范梅香
摘要:由于混凝土本身特性的影響,水工建筑施工過(guò)程混凝土裂縫是肯定存在的,然而水工建筑的不同部位都會(huì)產(chǎn)生不同程度的裂縫,其產(chǎn)生原因也是不同樣。因此,在研究水工建筑施工中混凝土裂縫問(wèn)題,首先得弄明白裂縫的成因和程度,因此本文首先分析水工建筑施工裂縫產(chǎn)生的原因,最后有針對(duì)性的提出了幾個(gè)解決對(duì)策。
關(guān)鍵詞:水工建筑;混凝土;裂縫問(wèn)題;應(yīng)對(duì)
1引言
在水工建筑施工過(guò)程中混凝土裂縫問(wèn)題對(duì)水工建筑的整體穩(wěn)定性和安全性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅,以至于減少了水工建筑的使用年限。所以水工建筑施工中有關(guān)裂縫問(wèn)題的研究非常重要的,要做好水工建筑工程,那就需要將水工建筑施工中有關(guān)裂縫問(wèn)題的研究放在首位,同時(shí)將水工建筑施工中裂縫問(wèn)題的處理作為發(fā)展目標(biāo),這樣才能促進(jìn)水工建筑工程的建設(shè)。
2水工建筑的裂縫問(wèn)題
2.1溫差裂縫
水利工程設(shè)計(jì)與施工環(huán)節(jié)中,結(jié)構(gòu)會(huì)與外界空氣直接接觸。由于南方地區(qū)冬季的晝夜溫差加大,因而混凝土經(jīng)常出現(xiàn)熱脹冷縮的問(wèn)題。同時(shí),水利工程的外部結(jié)構(gòu)會(huì)受到陽(yáng)光的照射,但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不會(huì)受到太陽(yáng)直射的影響。這樣一來(lái),就會(huì)導(dǎo)致水利墻體出現(xiàn)受熱不均勻的現(xiàn)象,進(jìn)而加劇了墻體的熱脹冷縮效應(yīng)。此外,在進(jìn)行保溫工作時(shí),沒(méi)有采取合理的保溫措施與方法,這也會(huì)產(chǎn)生裂縫問(wèn)題?;炷两Y(jié)構(gòu)規(guī)定,澆筑時(shí)應(yīng)一次完成,澆注后,混凝土抗拉強(qiáng)度較低,混凝土齡期比較短。
2.2施工方法選擇不當(dāng)
如果混凝土澆筑過(guò)程中使用的振搗方法不合理,將造成混凝土表面出現(xiàn)蜂窩問(wèn)題或者是澆筑不密實(shí)等一系列問(wèn)題?;炷猎谄溥\(yùn)輸過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水分蒸發(fā)的問(wèn)題,這樣一來(lái)將造成混凝土的坍落度下降、和易性降低,這一將導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。另外,如果施工過(guò)程中施工工藝與順序沒(méi)有控制好,也將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)。
2.3水泥水化熱
水泥在化學(xué)變化的時(shí)候會(huì)使周?chē)臏囟壬撸捎陧沤Y(jié)構(gòu)較為寬厚,內(nèi)部材料密度大,因此水泥在化學(xué)作用時(shí)發(fā)出的熱量不能夠被及時(shí)的排除。這樣下來(lái),經(jīng)過(guò)不斷的積累,時(shí)間一長(zhǎng),砼結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部之間就會(huì)形成溫度不同的空間,隨著砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差的不斷提高,當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)表面的張力超過(guò)自身的張力范圍時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)表面會(huì)出現(xiàn)裂縫。
2.4混凝土在使用過(guò)程中缺乏養(yǎng)護(hù)
目前,我國(guó)水利施工中砼缺乏養(yǎng)護(hù)現(xiàn)象普遍存在,這大大加強(qiáng)了砼出現(xiàn)裂縫的幾率。當(dāng)砼結(jié)構(gòu)材料所受到的壓力大于這個(gè)時(shí)期原材料所應(yīng)該承受的拉力時(shí),這個(gè)砼結(jié)鉤就會(huì)在相應(yīng)的位置出現(xiàn)裂縫。
