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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
  • 浏览:3385
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术

2020-10-16 09:09:00 工程地质学 王建华
资料简介

摘要:我国是一个人口大国,对水资源的需求量逐渐增加。水利工程是重要的民生工程之一,当下中国群众的生活质量在不断提升,水利工程在其中发挥了调节水资源、利用水资源的重要作用。钢筋混凝土依然是目前水利工程中重要的结构形式,具备着材料价格低廉、性能优越的特点。但是混凝土材料容易产生裂缝,也是制约水利工程高效使用的因素之一,工程的质量问题时有发生,整体工程稳定性和施工、后期使用的安全也会受到影响。因此,在水利工程施工中,需要对于混凝土裂缝进行严格的控制和处理,以免其对于水利工程的质量产生更为严重的影响。

水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术

王建华

德州市水利局水利施工处 山东德州 253014

摘要:我国是一个人口大国,对水资源的需求量逐渐增加。水利工程是重要的民生工程之一,当下中国群众的生活质量在不断提升,水利工程在其中发挥了调节水资源、利用水资源的重要作用。钢筋混凝土依然是目前水利工程中重要的结构形式,具备着材料价格低廉、性能优越的特点。但是混凝土材料容易产生裂缝,也是制约水利工程高效使用的因素之一,工程的质量问题时有发生,整体工程稳定性和施工、后期使用的安全也会受到影响。因此,在水利工程施工中,需要对于混凝土裂缝进行严格的控制和处理,以免其对于水利工程的质量产生更为严重的影响。

关键词:水利施工;混凝土裂缝;混凝土防治

引言

水利工程建设过程中,会应用到许多材料,混凝土就是必不可少的材料之一,混凝土对整个水利工程的质量与安全,具有非常重要的影响。所以,在水利工程施工时,应当高度重视混凝土裂缝问题。如果在水利工程中出现裂缝,将对整个工程产生重要的影响,甚至影响正常运行和降低使用期限,从而影响工程的可靠性。所以,应当重视水利工程的裂缝问题,致力于提高水利工程的稳定性,这样才能切实保障水利工程的质量。

1水利工程混凝土裂缝类型

根据不同裂缝的成因可将混凝土裂缝划分为以下几类,分别为:1)塑性收缩裂缝。该混凝土裂缝主要是由于混凝土中的水分流失较大而形成的裂缝,塑型收缩裂缝与混凝土缩裂缝进行对比,其最大的差异体现在塑型收缩裂缝通常产生于混凝土完全凝固之前,混凝土土缩裂缝的形成则出现在混凝土完全凝固之后。混凝土层受太阳暴晒或外界自然环境较强风力等的影响,容易导致混凝土表层所含有的水分被汽化挥发,混凝土内部及外部所受到的压力由此产生不平衡,最终导致了塑性收缩裂缝的形成。塑性收缩裂缝一般呈现中间较宽、两边较窄的状态,为水利工程项目日后的运行安稳埋下了巨大的隐患。2)温差裂缝。导致温差裂缝的原因便是混凝土表层及内层的温度有着极大的差距,温差裂缝也由此而命名。水利工程施工过程中对混凝土进行浇筑及养护工作时容易出现温差裂缝,混凝土的主要构成部分为水泥,水泥由于水化热反应可快速释放出较大的热量,混凝土表层的热量可以较快的被散发,因而表层温度可较快的冷却下来。混凝土里层的热量则不易被散发而聚积下来,当温度差达到一定临界点时便形成了裂缝。水利工程施工中最容易产生温差裂缝的工程便是大坝施工及分缝。

2水利工程施工中混凝土产生裂缝的主要原因

2.1温度的影响

钢筋混凝土结构目前依然是中国水利工程主体结构,以混凝土材料为主体的建筑就面临着混凝土材料裂缝的问题,因为混凝土材料本身和其他材料之间存在着线膨胀系数的问题,另外在外界环境的影响之下,建筑物内部结构裂缝的产生就成为质量方面的问题。混凝土在水利工程施工中,温度是混凝土强度的重要影响因素之一,因为混凝土浇筑后不断硬化,释放出水化热积累在混凝土内部,如果这些热量不能及时被消散,就会导致混凝土内部温度逐渐上升,形成混凝土内外的巨大温差,导致了混凝土变形、裂缝。与此同时,硬化过程中混凝土的抗拉能力也会发生巨大的变化,温差造成的混凝土变形一旦超过了混凝土的承受能力,就会导致混凝土裂缝的产生。不仅仅是水化热会对于混凝土裂缝产生影响,光照和外部温度、边界条件等都会对于混凝土裂缝产生影响。

