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        水利工程施工中混凝土裂縫的防治技術

        2021-11-24 10:08:15
        商品與質量 2021年11期
        關鍵詞:水利混凝土結構

        德州鬲津水利有限公司 山東德州 253000

        在現(xiàn)今我國水利工程當中,混凝土是重要的材料類型,能夠保證水利的堅固穩(wěn)定。而在實際鋼筋混凝土材料應用當中,也存在著一定的問題。其中,結構裂縫是最為常見的問題類型,不僅影響因素眾多,且會在出現(xiàn)后對水利質量產(chǎn)生較大的影響[1]。

        1 水利施工中導致混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

        1.1 水泥材料的水化反應

        在不斷硬化混凝土的過程中,水泥材料會發(fā)生水化反應,在該反應發(fā)生的過程中所釋放的熱量,會逐漸升高混凝土內部溫度,甚至比外部環(huán)境溫度更高。當結束反應后,受到熱脹冷縮原理的影響,混凝土不斷收縮,以至于裂縫產(chǎn)生在構件表面。而如果混凝土構件體積比較大,在反復的澆筑后會產(chǎn)水化反應,繼而影響混凝土結構的穩(wěn)定性,引發(fā)裂縫問題。

        1.2 材料原因

        混凝土材料自身的性能很容易使結構中的梁出現(xiàn)裂縫,其典型原因就是混凝土結構發(fā)生收縮。造成混凝土收縮的原因較多,最主要的原因是混凝土所使用的骨料材質、膠凝材料或者原材料的質量不符合工程要求。首先,一般情況下,如果混凝土的骨料或者膠凝質量較差,容易導致水灰比例不協(xié)調,難以掌控水泥和膠凝材料的使用量,混凝土中的砂質含量過大,骨料的粒徑被過度磨損而減小。其次,骨料的泥物質含量明顯高于質量標準時也會使得骨料用量增加,影響混凝土性能。再次,如果混凝土中沒有按照質量要求添加適度比例的外加劑,使外加劑之間產(chǎn)生不同程度的催化反應,就會導致混凝土的體積變小,質量降低。最后,混凝土在凝結固化時會發(fā)生不同形態(tài)的物理變化,這種變化本身會影響結構體積的穩(wěn)定性,使得混凝土結構發(fā)生膨脹,表面平整度降低,進而出現(xiàn)不同深度的裂縫[2]。

        1.3 施工中操作不當而導致裂縫產(chǎn)生

        混凝土的施工也是一項有著嚴格要求的工作,其中每個施工環(huán)節(jié)如果操作不當都有可能影響混凝土結構性能,從而引發(fā)裂縫問題。如鋼筋綁扎距離控制不當使得混凝土局部抗拉力發(fā)生變化,進而混凝土在受環(huán)境條件影響下就會出現(xiàn)裂縫;模板拆除過早使得混凝土凝固的強度與硬度都達不到施工標準,進而引發(fā)裂縫。此外還有許多施工中的不當操作都會對混凝土裂縫的產(chǎn)生帶來隱患,因此這一人為因素是絕對不可忽視的。

        2 水利施工中的混凝土防裂縫技術

        2.1 規(guī)范混凝土澆筑施工

        混凝土施工過程中操作將對其結構性能產(chǎn)生影響,因此混凝土澆筑施工中必須對其施工技術加以規(guī)范。如在進行基巖面澆筑時,就需要在其上鋪設水泥砂漿,并將其厚度控制在2 至3 厘米。對于大體積混凝土的澆筑,施工中必須嚴格按照設計厚度、規(guī)定的順序與方向進行分層澆筑,同時澆筑期間不能向倉內加水。如果水利施工現(xiàn)場溫度高于20℃,則混凝土澆筑的間隔時間必須根據(jù)混凝土材料的類型進行嚴格控制,以避免間隔時間過長導致其結構出現(xiàn)深層裂縫。最后,還需要對澆筑完成的混凝土進行嚴密的振搗,確保每一個位置都振搗到位。

        2.2 優(yōu)化配比設計

        在具體施工中,需要做好高性能混凝土材料的選擇,如果使用的為補償收縮混凝土,則需要在其中做好適量膨脹劑的摻加,通過混凝土微膨脹情況的形成,對在此當中形成的收縮情況進行補償。同時,需要在施工中做好水灰比的控制,保證低于0.5,在有效降低水灰比的情況下對混凝土材料的彈性模量進行提升,以此使其在抗裂性方面具有更好的表現(xiàn)。而在保證混凝土質量滿足需求的基礎上,也需要對石子用量進行增加,降低砂、水泥材料的含量[3]。

        2.3 加強對砂石質量的控制

        針對混凝土裂縫出現(xiàn)的原因,制定出對應的防治對策。首先,粗骨料選用粒徑介于5mm 到25mm 之間的碎石,碎石含泥量不超過1%,這種粒徑較大的碎石配置的混凝土具有不錯的抗拉強度與和易性,不會出現(xiàn)成坨成堆的現(xiàn)象;其次,細骨料采用中砂,山砂(45%)+人工砂(55%)混合使用,無論是山砂還是人工砂,其平均粒徑都最好要大于0.5mm,而含泥量要低于1%。這樣的細骨料在配置成混凝土時,同樣能夠減少用水量,降低水泥水化的熱量,降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率,進而保障混凝土的質量;最后,粉煤灰在混凝土中的占比應該控制在10%以內,配置方法使用外摻法,也就是粉煤灰的使用不能影響混凝土配置中的水泥用量。外加劑具有降低水化熱峰值的作用,能夠降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率。

        2.4 加強混凝土養(yǎng)護

        混凝土養(yǎng)護的關鍵在于溫度的控制與保持,避免出現(xiàn)溫度過高或者溫差較大的情況,防止混凝土干縮。一般情況下,養(yǎng)護手段以噴水為主。而對于大體積混凝土,其土體內部和外部溫差較大,強度性能也有所不同,這就需要額外使用埋設循環(huán)冷卻水管的方法,進一步加強降溫處理。同時,還需要把握好拆模的時間,在模具拆除后需要立即對其進行覆蓋并灑水,以降低周圍環(huán)境、溫度對混凝土結構的影響。養(yǎng)護時間主要與混凝土的實際強度和設計要求有關,根據(jù)兩者之間的差距來控制養(yǎng)護時間,一般不少于7 天。此外,如果混凝土強度小于1.2MPa 時,則應該避免在混凝土結構上進行后續(xù)施工,以免影響混凝土結構而產(chǎn)生裂縫,還可以在其表面鋪設一層薄膜,以減少混凝土內部水分的過度蒸發(fā),使其表面保持濕潤,減少裂縫的出現(xiàn)。

        3 結語

        綜上所述,水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的因素是多種多樣的,但歸根結底都在于施工過程中未能對其進行有效的防治。對此,實踐中施工人員應該從材料質量與配比入手加以控制,對混凝土澆筑施工中的各項操作都進行規(guī)范,并在養(yǎng)護周期內盡早采取養(yǎng)護措施,以最大程度上降低混凝土裂縫出現(xiàn)的概率。

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