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    水利工程中混凝土裂縫控制及施工管理探討

    2018-02-15 20:11:20馬峰
    建筑與裝飾 2018年18期
    關(guān)鍵詞:水灰比水化水利工程

    馬峰

    濟(jì)寧市梁濟(jì)運(yùn)河管理處 山東 濟(jì)寧 272000

    前言

    在水利工程施工中,如果出現(xiàn)混凝土裂縫,必然影響到混凝土質(zhì)量,也造成水利工程整體質(zhì)量出現(xiàn)一定的影響。在現(xiàn)階段的水利工程施工中,混凝土開裂一方面會(huì)造成水利建筑物內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)腐蝕和銹蝕的現(xiàn)象,從而降低了鋼筋混凝土的使用壽命和結(jié)構(gòu)承載力,另一方面,也極大地影響到水利工程下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)施工單位和有關(guān)部門的形象有較大的負(fù)面影響。

    1 水利工程施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

    1.1 水泥水化熱的影響

    混凝土澆筑過程中的熱源來自于水泥的水化生熱,水泥水化熱一般是在澆筑后短期內(nèi)集中放熱。由于大量的水化熱集聚在混凝土內(nèi)部緩慢釋放出來,故一般地,混凝土中心溫度高,而外表面溫度較低,因而在混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度梯度,使其內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。而當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

    1.2 力學(xué)形變引起的裂縫

    施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過早拆模,或者在混凝土未到終凝時(shí)間就上荷載等,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土裂縫。

    1.3 溫度引起的裂縫

    大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生有較大影響?;炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。如果外界溫度的下降過快,會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開裂。另外,外界的濕度對(duì)混凝土的裂縫也有很大的影響,外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮,也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

    1.4 配比不當(dāng)引起的裂縫

    這主要體現(xiàn)在實(shí)際工作中在高強(qiáng)砼的水灰比的取值上沒有嚴(yán)格控制在0.24~0.38之間,而在普通砼的水灰比而言,也沒有控制在最大到0.6。相反,在水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面。根據(jù)力學(xué)分析,在荷載作用下,可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中,使樓板表面出現(xiàn)裂縫。

    1.5 施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫

    在施過程中也會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生一些意料之外的裂縫,這種裂縫是人為的,是施工過程中沒有按照規(guī)范要求施工的結(jié)果。這種裂縫中只要施工人員嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定認(rèn)真施,一般不會(huì)出現(xiàn)這種裂縫,這種裂縫形式多樣,有凸凹縫,高低縫等多種[1]。

    2 水利施工中混凝土裂縫的控制

    2.1 要加強(qiáng)溫度方面的控制

    主要是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥,粉煤灰水泥等;采用改善骨料級(jí)配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫,減小混凝土的內(nèi)外溫差,減小約束。

    2.2 要采用合理的施工方法

    一要混凝土的拌制。要嚴(yán)格控制原材料計(jì)量準(zhǔn)確,同時(shí)嚴(yán)格控制混凝土出機(jī)坍落度,要盡量降低混凝土拌合物出機(jī)口溫度。二要混凝土澆筑過程質(zhì)量控制。澆筑過程中要進(jìn)行振搗方可密實(shí),振搗時(shí)間應(yīng)均勻一致以表面泛漿為宜,間距要均勻,以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜,澆注完畢后,表面要壓實(shí),抹平,以防止表面裂縫。另外,澆注混凝土要求分層澆注,分層流水振搗,同時(shí)要保證上層混凝土在下層初凝前結(jié)合緊密。避免縱向施工縫,提高結(jié)構(gòu)整體性和抗剪性能。盡量避開在太陽輻射較高的時(shí)間澆注,若由于工程需要在夏季施工,則盡量避開正午高溫時(shí)段,澆注盡量安排在夜間進(jìn)行。

    2.3 要精心選擇混凝土材料

    要選用收縮性較低的水泥,合理搭配水泥強(qiáng)度等級(jí)與混凝土強(qiáng)度等級(jí)之間關(guān)系。一般情況下,水泥強(qiáng)度比所使用的混凝土強(qiáng)度大一個(gè)等級(jí)。如配置C30混凝土,使用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的水泥比較合適,可以達(dá)到合理的水灰比,保證施工質(zhì)量。切記不能只為片面追求經(jīng)濟(jì)效益,使用高標(biāo)號(hào)水泥,大水灰比的配合比。

    2.4 要精心選擇處理工藝

    主要有一是表面處理法,包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫,深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。二是表面貼補(bǔ)法。適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置,變形縫)的防滲堵漏。三是填充法。用修補(bǔ)材料直接填充裂縫,一般用來修補(bǔ)較寬的裂縫,作業(yè)簡(jiǎn)單,費(fèi)用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫,或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫,以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。四是灌漿法此法應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

    2.5 要加強(qiáng)精心養(yǎng)護(hù)管理

    按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)混凝土應(yīng)保證濕潤養(yǎng)護(hù)不少于28天。由于采用普通硅酸鹽水泥,混凝土早期水化熱較大。經(jīng)量測(cè),一般在澆筑后24h左右,內(nèi)部溫度即可達(dá)到最大值(約33℃),而此段時(shí)間為前期養(yǎng)護(hù)時(shí)間,此時(shí)因規(guī)范要求鋼筋模板尚不能拆除,還不能直接進(jìn)行表面灑水降溫,主要采取節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜加蓋彩條塑料布進(jìn)行覆蓋,能有效保濕,氣溫較高時(shí),水分蒸發(fā)比較快,應(yīng)經(jīng)常揭開查看,必要時(shí)局部有必要進(jìn)行補(bǔ)水。當(dāng)混凝土表面強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,對(duì)混凝土表面進(jìn)行全天候養(yǎng)護(hù)28天,此時(shí)混凝土內(nèi)部溫度已降至18℃。通過灑水降溫的對(duì)比觀察,采取對(duì)灑水降溫的明顯比未對(duì)混凝土板表面覆蓋彩條布表面灑水降溫的混凝土產(chǎn)生裂縫好很多,因此,混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)從貼養(yǎng)護(hù)膜前對(duì)混凝土板表面覆蓋彩條布灑水降溫開始[2]。

    3 結(jié)束語

    綜上,作者根據(jù)實(shí)踐,對(duì)混凝土裂縫問題進(jìn)行深入的總結(jié)和探討,分析了裂縫形成原因并提出控制措施,有利于提升水利工程的整體建設(shè)質(zhì)量。

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