水利施工中混凝土防裂缝技术探讨 杨祥云

发表时间:2020/6/11   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:杨祥云
[导读] 摘要:混凝土裂缝作为水利工程施工阶段极其普遍的一种病害,如果混凝土出现裂缝,不仅会降低水利工程承载力,而且也会大幅度减少水利工程使用年限。
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        摘要:混凝土裂缝作为水利工程施工阶段极其普遍的一种病害,如果混凝土出现裂缝,不仅会降低水利工程承载力,而且也会大幅度减少水利工程使用年限。因此,水利工程在实际施工阶段,合理应用混凝土防裂缝技术尤为重要。
        关键词:水利工程;混凝土裂缝;防裂缝技术
        混凝土作为水利工程施工阶段必不可少的材料之一,在其实际施工阶段,混凝土出现裂缝问题极其普遍,一旦混凝土出现裂缝,不仅会造成渗漏问题,而且也无法为水利工程的安全可靠性提供保障。综上,若想整体提升水利工程质量,还需要相关人士加大混凝土防裂缝技术的研究力度。基于此,本文将针对水利施工中混凝土防裂缝技术进行分析,希望通过本文的分析,能为水利施工混凝土的防裂缝提供参考依据。
        1水利施工中常见混凝土裂缝
        众所周知,水利工程在施工过程中,普遍会开展大体积混凝土施工,经调查显示,水利工程施工中混凝土常见裂缝为深层裂缝、基础贯穿裂缝、表面裂缝、以及网状裂缝。下文将对上诉常见裂缝出现的部位和形状等进行分析:首先,针对深层裂缝来讲,其主要出现在坝块整个仓面和浇筑层,深层裂缝无论是长度和深度都相当大。其次,针对基础贯穿裂缝来讲,其主要出现在水利工程坝块的基础部分,并且贯穿在多个混凝土浇筑层,基础贯穿裂缝宽度较大。再次,针对表面裂缝来讲,其普遍位于混凝土表面,并没有贯穿坝块整个仓面与浇筑层,此外,表面裂缝也可以分为垂直裂缝与水平裂缝,表面裂缝深度浅,且长度短。最后,针对网状裂缝来讲,主要位于坝块暴露面,这种裂缝分布不均匀,并且深度浅。
        2水利施工中混凝土出现裂缝的原因分析
        2.1混凝土内部与外部温差过大
        现阶段,水利工程在施工过程中,普遍都是通过施工现场去实施混凝土的现浇,当混凝土凝固之后,水泥中所含有的氧化钙、石灰等会形成温度为一百一十摄氏度以上的水化热。当混凝土浇筑之后的6天~20天内,混凝土浇筑地区温度突然出现下降,那么也会降低混凝土表面温度,但是相对来讲,混凝土内部温度不会发生变化。值得注意的是,如果大体积混凝土内部和外部温度差距在二十五摄氏度以上,那么便会形成拉应力,从而导致混凝土出现撕裂现象。综上,混凝土表面裂缝普遍是因为混凝土的内部与外部温差过大所形成的。
        2.2收缩龟裂
        当混凝土在凝结阶段,其表面水分会随着时间的推移逐渐散发,而体积也会出现收缩现象,这种情况下,混凝土自身强度又无法抵消因为其收缩而带来的影响,从而导致混凝土出现龟裂。具体来讲,混凝土收缩裂缝长度在20厘米~3米之间不定。此外,因为水工混凝土骨料自身性质,会为混凝土收缩裂缝带来不利影响,具体吸水率和年百分比收缩率详细见表1。
        表1 水工混凝土骨料性质吸水率与年百分比收缩率
       
        2.3结构裂缝
        由于水利工程需要设置相应的牛腿和孔洞,值得注意的是,要避免这些部位设计成直角形的棱角,其主要是为避免后期压力集中在一起,从而导致混凝土结构出现撕裂。
        2.4混凝土基岩不平整
        如果出现此类问题,那么便会出现巨大的高低落差,同时,混凝土浇筑完成之后,基岩的约束会对降温阶段造成影响,从而产生巨大的应力集中,导致混凝土开裂。
        2.5混凝土原料的质量不达标
        混凝土是通过水、水泥、石、矿物掺合料、以及外加剂,科学合理的按照相关标准对上诉材料进行搅拌、混合、养护硬化完成的。因此,混凝土的质量和混凝土原料的质量有着密不可分的联系。水泥作为混凝土的重要材料,在选择水泥的过程中,一定全面的了解水利工程施工现场湿度和温度的实际情况,而且也应该结合水利工程的实际特点,这样才能保证水泥选择的科学合理性。在选择砂浆的过程中,应综合考虑砂浆颗粒的大小、性能等。除此之外,也应严格按照相关要求对水、外加剂、矿物掺合料进行选择,因为一旦混凝土原料中的任意一种材料质量不达标,便都会直接对混凝土出现裂缝的问题。
        3水利施工中混凝土防裂缝技术的研究
        3.1确保原材料质量达标
        想要对混凝土裂缝做出严格的把控,就应结合实际情况,科学合理的选择水泥品种。针对时常遭受水泥冲刷的部位来讲要选择硅酸盐水泥,如:水坝溢流面、水位变化区域等。针对水下部位的混凝土来讲,应选择矿渣硅酸盐水泥等,值得注意的是,要确保中、低热水泥中铝酸三钙含量不能超过百分之六与百分之八。将水泥初凝、终凝时间控制在60分钟、12小时以上。针对天然砂的表观密度来讲,应最少为2500kg/m3,含泥量则不能超过百分之二,砂细度模数应在2.5~2.7左右。针对卵石来讲,其吸水率不能超过百分之二点五,其含泥量应在百分之零点五~百分之一中间。对混凝土材料进行合理控制,能够有效避免混凝土出现收缩裂缝问题。
        3.2确保混凝土浇筑进度的合理性
        众所周知,由于水利工程混凝土浇筑时分层开展的,因此,对其进度进行控制尤为重要。为了避免因为温度而导致混凝土出现裂缝,需要将各层混凝土浇筑间歇其进行初期通水,值得注意的是,通水流量应控制在每分二十升。如果浇筑厚度为10米~15米之间,混凝土详细浇筑时间、间歇期见表2。如果混凝土浇筑层厚度为2米~3米之间,混凝土详细浇筑时间和间歇期见表3。
        表2 混凝土厚度为10米~15米之间的浇筑时间和间歇表
       
        表3 混凝土厚度为2米~3米之间的浇筑时间和间歇表
       
        3.3主动防治结构裂缝
        水利工程在设计牛腿和孔洞过程中,应将孔洞棱角区域设为四十五度的斜角,其主要是为了改善结构应力。当然,在经济允许的情况下,则可以将孔洞棱角区域设计为圆角,但是一定要避免将孔洞棱角区域为直角形的棱角。
        3.4混凝土后期养护
        在混凝土完成浇筑之后,要在第一时间进行洒水工作,增加混凝土水分。此外,利用相应覆盖物,对其表面进行覆盖。如此一来,不仅能实现保温效果,而且也不会因为气温突然下降而导致混凝土出现温度裂缝。值得注意是的,混凝土养护时间最少应在14天,重要部位的养护时间则最少在28天。
        总结:
        综上所述,水利工程质量在很大程度上取决于混凝土是否存在裂缝,因此,还需要水利工程施工人员结合实际情况,科学合理的应用防裂缝技术,从根源避免混凝土出现裂缝,为水工混凝土工程质量提供保障。
        参考文献
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