水利水电工程施工中砼裂缝防治措施

水利水电工程施工中砼裂缝防治措施

摘要:文章简要描述了水利水电工程中砼裂缝的危害,进一步分析引发砼裂缝的原因,探究水利水电工程建设可采取的有效防治措施,加强砼技术质量控制。在有效的防治措施下,提升了施工质量,可有效减少砼裂缝的出现,确保水利水电工程安全运行。

关键词:水利水电工程;施工质量;砼裂缝;原因;防治措施

在水利水电建筑工程施工中,混凝土是重要的施工环节,而其裂缝问题也成为工程中一个普遍存在问题。出现裂缝的原因是多方面的,比如使用的原材料质量不达标、配比设计不合理等,都会引发砼裂缝,进而威胁到建筑工程受力性能、稳定性等,加大水利水电工程安全威胁。因此在施工中需有效采取措施防治裂缝问题,进一步规范混凝土作业,不断改进完善施工工艺,避免因砼裂缝而引发的工程危害等。

1.砼裂缝危害

在水利水电建筑工程施工中,混凝土是常用施工材料,在内外因素作用下会导致混凝土出现物理结构方面变化,裂缝的出现会产生严重影响。一方面裂缝会导致建筑工程渗漏问题,在压力水作用下逐渐扩宽裂缝,同时混凝土内部会有水渗入,进而引发水解破坏,最终破坏混凝土结构物。混凝土裂缝还会削弱钢筋的保护作用,裂缝处其水拉性能较弱,会不断扩大裂缝加大危害。另一方面混凝土裂缝会影响到结构物结构强度、稳定性,不仅会影响到建筑工程外观质量,如果出现严重的贯穿裂缝,则会完全破坏混凝土结构物。

2.水利水电建筑工程产生砼裂缝原因

2.1荷载作用形成裂缝

水利水电建筑工程在运营使用中,受使用荷载的影响,截面的混凝土会受到大于其极限拉伸值的拉应变,构件往往处于带缝工作状态下。该因素下形成的裂缝,大致垂直于主拉应力方向,并且产生在荷载效应最大的部位。在具有相同荷载效应的情况下,裂缝产生主要就是在混凝土抗拉能力不足的部位。混凝土硬化中,干缩作用下其体积会产生变形,这种变形受约束就会产生裂缝,其宽度可能会比较大甚至贯穿构件。一些构件厚度较大,受混凝土塑性塌落影响,也会引发裂缝缺陷。在集中荷载下,混凝土构件会有内力弯矩产生,出现与构件纵轴相垂直的裂缝,受较大剪力影响而产生斜裂缝,并不断向上向下进行延伸。

2.2非荷载引发裂缝

2.2.1温度变化引发裂缝

第一就是温差问题,水利水电建筑工程施工中,混凝土在内外温差大且缺乏有效养护处理的情况下,会由于内外部温度变化产生温度应力。此时,在混凝土表面会出现裂缝,威胁到混凝土结构。第二就是热胀冷缩效应的影响,在水利水电建筑工程施工中,需重视起温度控制,受热胀冷缩效应影响混凝土原料产生水化热,由于难以有效散热,因此混凝土构造内部温度不断提高,进而出现整体膨胀现象,也就产生了裂缝。第三,冻胀现象引发裂缝。在环境温度低于零度的情况下,混凝土中的水分会结冰,之后导致其体积加大,其中的凝胶孔产生一定渗透压力。该压力下,混凝土膨胀力被进一步加大,达到一定程度也就出现了裂缝。

2.2.2收缩变形引发裂缝

首先是砼的泌水作用,在振捣施工不密实的情况下,会影响到砼内部水的溢出,骨料周边出现较多水囊,在砼逐渐干燥之后,往往在水泥浆与骨料结合处出现微裂缝。其次是水泥浆的收缩,水泥浆硬化中,水分蒸发下出现砼塑性收缩,且会受到粗骨料的影响导致结合面产生裂缝。大量水分蒸发下,孔隙水中毛细管表面会出现张力变化而收缩产生裂缝。最后就是水分的溢出,引发砼收缩主要的因素就是水分,水硬化期间不断膨胀发酵,水分逐步蒸发,其中的凝胶体更加干燥,最终形成收缩裂缝。一般情况下砼用水量的影响力相当大,水灰比越大则相应会加大干缩率。