2.5鋼筋銹蝕引起的裂縫
大部分水工建筑施工過(guò)程當(dāng)中,使用材料幾乎都是混凝土,一旦混凝土保護(hù)層厚度不足或質(zhì)量較差都會(huì)導(dǎo)致水工建筑臺(tái)背會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)摩擦和推擠作用,而鋼筋一旦受到二氧化碳侵蝕下,就會(huì)導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象,而混凝土當(dāng)中存在較高氯元素,最終導(dǎo)致鋼表面氧化膜破壞,很容易產(chǎn)生銹蝕反應(yīng)。
2.6地基沉降引起的裂縫
地基基礎(chǔ)變形主要由于水工建筑地基出現(xiàn)不均勻沉降,最終增加水工建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中附加應(yīng)力,容易對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開(kāi)裂,這種沉降原因在于水工建筑施工之前對(duì)地質(zhì)勘探力度不夠,資料不全;或者是在進(jìn)行水工建筑施工過(guò)程當(dāng)中結(jié)構(gòu)載荷存在較大差異,無(wú)法承受不均勻沉降,在同一個(gè)水工建筑當(dāng)中使用不同基礎(chǔ)也會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
3水工建筑施工裂縫的應(yīng)對(duì)措施
在水工建筑施工過(guò)程中,混凝土的裂縫問(wèn)題是不可能徹底解決的,因此一旦檢測(cè)出裂縫,并通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)確定裂縫的位置和情況,須及時(shí)的制定出科學(xué)有效的措施來(lái)防治裂縫問(wèn)題繼續(xù)擴(kuò)大,以下列舉了幾個(gè)施工中常用的處理措施。
3.1精心設(shè)計(jì)混凝土配合比
3.1.1控制用水量
為了保證混凝土配置的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量,要嚴(yán)格把控相關(guān)材料的配合比,特別是注意控制好混凝土配制中水的使用量,為盡可能降低單位混凝土耗水量,設(shè)計(jì)可遵循“三低、二混、一高”的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),做好混凝土的配制。
3.1.2水泥的控制
作為混凝土施工的基礎(chǔ)材料,水泥品種及規(guī)格的選擇需十分慎重。在水泥的選擇的上我們需遵循如下幾個(gè)原則:1)混凝土施工中使用的水泥量很大,水泥在水化過(guò)程中釋放出大量的熱量,再加上混凝土施工截面比較大,表面系數(shù)相對(duì)也比較小,容易造成內(nèi)部升溫較快,形成溫度梯度,引發(fā)混凝土施工結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,所以首先應(yīng)考慮選取低水化熱的水泥。2)礦渣水泥凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng),早期化學(xué)收縮大,早強(qiáng)水泥水化時(shí)間短,放熱快,導(dǎo)致內(nèi)外溫差大,所以應(yīng)盡可能避免選擇這兩種水泥。
3.2優(yōu)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
在水工建筑單位當(dāng)中,優(yōu)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是減少砼裂縫的重要舉措,它包括有以下措施,(1)對(duì)材料的澆灌環(huán)境進(jìn)行控制。要使得被澆灌材料在處理完工之后,形成的砼結(jié)構(gòu)溫度保持穩(wěn)定。不過(guò),為了確保砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部用料的均勻,在加工處理過(guò)程中,應(yīng)該使材料相互之間完全的融合攪拌;(2)選擇合適的振動(dòng)儀器和振動(dòng)時(shí)間,以確保施工過(guò)程中沒(méi)有泄漏和振動(dòng);(3)控制澆筑層厚度和速度,以利散熱;(4)在混凝土振動(dòng)初凝前,采用二次壓實(shí)和混凝土表面盡可能降低混凝土裂縫的發(fā)生率;(5)對(duì)砼結(jié)構(gòu)的表面隔熱:進(jìn)行隔熱是為了管控溫度降低的頻率,讓砼結(jié)構(gòu)內(nèi)外部之間的溫度差顯著降低,從而確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.3控制變性裂縫
