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水利工程混凝土施工质量控制分析

水利工程混凝土施工质量控制分析

摘要:在水利工程建设中,为提高工程抗冻抗裂抗渗性能,必须加强施工质量控制,确保工程更好运行。指出水利工程抗冻抗裂抗渗混凝土施工质量控制的意义,分析存在的不足,并提出相应的质量控制对策,包括原材料质量选择、混凝土配合比设计、施工过程质量控制3个方面。

关键词:水利工程;抗冻抗裂抗渗;混凝土施工;质量控制

水利工程建设中,为提高工程质量、确保输水顺利进行和满足农业灌溉用水需求,采取相应措施,加强工程质量控制,提高混凝土抗冻抗裂抗渗性能是十分必要的。为达到这个目的,应该加强混凝土材料质量控制,做好混凝土配合比设计,并重视施工过程质量控制工作。下面,结合水利工程建设实际情况,对抗冻抗裂抗渗混凝土施工质量控制进行探讨分析,提出相应的质量控制措施,希望能够为类似工程施工提供启示与参考。

1水利工程抗冻抗裂抗渗混凝土施工质量控制的意义

1.1提高水利工程质量

冻胀、渗漏、裂缝等现象的出现会严重影响水利工程质量。而在施工中如果采取有效措施,提高原材料质量,做好混凝土配合比设计,加强施工过程的质量控制,有利于增强水利工程质量,促进工程作用的有效发挥。

1.2延长工程使用寿命

渗漏、裂缝等问题的出现会严重影响工程使用寿命,对整个工程正常运行带来不利影响。而通过采取相应的质量控制措施,能有效预防渗漏、裂缝等问题的出现,延长整个水利工程的使用寿命。

1.3满足农业灌溉需要

通过采取有效措施加强施工质量控制,实现对渗漏、裂缝的有效预防,确保水利工程输水顺利进行,满足当地农业灌溉需要,为当地农业发展提供充足的水源,对农业增产、增收具有积极作用。

2水利工程抗冻抗裂抗渗混凝土施工质量控制存在的不足

2.1原材料质量不合格

一些施工单位忽视原材料质量控制,对水泥的试验检测不到位,未能严格控制砂、粗骨料、掺合料等原材料的质量,导致混凝土质量不合格,影响其抗冻抗裂抗渗性能。

2.2配合比设计不合理

配合比设计没有严格遵循规范标准,各种材料配制未能满足要求。或者施工管理不到位,存在任意改变配合比设计、任意向混合料中加水的情况,降低混凝土质量,容易导致冻胀、裂缝、渗漏等问题发生。

2.3施工质量控制不到位

施工是质量控制的关键环节,但一些施工单位由于管理制度不完善、施工人员素质偏低等因素的制约,对整个施工过程质量控制不严格。如,混凝土拌合料额搅拌不到位,浇筑不合格,振捣施工质量控制不严格,导致密实度不够,或者是施工养护不全面,容易导致裂缝现象发生,降低整个水利工程施工质量。

3水利工程抗冻抗裂抗渗混凝土施工质量控制对策

3.1确保混凝土材料质量

为提高水利工程抗冻抗裂抗渗性能,施工单位应该重视对原材料的质量控制。通过提高原材料质量,不仅可以保证混凝土强度,还能增强其抗冻抗裂抗渗性能,进而有利于整个水利工程正常运行。

(1)水泥。

水泥选择时,不仅要满足混凝土抗冻抗裂抗渗性能要求,还应该确保水泥泌水性小、中低水化热、具有一定抗侵蚀能力,等级一般不低于42.5,种类为硅酸盐水泥或普通水泥。如,工程施工采用等级为42.5的普通硅酸盐水泥,初凝时间185min,终凝时间245min,28d抗压强度46.7MPa,抗折强度7.8MPa,能取得良好的施工效果。

(2)砂。

砂选用中粗砂或中砂,含泥量小于或等于3%,并严格控制砂的级配,通过0.315mm筛孔的砂为15%~30%,有利于提高混凝土致密性。

(3)粗骨料。

粗骨料采用卵石或碎石,粒径严格控制在20~40mm,这样有利于砂浆和石子紧密结合,将它们之间的微小裂缝控制在最小范围,从而有利于提高混凝土抗冻抗裂抗渗性能。

(4)掺合料。

掺合料有多种不同类型,包括粉煤灰、沸石粉、硅粉等,在具体类别选择时,应该结合当地实际情况合理选择。通常混凝土掺合料选用粉煤灰,掺入量约20%,因为粉煤灰材料来源广泛,加工方便,成本较低,能更好地满足水利工程施工建设需要。通过加入粉煤灰,能降低混凝土泌水作用,有利于提高工程强度,增强水利工程抗渗性能。

(5)外加剂。

外加剂采用HS-107高浓高效聚羧酸系引气减水剂,能引入稳定、适量的微气泡,改善混凝土孔结构,增强混凝土抗裂、抗渗性能。

(6)膨胀剂。

膨胀剂采用UEA膨胀剂,可以预防混凝土裂缝发生,确保水利工程质量[1]。

3.2提高混凝土配合比设计质量

配合比设计也是施工的一项重要工作,直接影响水利工程抗冻抗裂抗渗性能,因此在水利工程施工中必须重视采取相应措施,加强混凝土配合比设计工作。

(1)确保混凝土强度及和易性。

进行配合比设计时,首先应该考虑混凝土抗渗和抗冻要求,更好地满足水利工程施工需要。其次考虑混凝土强度、和易性、经济性等方面的要求,尽量用低水灰比混凝土,以提高混凝土强度,更好地满足施工要求[2]。影响混凝土抗渗性能的因素是多方面的,如内部孔隙、内部裂缝等。为提高混凝土抗冻抗渗性能,应该从水灰比、骨料、水泥品种、外加剂等方面入手,加强施工过程的管理工作,提高质量控制水平,确保混凝土水利工程质量。

