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水利施工中混凝土裂缝防治策略探究

水利施工中混凝土裂缝防治策略探究

摘要:随着人们生活水平不断提升,我国水利工程数量及规模均呈上升趋势,对其质量要求愈发严格,当前混凝土施工技术在水利工程中应用较为成熟,但受各类因素影响,其裂缝问题仍为困扰施工的主要原因,使水利工程质量存在不确定因素,不利于水利工程持续性发展。文章主要阐述混凝土裂缝防治必要性,分析裂缝类型及形成因素,给予针对性的防治措施,为水利工程混凝土裂缝防治提供参考。

关键词:水利施工;混凝土裂缝;防治策略

水利工程施工周期长、技术要求高、提升施工质量难度大。混凝土为水利工程核心材料,其凝结质量关乎水利工程整体质量,实际施工进程中,易受外界因素影响,如温度、操作等,其凝结冷却后出现裂缝较为常见,难以保证水利工程防水效果,对水利工程使用质量及年限造成严重影响。因此,需根据项目实际状况,对混凝土施工中关键点予以把控,进行针对性防治,避免产生裂缝。

1混凝土裂缝防治的必要性

在水利混凝土施工进程中,出现裂缝较为常见,是水利工程质量核心影响因素。裂缝类型较多,如温度裂缝、干缩裂缝、塑性裂缝等,其中,干缩裂缝对混凝土结构受损较为严重,多发生于墙板部位,裂缝深浅不均。多数水利工程会由于混凝土出现裂缝造成多种不良后果,如坍塌、渗漏等,对人员安全构成严重威胁,影响施工效率及质量。部分水利工程中,裂缝未造成直观的影响,但其使混凝土结构受损,遭受外界冲击刺激下,易发生安全事故,难以发挥工程价值。因此,水利工程施工进程中,需分析混凝土裂缝形成因素,切实做到早发现、早针对,减少混凝土出现裂缝。墙面干缩裂缝形状图如图1所示。

2水利施工中混凝土裂缝的类型及形成因素

2.1水利施工中混凝土裂缝的类型。2.1.1干缩裂缝。干缩裂缝通常出现在混凝土养护两周后,混凝土在外界因素影响下,其内部水分损失较多,造成严重形变,其内部湿度变化较小,其形变程度越小。此类型裂缝多以网状细小裂缝呈现,其宽度约为0.05~0.2mm,针对较薄梁板中,主要以短向延伸分布。干缩裂缝降低混凝土渗透能力,进一步损伤钢筋,使混凝土承载能力、持久性大幅度下降。形成此类裂缝的因素较多,如水泥成分、剂量、水灰比等。2.1.2塑性收缩裂缝。混凝土凝结冷却之前,若其表面损失水分速率过快,易发生塑性收缩裂缝,此类裂缝多在干热或大风季节,主要形态为中间较宽、两边细长,且没有连续性,长短不一,最短为20~30cm,最长为200~300cm。其主要由于混凝土在完全凝结前,自身未有较强的强度,在外界因素影响下,使其表面水分丢失速率过快,内部湿度短期内发生变化,使混凝土发生较大收缩形变,其强度难以抵挡自身收缩,形成塑性收缩裂缝。其与凝结时间、水灰比、温度等均有关。2.1.3沉陷裂缝。沉陷裂缝形成因素较多,如地基结构不均衡、填土不充实等,尤其在冬天模板放置于冻土层上,随着气温升高,冻土层逐渐解冻,产生不均衡的沉降,使混凝土形成沉陷裂缝。此种裂缝呈现为贯穿性裂缝,其实际延伸状况与沉陷成正比,温度变更对裂缝的宽度影响不显著,待地基形变稳定后,其沉陷裂缝也定形。2.1.4温度裂缝。混凝土体积较大时,在水热化影响下,其内部产生大量热量难以散发,使其内部温度大幅度上升,同时混凝土表面散热速率较快,内外形成较大温差,散发热量不均衡,使其内外热胀冷缩程度不一,造成混凝土产生的拉应力不均,拉应力值超过混凝土强度最大范围,造成混凝土出现裂缝,此类主要在施工后阶段。裂缝延伸形态无显著特征,多以纵横交错为主。2.1.5施工裂缝。混凝土施工程序较多,施工技术要求较高,历经制作、脱模、运输等多个环节,受隔离因素影响,出现多形态裂缝,如横向、竖向、水平等,其主要由于浇筑之前未浸透、模板与混凝土粘连、堆放位置不当、拆模振动较大等均可形成裂缝。

3水利施工中混凝土裂缝成因

3.1温度因素。温度为混凝土发生裂缝核心成因,水利工程混凝土在初期凝结进程中,若外界温度变化较大,对最终凝结成效具有重要影响,易产生结构裂缝。一般正常状况下,混凝土结构凝结拉应力与其自身强度相匹配,表明混凝土凝结正常;混凝土内外温度差异较大,使其表面应拉力与其强度相距较大,尤其在凝结初期,混凝土自身强度较小或并无强度,受外界因素影响,表面散热较快,内部热量难以散出,使表面拉应力超过强度最大值,易出现结构裂缝。两边体积较重、中间较轻,是致使混凝土出现裂缝的核心特征。