溫度變化產(chǎn)生的溫度裂縫現(xiàn)象,應(yīng)盡量避免溫度差的存在,因?yàn)橐坏┯卸矗そㄖ陌踩蜁?huì)受到威脅,在一般情況下,有應(yīng)對(duì)這種情況的兩種主要措施,一是設(shè)置孔的角度,避免裂縫,然后能增加鋼筋數(shù)量。在鋼筋混凝土裂縫問(wèn)題,主要以阻力為主要原則,這一原則將結(jié)構(gòu)的最大剛性放大并拉伸,從而避免了裂縫的產(chǎn)生。這一原則是呈相反的趨勢(shì),降低整個(gè)水工建筑設(shè)計(jì)的剛度并適應(yīng)了地基變形。
3.3.1降低混凝土成型時(shí)的實(shí)際溫度
在夏季施工時(shí)應(yīng)禁止沙子和石料被陽(yáng)光直接照射,必要時(shí)噴灑細(xì)水霧。同時(shí),保證模具內(nèi)部的通風(fēng),來(lái)加快熱量的散發(fā)。通過(guò)某些緩凝減水劑的滲透來(lái)避免水化熱的集中產(chǎn)生。
3.3.2加強(qiáng)施工當(dāng)中的溫度控制
水工建筑施工過(guò)程當(dāng)中需要將各項(xiàng)條件、空氣濕度、溫度材料性能對(duì)混凝土影響進(jìn)行分析,采取最佳解決方案,這樣才能避免出現(xiàn)裂縫?;炷翝仓笠M(jìn)行保溫和長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù),緩慢降溫可避免混凝土內(nèi)外溫濕度的突然變化。同時(shí),要加強(qiáng)溫度控制,及時(shí)調(diào)整保濕養(yǎng)護(hù)的措施。
3.3.3改善具體的約束條件
進(jìn)行分層澆筑,合理設(shè)置一些施工縫和后澆帶,這樣既可以放寬具體的約束條件,又可以減少水化熱的聚集現(xiàn)象。
3.4完善裂縫修補(bǔ)和處理
水工建筑從設(shè)計(jì)之初到使用的整個(gè)過(guò)程內(nèi)都需要將裂縫問(wèn)題納入重點(diǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目當(dāng)中,在對(duì)水工建筑養(yǎng)護(hù)、檢查、維修當(dāng)中這些都是必要工作步驟,一旦水工建筑出現(xiàn)裂縫需要及時(shí)修補(bǔ),避免產(chǎn)生更大裂縫,水工建筑裂縫修補(bǔ)法中嵌縫封堵法、灌漿被廣泛使用,而表面修補(bǔ)法在不影響水工建筑整體結(jié)構(gòu)當(dāng)中是成本比較低,所以根據(jù)水工建筑裂縫大小及作用選擇最佳修補(bǔ)方法。
4結(jié)束語(yǔ)
總之,混凝土裂縫是結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的現(xiàn)象,裂縫可能導(dǎo)致施工質(zhì)量的下降,為了提高施工質(zhì)量,使施工質(zhì)量得到全面提高,需要在施工過(guò)程中對(duì)裂縫問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的研究。我們?cè)谝院蟮难芯恐校仨毞e極加強(qiáng)對(duì)混凝土施工質(zhì)量的要求,并進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。這樣才能在很大程度上達(dá)到對(duì)混凝土施工裂縫的控制。混凝土施工裂縫的預(yù)防與控制工作不僅要嚴(yán)格保證混凝土結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足強(qiáng)度要求,還要保證溫度的穩(wěn)定性,還應(yīng)加強(qiáng)原材料的準(zhǔn)備工作,對(duì)絕熱溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制,以及實(shí)時(shí)維護(hù),以確保混凝土高質(zhì)量、高效率的施工。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:茂名市名江水利工程建設(shè)監(jiān)理有限公司)