2.2荷载裂缝

导致荷载裂缝主要是结构设计不合理,具体包括:结构计算模型不合理、存在漏算问题;结构受力分析与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力计算与配筋计算错误;结构安全系数不够;结构设计时未考虑施工的可行性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当。另外,施工过程不规范也会导致荷载裂缝,例如,施工机具、材料堆放不合理;预制结构翻身、起吊、运输、安装不当,造成结构受力不合理;施工人员没有严格按设计图施工,擅自更改结构施工顺序,改变了结构受力模式,没有对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

3水利工程施工中混凝土产生裂缝的预防措施

3.1解决温差问题

混凝土施工工作之前,混凝土的配比检测、试验工作也是十分重要的,需要在后续的施工过程中满足混凝土质量的相关要求,减少裂缝的产生,尤其是需要在温度和投料的有效控制。水泥的水化热是影响混凝土温度变化的主要原因,需要在相关施工的过程中进行各项要求的匹配工作,从而保证质量的前提下降低水泥的使用量,也可以选择低水化热水泥,减少在水泥搅拌和硬化过程中所产生出来的热量。在进行混凝土搅拌工作之前,可以选择对于碎石等进行冷水的冲刷工作,减少热量的产生,再选择有效的施工和浇筑的方式,从而在冬季夏季等不同的时节进行不同方式的作业方式,采取必要的温度控制工作,杜绝高温或者低温作业的现象,减少温度差造成的影响。在浇筑的过程中采取了分层浇筑的方式,加强混凝土在实际施工中的浇筑能力。如果在大体积的混凝土的浇筑中,可以选择安装冷却水管的方式进行降温,从而控制好内部外部的应力,减少裂缝的产生。

3.2科学选择原材料

结合以往施工经验,混凝土裂缝问题的出现与原材料质量有较大的关联性。因此,在对此类问题进行防治时,首先要做好原材料的选择。在具体的操作环节中,应注意以下几点:(1)在砂子的选择过程中,优选连续级配、等级较高的人工砂,同时要求材料自身含泥量在3%以内,而且还要对材料进行碱活性检验,根据试验结果评估材料的可用性。(2)选择外加剂时,需根据当地的降雨量、平均温度、昼夜温差等进行选择,如常用的复合型外加剂、抗冻外加剂等。(3)在水泥的选择中,主要以普通硅酸盐水泥为主,结合水利工程的实际需要,还可以搭配火山灰水泥或矿渣水泥完成混凝土材料的配置,同时,应优选水化热较低,强度等级在42.5以上的水泥,从而减少裂缝的产生,为保证工程的施工质量奠定基础。(4)粉煤灰作为一种可以部分替代水泥的材料,结合水利工程特征,应优选一级粉煤灰,并且在拌和过程中,将粉煤灰添加量控制在40%以内,以确保混凝土易性。另外,拌和用水应以生活用水为主,自然界中的水体需要经过悬浮物、酸碱性测试,待满足条件后再进行使用,借此从根源上降低裂缝的发生概率。

3.3对混凝土配合比例进行优化

由于混凝土原材料对制成质量优质的混凝土有着至关重要的影响作用,因而水利工程施工技术人员需重视混凝土配合比例的设计工作。首先水利工程技术人员需挑选符合水利工程所需的混凝土原材料,将水的使用量降至最优。随后,在进行混凝土的配置过程中,施工技术人员务必严格按照施工标准来对原材料进行混合,在此过程中可加入适当的高粉煤灰,只有对混合过程进行最大程度的把控才能有效保障所制得的混凝土质量符合相关标准。当施工技术人员完成混凝土的制作之后,需安排专门人员从中随机抽取样本进行检测试验,若发现其中含有的混凝土不达标,则技术人员则需重新进行混凝土的制作。

结语

水利工程施工中是一项非常重要的施工项目,对混凝土裂缝产生加以控制应根据水利工程施工的设计要求、施工进度、施工质量采取适当的措施,今后应加大研究力度,在混凝土施工环节和技术材料应用以及养护等方面不断探索。

参考文献

[1]艾利君.农业水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术研究[J].科学技术创新,2019,10:133-134.

[2]刘雪莲.混凝土裂缝控制理论下的水利工程施工技术[J].科学技术创新,2019,07:111-112.