2.2.3施工环境不利

在钢筋混凝土施工中,如果其施工环境存在不利因素,产生裂缝的几率也会进一步加大。常见的不利环境就是侵蚀性水,混凝土虽有保护层,但其厚度是有限的,在其落实性不良的情况下,溶于水的氧离子、环境中氯离子等会导致其中钢筋生锈,产生大于原金属体积的氧化铁,而挤压周边混凝土产生胀裂、引发裂缝。这种裂缝被称为顺筋裂缝,一旦产生会加剧钢筋锈蚀,在恶性循环下剥落保护层,钢筋最终也会断裂,严重影响到建筑结构耐久性。

2.2.4原材料选用不当

水利水电工程施工中,合理选择原材料是非常必要的,原材料质量性能会影响到混凝土安全稳定性。一些工程项目中使用了不达标的材料,导致工程项目建设品质不符合要求。尤其是在混凝土施工中,原材料选用不当会加大工程问题,受外界自然因素影响出现滑坡等问题。

3.水利水电建筑施工砼裂缝防治措施

3.1合理选用原材料

原材料的选用直接影响着工程施工质量,要减少砼裂缝的产生,需要在水利水电工程施工中控制好原材料质量。选用中需依据施工中相关标准进行,保证材料的质量达标,避免出现砼裂缝。施工中通过经常性质量检测来加强质量把控,可以选择资质良好的厂家建立起长期合作关系,确保货源可靠,杜绝施工中使用到劣质材料。施工现场也要强化材料管理工作,加大质量监管力度,在发现材料存在问题的情况下及时更换,或者采取有效措施修复有问题的材料。比如可以使用水洗法降低碎石材料粉尘量等,水泥原材料要尽量保证具备良好的抗折能力不易变形,否则容易产生裂缝。同时要注重原材料的储存管理,控制好环境温度、湿度等因素,避免储存不当降低其性能,影响到使用效果。

3.2优化混凝土配比设计

在工程施工设计阶段,需制定合理的混凝土拌制方案,其中要保证混凝土配比合理。调制中控制好各项比例参数,优化混凝土配置质量。一般可选择低热或中热粉煤灰水泥,水泥用量尽量减少,使水灰比能够低于0.60。还要对骨料级配进一步改善,可以选择掺加粉煤灰、减水剂等方式,以节省其中水泥用量,从而减少其中的水化热。搅拌中控制好时间,以保证混凝土均匀性良好。具体其配比设计不仅要满足施工标准,还应保障其耐久性,掺和外加剂可以合理配比,减少温差因素下收缩裂缝的产生。

3.3关注温度变化

夏季施工中,外界温度比较高,要特别注意砂石料进入搅拌机的温度,要避免其温度过高,对此可采取遮阳和淋水等措施降温。冬季施工中外界温度较低,则需对混凝土采取遮盖措施,在砼强度达到一定水平后取下,以减少裂缝的产生。

3.4分块分层施工

水利水电建筑工程可以采取分块分层方式施工,运用后浇段施工方法,有效划分模块和制定基础,对整个结构分层浇筑、处理,以使其放热峰值得以分散,避免产生不良挤压裂缝问题。

3.5沉陷裂缝预防

一般在工程地基结构中会出现沉陷裂缝,其对工程结构的安全威胁相当大,因此要注意科学防治。施工中需先分析地基土层性质,对软弱土层进行必要加固处理,提升其强度、承载性能,使用的模板部件、结构也要符合要求,能够有效支撑地基施工,保证总体结构安全性。

3.6做好养护工作

完成水利水电建筑工程混凝土施工后,要及时开展对混凝土构件的养护工作,以保障施工结构安全稳定。受水利水电工程自身特性影响,容易出现集中的水化热问题,如果缺乏及时有效的处理,会导致混凝土表面有裂缝产生。因此在完成混凝土施工后,需要及时加以养护,比如采取洒水保湿措施或者保温举措等,保证混凝土结构质量,降低裂缝出现几率。同时要加固处理项目结构,避免在温度影响下工程项目稳定性减弱。其中的斜向钢筋、构造钢筋也要加强处理,保证混凝土具备良好抗裂性能,减少裂缝问题。此外如果施工中发现出现砼裂缝,就要及时采取钢芯材料、弹性材料等修补裂缝,避免其发展下去威胁到项目质量安全。

4.结束语

我国水利水电工程项目不断增多,要更加关注其中的安全隐患问题,要进一步掌握砼裂缝的产生原因和类型等,在施工中加强防控,规范各项施工操作,最大程度上降低裂缝出现几率。同时要注重科技的发展应用,更有效解决施工中裂缝问题。

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作者:钱建红 孙邵岗 单位:云南省水利水电工程有限公司