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摘要:文章簡要描述了水利水電工程中砼裂縫的危害,進一步分析引發砼裂縫的原因,探究水利水電工程建設可采取的有效防治措施,加強砼技術質量控制。在有效的防治措施下,提升了施工質量,可有效減少砼裂縫的出現,確保水利水電工程安全運行。
關鍵詞:水利水電工程;施工質量;砼裂縫;原因;防治措施
在水利水電建筑工程施工中,混凝土是重要的施工環節,而其裂縫問題也成為工程中一個普遍存在問題。出現裂縫的原因是多方面的,比如使用的原材料質量不達標、配比設計不合理等,都會引發砼裂縫,進而威脅到建筑工程受力性能、穩定性等,加大水利水電工程安全威脅。因此在施工中需有效采取措施防治裂縫問題,進一步規范混凝土作業,不斷改進完善施工工藝,避免因砼裂縫而引發的工程危害等。
1.砼裂縫危害
在水利水電建筑工程施工中,混凝土是常用施工材料,在內外因素作用下會導致混凝土出現物理結構方面變化,裂縫的出現會產生嚴重影響。一方面裂縫會導致建筑工程滲漏問題,在壓力水作用下逐漸擴寬裂縫,同時混凝土內部會有水滲入,進而引發水解破壞,最終破壞混凝土結構物。混凝土裂縫還會削弱鋼筋的保護作用,裂縫處其水拉性能較弱,會不斷擴大裂縫加大危害。另一方面混凝土裂縫會影響到結構物結構強度、穩定性,不僅會影響到建筑工程外觀質量,如果出現嚴重的貫穿裂縫,則會完全破壞混凝土結構物。
2.水利水電建筑工程產生砼裂縫原因
2.1荷載作用形成裂縫
水利水電建筑工程在運營使用中,受使用荷載的影響,截面的混凝土會受到大于其極限拉伸值的拉應變,構件往往處于帶縫工作狀態下。該因素下形成的裂縫,大致垂直于主拉應力方向,并且產生在荷載效應最大的部位。在具有相同荷載效應的情況下,裂縫產生主要就是在混凝土抗拉能力不足的部位?;炷劣不?,干縮作用下其體積會產生變形,這種變形受約束就會產生裂縫,其寬度可能會比較大甚至貫穿構件。一些構件厚度較大,受混凝土塑性塌落影響,也會引發裂縫缺陷。在集中荷載下,混凝土構件會有內力彎矩產生,出現與構件縱軸相垂直的裂縫,受較大剪力影響而產生斜裂縫,并不斷向上向下進行延伸。
2.2非荷載引發裂縫
2.2.1溫度變化引發裂縫
第一就是溫差問題,水利水電建筑工程施工中,混凝土在內外溫差大且缺乏有效養護處理的情況下,會由于內外部溫度變化產生溫度應力。此時,在混凝土表面會出現裂縫,威脅到混凝土結構。第二就是熱脹冷縮效應的影響,在水利水電建筑工程施工中,需重視起溫度控制,受熱脹冷縮效應影響混凝土原料產生水化熱,由于難以有效散熱,因此混凝土構造內部溫度不斷提高,進而出現整體膨脹現象,也就產生了裂縫。第三,凍脹現象引發裂縫。在環境溫度低于零度的情況下,混凝土中的水分會結冰,之后導致其體積加大,其中的凝膠孔產生一定滲透壓力。該壓力下,混凝土膨脹力被進一步加大,達到一定程度也就出現了裂縫。
2.2.2收縮變形引發裂縫
首先是砼的泌水作用,在振搗施工不密實的情況下,會影響到砼內部水的溢出,骨料周邊出現較多水囊,在砼逐漸干燥之后,往往在水泥漿與骨料結合處出現微裂縫。其次是水泥漿的收縮,水泥漿硬化中,水分蒸發下出現砼塑性收縮,且會受到粗骨料的影響導致結合面產生裂縫。大量水分蒸發下,孔隙水中毛細管表面會出現張力變化而收縮產生裂縫。最后就是水分的溢出,引發砼收縮主要的因素就是水分,水硬化期間不斷膨脹發酵,水分逐步蒸發,其中的凝膠體更加干燥,最終形成收縮裂縫。一般情況下砼用水量的影響力相當大,水灰比越大則相應會加大干縮率。
2.2.3施工環境不利
在鋼筋混凝土施工中,如果其施工環境存在不利因素,產生裂縫的幾率也會進一步加大。常見的不利環境就是侵蝕性水,混凝土雖有保護層,但其厚度是有限的,在其落實性不良的情況下,溶于水的氧離子、環境中氯離子等會導致其中鋼筋生銹,產生大于原金屬體積的氧化鐵,而擠壓周邊混凝土產生脹裂、引發裂縫。這種裂縫被稱為順筋裂縫,一旦產生會加劇鋼筋銹蝕,在惡性循環下剝落保護層,鋼筋最終也會斷裂,嚴重影響到建筑結構耐久性。