(2)优选各种材料并合理进行配比设计。

材料选择时,应该对各种材料的质量、品种、性能进行优选,通过试验最终确定各种材料用量,提高原材料质量。要严格控制含砂率,确保水泥浆与沙子良好结合,确定含砂率和最小水泥用量后要验证灰砂比,一般应该大于1∶2.5。如,混凝土抗渗抗冻为C20F200W6,水灰比为0.42,含砂率为38%,单位用水量为141kg,是施工中比较好的配合比设计,可为类似配合比设计提供借鉴。

3.3加强混凝土施工质量控制

在确保原材料质量、做好配合比设计的前提下,施工单位应该根据该水利工程具体情况,加强整个工程施工过程的质量控制,以确保其良好的抗冻抗裂抗渗性能。

(1)拌和。

先将砂石、水泥倒入搅拌机内,然后进行搅拌。由于混合料添加掺和料和外加剂,为提高搅拌效果,应该适当延长搅拌时间,通常比普通混凝土搅拌时间应延长50%,一般搅拌3min以上为宜。这样,既能保证混凝土搅拌均匀,还能促进各种外加剂作用的最佳发挥。

(2)运输。

采用自卸车运输混凝土,拌和好后应立即将混凝土运输至施工现场。运输车辆要采取覆盖措施,防止水分蒸发,避免出现离析现象,降低塌落度。如果运输距离较长、气温较高,可适当掺入缓凝剂,提高塌落度,从而保证混凝土浇筑时满足施工要求。不能采用直接加水的方式提高混凝土塌落度,可根据实际工作需要,加入减水剂以提高混凝土塌落度值[3]。通常混凝土在搅拌好后3h内应完成运输和浇筑施工,超过4h的混凝土应作为废料弃掉,避免使用质量不合格的材料影响水利工程质量。

(3)浇筑。

重视技术交底,严格控制每个环节的施工质量,提高工程抗冻抗裂抗渗性能。为确保混凝土振捣密实,浇筑完成后用插入式振捣器进行振捣,坚持快插慢拨原则,避免漏振、过振现象发生。每点振捣时间约20s,当表面不泛起灰浆、不再出现气泡为止,证明振捣密实。混凝土初凝前后,对表面进行反复抹压,接近初凝时也可用二次振捣方法,增强混凝土密实度,提高防渗防冻能力。底部混凝土在接近初凝时,也需要进行二次振捣。在接缝处理、分层、二次振捣时,用平板振捣器进行,排除表面浮浆,用木抹子拍实、搓压,避免表面出现龟裂现象。一般在混凝土收水之后,再进行表面压光。如果是泵送混凝土,为提高工程质量,应进一步加强混凝土表面处理工作。根据规范要求制作抗冻抗渗试件,每500m3至少制作1组标准养护28d的试块,并且每组工程不得少于2组,以掌握混凝土性能,加强质量控制,确保水利工程质量[4]。

(4)养护。

对有抗冻抗裂抗渗性能要求的水利工程,混凝土施工时最好采用边浇筑、边抹平、边保湿养护的方法,以提高混凝土工程质量。通常不宜在冬季施工,如果因工期要求必须在冬季施工,则需要采取相应的技术措施。如,采取上盖、内部加热的立体保温措施,确保养护环境温度不得低于5℃。一般养护时间应大于14d。施工中采取保温、保湿措施,不宜掺入防冻剂,确保在正温条件下养护,提高养护效果,确保混凝土施工质量。

(5)拆模。

抗冻抗裂抗渗混凝土施工中,为确保施工质量,一般不宜过早拆模。拆模时,混凝土表面温度不得与周围温差大于20℃,这样能更为有效地避免裂缝现象发生。拆模时间根据气温不同而略有差异,通常以混凝土凝固、将手指轻放在上面不会出现痕迹为标准,在这种情况下可以拆模。拆模要认真、仔细,避免对混凝土造成损伤。拆模后,立即浇水或覆盖塑料薄膜进行养护,直到满足施工要求为止。地下结构部分在拆模完成后,要及时回填土。这样,有利于确保混凝土强度,预防裂缝现象发生,提高混凝土抗冻抗裂抗渗性能。

4结语

总之,在水利工程建设中,为提高工程质量,增强工程抗冻抗裂抗渗性能,必须重视原材料质量控制,做好配合比设计,并加强混凝土施工质量控制。同时,还应做好施工组织设计工作,提高施工人员素质,重视水利工程日常养护与维护,促进水利工程更好运行。

参考文献:

[1]高武.水利工程混凝土施工质量控制[J].黑龙江水利科技,2012,(11):248-249.

[2]杨慧.浅谈河口水电站混凝土抗渗抗冻施工技术[J].湖南水利水电,2014,(4):13-16.

[3]孙凤华,王玉红.高抗冻、抗裂混凝土(砂浆)在水库除险加固工程中的运用[J].吉林水利,2011,(8):58-62.

[4]曹海,夏世法,林锋,等.浅谈某严寒地区碾压混凝土坝施工质量控制[J].南水北调与水利科技,2010,(3):149-152.

作者:张彬 崔理哲 单位:河北省石津灌区管理局