系,當(dāng)?shù)鼗痉€(wěn)定不繼續(xù)變形后,沉陷裂縫也不會(huì)發(fā)生其他的變化[2]。
2水利施工中混凝土裂縫的防治具體技術(shù)
2.1優(yōu)化水泥配合比
影響混凝土干縮的主要因素有混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、骨料的性質(zhì)和外加劑的用量等。所以,預(yù)防混凝土產(chǎn)生干縮裂縫最直接的方式便是優(yōu)化水泥配合比。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行配合比的設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)先確定粉煤灰的所占比重。配合比的優(yōu)化也應(yīng)從這方面入手。設(shè)計(jì)人員應(yīng)先計(jì)算粉煤灰的摻入量再進(jìn)行添加,同時(shí)應(yīng)注意減水劑的摻入不應(yīng)過(guò)量,以此為基礎(chǔ)便能使得泵送流動(dòng)度得到保障。不僅如此,設(shè)計(jì)人員完成配合比例的制定之后,水利工程施工人員需按照配合比的比例進(jìn)行拌合實(shí)驗(yàn),不僅可以檢查配合比的比例是否合理,同時(shí)也可以檢查所采購(gòu)原材料的質(zhì)量,以便最大限度地減少水泥在混凝土整體中的比重,除此以外還能夠把水膠比控制在規(guī)定數(shù)值之內(nèi),進(jìn)而提高混凝土的質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員在對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化時(shí),需注意可以通過(guò)添加一定量的粉煤灰加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度與韌性,以便混凝土可以承受溫度升降對(duì)自身的影響,降低收縮量。優(yōu)化混凝土的配合比能夠有效提高混凝土的抗侵蝕能力,提高水利工程的工程質(zhì)量[3]。合理選擇施工所用的原材料是防治混凝土裂縫的重要手段之一。水利工程采購(gòu)人員在選購(gòu)原材料時(shí)需要考慮多方面因素。首先采購(gòu)人員需考慮砂料細(xì)度模數(shù)。水利工程施工用混凝土的砂料細(xì)度模數(shù)最少不得低于3.2。其次,采購(gòu)人員需考慮混凝土包含水泥的數(shù)量,水泥占混凝土整體的比例不應(yīng)超過(guò)2%。最后采購(gòu)人員在選購(gòu)原材料過(guò)程中還應(yīng)保證原材料當(dāng)中針片狀碎石應(yīng)控制在一定范圍內(nèi),針片狀碎石不得超過(guò)原材料總量的8%。采購(gòu)人員如按照上述條件對(duì)原材料進(jìn)行選購(gòu)便可大幅度降低混凝土的水熱化水平,同時(shí)能夠使原材料的質(zhì)量得到提升并且解決因混凝土收縮而產(chǎn)生的混凝土裂縫。
2.2溫度控制
針對(duì)塑性收縮裂縫而言,溫度對(duì)其影響較大,施工人員若能對(duì)混凝土周圍的溫度進(jìn)行合理地控制便能夠降低混凝土產(chǎn)生塑性收縮裂縫的機(jī)率。所謂溫度控制一般是指控制混凝土的內(nèi)部溫度,保證混凝土內(nèi)部的水分不會(huì)迅速流失。施工人員在實(shí)施混凝土澆筑作業(yè)之前需先在混凝土內(nèi)部埋入熱電耦測(cè)溫器,以便之后能夠及時(shí)掌握混凝土內(nèi)部溫度的升降變化,了解混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到最高的時(shí)間,進(jìn)而讓施工人員能夠通過(guò)熱保溫措施對(duì)混凝土周邊的溫度進(jìn)行控制。施工人員需注意混凝土內(nèi)部溫度與外部溫度之間的差不得超過(guò)24OC??捎诨炷帘砻驿佋O(shè)兩層農(nóng)膜,同時(shí)在農(nóng)膜之上鋪設(shè)兩層草袋以達(dá)到保溫效果。保溫過(guò)程中,施工人員還要清除混凝土表面的雜物。保溫工作完成后,施工人員用水將混凝土沖刷干凈并使混凝土維持干燥,使得混凝土的穩(wěn)定性得到大幅提升[4]。
2.3強(qiáng)化混凝土剛性以及地基
針對(duì)沉陷裂縫而言,設(shè)計(jì)人員可通過(guò)加強(qiáng)混凝土自身強(qiáng)度,以達(dá)到避免產(chǎn)生裂縫的目的。即最大限度地減小鋼筋半徑以及鋼筋之間的間距,隨著間距的縮小,混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)率也會(huì)隨之減少。但需注意,鋼筋半徑與間距的減小不得影響鋼筋率的大小,同時(shí)還需要考慮材料截面是否符合要求。通常情況下,施工企業(yè)會(huì)設(shè)定一個(gè)裂縫寬度值的允許范圍,設(shè)計(jì)人員可據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì),以便水利工程混凝土裂縫得到有效地防治,即使產(chǎn)生混凝土裂縫也在允許范圍之內(nèi),使得水利工程的穩(wěn)定性得以加強(qiáng),延長(zhǎng)了水利工程的使用壽命。設(shè)計(jì)人員還需注意混凝土在構(gòu)造過(guò)程中配筋加固這一工序,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)標(biāo)明鋼筋規(guī)格,要求采購(gòu)人員購(gòu)置合適的鋼筋材料。除了強(qiáng)化混凝土之外,施工人員還應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐鼗M(jìn)行處理與加工。若目標(biāo)區(qū)域地基為填土地基或是松軟土,則施工人員在施工前必須實(shí)施加固作業(yè)。不僅如此,施工人員還需保證模板的強(qiáng)度與剛度適宜,確保模板能夠形成足夠的支撐力,并使得地基承受力更為均勻。施工人員若完成上述工作,沉陷裂縫自然會(huì)得到有效控制。
3結(jié)束語(yǔ)
如今,水利工程數(shù)量逐年遞增,也促進(jìn)了我國(guó)整體發(fā)展。因此,施工企業(yè)不能忽視水利工程施工質(zhì)量,需更為注重混凝土裂縫防治工作。施工人員應(yīng)注重提升自身施工水平,以便降低混凝土施工裂縫產(chǎn)生的機(jī)率,進(jìn)而提高我國(guó)水利工程的整體質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]常小佩,路發(fā)金.淺談水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)[J].河南建材,2012(03):20-21.
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[3]葉新明,謝廷呈,陳志山.探究水利施工中的混凝土裂縫的原因分析及防治措施[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng),2015(07):146-147.
[4]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):326-327.
作者:吳航 單位:貴州順成勞務(wù)管理有限公司