2.2.4原材料選用不當
水利水電工程施工中,合理選擇原材料是非常必要的,原材料質量性能會影響到混凝土安全穩定性。一些工程項目中使用了不達標的材料,導致工程項目建設品質不符合要求。尤其是在混凝土施工中,原材料選用不當會加大工程問題,受外界自然因素影響出現滑坡等問題。
3.水利水電建筑施工砼裂縫防治措施
3.1合理選用原材料
原材料的選用直接影響著工程施工質量,要減少砼裂縫的產生,需要在水利水電工程施工中控制好原材料質量。選用中需依據施工中相關標準進行,保證材料的質量達標,避免出現砼裂縫。施工中通過經常性質量檢測來加強質量把控,可以選擇資質良好的廠家建立起長期合作關系,確保貨源可靠,杜絕施工中使用到劣質材料。施工現場也要強化材料管理工作,加大質量監管力度,在發現材料存在問題的情況下及時更換,或者采取有效措施修復有問題的材料。比如可以使用水洗法降低碎石材料粉塵量等,水泥原材料要盡量保證具備良好的抗折能力不易變形,否則容易產生裂縫。同時要注重原材料的儲存管理,控制好環境溫度、濕度等因素,避免儲存不當降低其性能,影響到使用效果。
3.2優化混凝土配比設計
在工程施工設計階段,需制定合理的混凝土拌制方案,其中要保證混凝土配比合理。調制中控制好各項比例參數,優化混凝土配置質量。一般可選擇低熱或中熱粉煤灰水泥,水泥用量盡量減少,使水灰比能夠低于0.60。還要對骨料級配進一步改善,可以選擇摻加粉煤灰、減水劑等方式,以節省其中水泥用量,從而減少其中的水化熱。攪拌中控制好時間,以保證混凝土均勻性良好。具體其配比設計不僅要滿足施工標準,還應保障其耐久性,摻和外加劑可以合理配比,減少溫差因素下收縮裂縫的產生。
3.3關注溫度變化
夏季施工中,外界溫度比較高,要特別注意砂石料進入攪拌機的溫度,要避免其溫度過高,對此可采取遮陽和淋水等措施降溫。冬季施工中外界溫度較低,則需對混凝土采取遮蓋措施,在砼強度達到一定水平后取下,以減少裂縫的產生。
3.4分塊分層施工
水利水電建筑工程可以采取分塊分層方式施工,運用后澆段施工方法,有效劃分模塊和制定基礎,對整個結構分層澆筑、處理,以使其放熱峰值得以分散,避免產生不良擠壓裂縫問題。
3.5沉陷裂縫預防
一般在工程地基結構中會出現沉陷裂縫,其對工程結構的安全威脅相當大,因此要注意科學防治。施工中需先分析地基土層性質,對軟弱土層進行必要加固處理,提升其強度、承載性能,使用的模板部件、結構也要符合要求,能夠有效支撐地基施工,保證總體結構安全性。
3.6做好養護工作
完成水利水電建筑工程混凝土施工后,要及時開展對混凝土構件的養護工作,以保障施工結構安全穩定。受水利水電工程自身特性影響,容易出現集中的水化熱問題,如果缺乏及時有效的處理,會導致混凝土表面有裂縫產生。因此在完成混凝土施工后,需要及時加以養護,比如采取灑水保濕措施或者保溫舉措等,保證混凝土結構質量,降低裂縫出現幾率。同時要加固處理項目結構,避免在溫度影響下工程項目穩定性減弱。其中的斜向鋼筋、構造鋼筋也要加強處理,保證混凝土具備良好抗裂性能,減少裂縫問題。此外如果施工中發現出現砼裂縫,就要及時采取鋼芯材料、彈性材料等修補裂縫,避免其發展下去威脅到項目質量安全。
4.結束語
我國水利水電工程項目不斷增多,要更加關注其中的安全隱患問題,要進一步掌握砼裂縫的產生原因和類型等,在施工中加強防控,規范各項施工操作,最大程度上降低裂縫出現幾率。同時要注重科技的發展應用,更有效解決施工中裂縫問題。
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作者:錢建紅 孫邵崗 單位:云南省水利水電工程有限公司