3.2材料因素。混凝土施工进程中,材料一旦出现问题,易导致配比不当,影响混凝土施工质量。在配比进程中,水泥剂量较多、水灰比较大等,均会对凝结最终成效造成影响。材料使用不当或配比不合适,均会使混凝土收缩程度不均,如泥沙含量较多,使其收缩程度加大。混凝土收缩程度与内外拉应力存在较大差异,会增加混凝土结构出现裂缝的风险。对材料存放未加以重视,水泥堆放在较为潮湿的区域,使其强度降低无法满足施工要求,最终导致结构产生裂缝。

3.3地质因素。地质条件与混凝土施工质量密切关联,若对其未能加以重视,会给水利工程造成较大损失。立足于混凝土裂缝形成因素层面,若选取地质条件不良,如地下水较为丰富、软土层区域等,实施工程中对其地基处理不佳,易发生不均匀沉降,增加混凝土发生沉陷裂缝的风险。应对其加以重视,在具体水利工程施工前,对其地质条件进行勘察,掌握全方位地质资料,为混凝土施工做以保障。

3.4人员因素。人员为混凝土施工核心因素,在实际施工进程中,受人为因素影响,出现混凝土裂缝较多,为水利工程质量保证首要解决的问题。在混凝土施工进程中,未严格根据施工规范及标准进行操作,易使最终凝结冷却效果不佳。大体积混凝土施工时,施工若未标准化、规范化,易使混凝土结构出现裂缝。管理进程中未能对混凝土施工严格把控,对其细部未加以关注,养护进程中缺乏预防及保护体系,会使混凝土抗压能力下降,最终养护效果不佳,增加混凝土出现裂缝的风险。

4水利施工中混凝土裂缝的控制策略

4.1加强施工设计,规范施工流程。水利工程设计进程中,应根据项目实际状况,严格根据相关标准及规范,对混凝土进行设计,形成完善的施工流程,保障混凝土施工质量。在具体设计进程中,应全方位掌握项目环节全方位掌握,将其施工中各个环节及薄弱环节加以管控,对易出现裂缝部位加强关注及防治措施,提前管控将影响混凝土产生裂缝因素,减少混凝土结构出现裂缝。应对其结构进行加固钢筋设计,根据施工实际状况,对其施工技术进行科学设计,明确加固流程,减少低配钢筋对混凝土拉应力的影响,降低混凝土出现裂缝概率。

4.2以施工规范为准,科学设置配比。混凝土配合比对混凝土施工质量较为重要,在具体施工进程中,对材料质量、配比要求较高。为杜绝混凝土结构出现裂缝,施工材料选取时,不能将价格归类为唯一评判标准,实际采购前,需将市场实际状况了解,核查各个供应商资质,对其质量加以控制,材料进行配比时,应严格根据相关国家标准进行操作。若使用的骨料收缩能力较大时,可根据实际状况增大水灰比,为混凝土凝结效果提供支撑;外加剂选取层面应选取活动性混合材料为宜,如煤灰等,可提升混凝土水热化进程中温度,缩减混凝土结构内外温差,降低发生裂缝概率。若有必要可根据施工实际状况,配备一定数量的钢筋,以增强混凝土拉应力,使其内外拉应力处于均衡状态,防止产生裂缝。

4.3定期进行检查,实现实时管控。水利工程施工进程中,应对其是否发生裂缝加以关注,实时观测混凝土凝结后是否存在深层裂缝、贯穿裂缝等,若发生存在此类现象,应采取针对性解决措施。深层裂缝可通过将其钢筋去除,重新进行浇筑铺设;表面出现裂缝可直接进行浇筑。应对混凝土凝结全过程进行实时关注,根据实际状况进行科学养护,混凝土凝结初期,其强度通常较小或无强度,可适当增加湿度,以提升其内部拉应力,确保内外拉应力统一,通过适当增加水分、铺设塑料薄膜,以实现保湿目标。此外,对裂缝形成应加以控制,其主要涉及以下几方面:(1)温度裂缝控制。根据施工实际状况,布设相应的保温装置,针对易出现裂缝的部位,通过增加相应的钢筋加固,减少内部拉应力值差距。(2)干缩裂缝控制。控制材料配合比,浇筑完成后应观察凝结状况,适当给予水分确保湿度,根据相关标准实施填埋、压实等,对混凝土进行二次抹压。(3)塑性裂缝控制。主要以浇筑进程中振捣为核心,确保振捣质量。

4.4适当实施修补,进行专项处理。在实际施工进程中,混凝土结构出现裂缝,应对其加以修复,根据实际状况,选取合适的裂缝处理措施,如表面覆盖、填充等,减少混凝土裂缝对工程整体质量影响。覆盖法主要适用于浅层裂缝,将其表明裂缝进行打磨,再填充裂缝;填充法主要将裂缝进行开凿操作,使其呈现为特定的槽型,待槽型处理完毕后,将其材料注入即可。

5结语

水利工程中,混凝土施工质量对其工程整体质量较为关键,若其施工中出现裂缝,易造成工程坍塌、渗透等不良状况,使水利工程价值难以发挥。施工进程中,应根据实际状况,对其施工各环节加以控制,在易出现裂缝部位,应制定针对性防治措施,避免混凝土结构出现裂缝,保障水利工程顺利实施。

参考文献

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[2]蒋新光.水利施工中混凝土裂缝的主要原因及防治技术[J].工程建设与设计.2019(6):150-151.

[3]徐喆,周海疆.对水利工程中混凝土裂缝问题的浅谈[J].建筑工程技术与设计,2018(7):2531.

作者:肖继飞 单位:云南建投第一水利水电建设有限公司