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摘 要:砼施工质量对水利工程的质量有直接影响,砼施工质量的控制是保证水利工程施工质量的关键。在分析水利工程施工过程中导致砼裂缝的主要原因的基础上,提出了若干应对策略,以期给具体的施工实践提供一定的参考。
关键词:水利工程 砼施工 裂缝
中图法分类号:TV5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(c)-0077-01
砼工程在水利工程建设的过程中有着非常重要的作用。但是由于砼本身存在的原因或者是由于砼使用环境的客观原因,使得砼容易出现各种缺陷,其中砼裂缝为最为常见的缺陷。砼产生裂缝将对砼构筑物产生直接影响,经常导致砼局部构件或者是整个构筑物报废,需要返工,影响工程进度。导致砼裂缝的原因和饮食比较多,包括温度、在和以及材料等多种。下面将在分析导致砼裂缝的原因进行分析的基础上,提出了若干应对策略,以减少砼裂缝现象的发生,提高水利工程的质量。
1 砼裂缝的分类及成因分析
1.1 温度裂缝
温度是导致砼出现裂缝的主要原因之一,对它的成因研究比较多。温度裂缝主要发生在体积比较大的砼机构表面或者是在温差变化大的地区施工的构筑物中。在砼工程施工过程中,当温度的变化较大,或者是由于砼施工过程中受到寒潮的袭击时,及容易导致砼结构的表层温度急剧下降,而内部温度相对恒定,出现表面收缩现象,而由于砼结构的内部温度相对恒定,对外层砼结构的变形有约束作用,产生较大的拉应力而导致砼结构出现裂缝。通常来讲,温度裂缝主要出现在砼施工的中后期,而且主要发生在砼构件较浅层的表层范围内发生。这种裂缝的将导致砼构件的钢筋出现锈蚀、碳化问题,导致砼结构的抗冻、抗疲劳及抗渗能力下降。
1.2 干缩裂缝
通常来讲,干缩裂缝主要发生在砼结构的养护期结束之后的一段时间之内,或者是在混凝土浇筑完成之后的一周时间内。导致干缩裂缝的原因主要是因为砼内外的水分蒸发程度不一样,使得砼构件的内外变形程度不一而导致裂缝。一般来讲,由于外部条件的影响,砼结构的外部表面水分蒸发较快,变形也较大,而内部湿度的变化较小,变形也较小,相对于外部表面而成为了一种内部约束,进而形成应力差而产生裂缝。砼内外湿度相差越大,产生的拉应力越大,越容易产生裂缝。通常,干缩裂缝多见于大体积砼结构中的平面部位,而且在相对较薄的梁板中主要是沿着梁板的短向呈放射状分布。干缩裂缝将导致砼结构的抗渗性能降低,同时还讲导致钢筋锈蚀,降低了砼结构的耐久性,尤其是在水压较大的地方容易出现劈裂,使得砼结构的承载能力下降。
1.3 沉陷裂缝
导致砼结构出现沉陷裂缝,主要是因为结构的地基土质不均匀、松软或者是在回填土壤过程中回填不实而导致砼结构的地基出现不均匀的沉降。同时,当模板的刚度不够、模板的支撑底部松动或者是支撑间距过大是也容易导致地基的沉降。尤其是再冬季施工的砼,由于这时的模板是支撑在冻土之上的,当温度升高时会产生较小的沉降,使得砼结构产生些许裂缝。沉降裂缝一般是深度较大的穿性裂缝,而裂缝的走向一般和沉陷的具体情况相关,通常沿着地面垂直、或者是成30°～45°角的方向延伸。沉降裂缝的宽度一般受温度变化的影响较小,地基在稳定之后沉陷裂缝也基本趋于稳定。
2 控制砼裂缝的主要策略
下面将从事前、事中和事后三个方面来提出控制砼裂缝的几个策略。
2.1 事前的设计策略
2.1.1 对砼的配合比进行精心设计
基本的要求是在确保砼具有良好的工作性能的基础上,尽可能的降低砼配合比当中的单位用水量,通过“掺加粉煤、高效减水剂和性能较高的引气剂,减少砂石率、坍落度以及较低的水灰比”的方式来提高砼的强度、韧性,使得其使用性能得到提高。
2.1.2 结构设计中要结合具体的施工环境
应该考虑的施工环境主要是当地的气候特征,对后浇缝进行合理的设置,而且保证其保留的时间高于60d,必要时可以根据具体的施工条件对设计进行必要的变更。
2.1.3 减少应力集中
在设计的过程中要尽可能的降低构件由于外形的突变而导致的应力集中问题。当不可避免时,可以通过对构造采取必要的措施,例如圆角、渐变梯度和加强构造配筋等方式来减少应力集中。同时,当存在较大的孔洞时,应该在其周围设置用于护边的角钢。
2.2 事中的施工策略
2.2.1 对砼的原材料与技术标准进行严格控制
首先应该选择那些具有较低的水化热性质的水泥,配比时要尽量减少粗细骨料中的含泥量(通常低于1％～1.5％)。同时,在大体积的砼结构当中,骨料在其中所占的比例一般以80％～85％之间为好,而砂子中的石粉比例一般要控制在15％～18％之间。
2.2.2 搅拌时间要合理设置
搅拌时间的设置主要以构件外形的分部浇筑为特点,通过综合措施来对砼的入仓温度进行控制。同时还应该加强浇筑过程中的振捣,必要时可以采用二次振捣来加强振捣效果。
2.2.3 加强养护工作
应该尽可能的晚拆模,同时确保在拆模之后砼表面的温度下降量小于15℃,同时还应该尽可能的保证养护条件接近标准条件。
2.3 事后的修补策略
2.3.1 表面修补
表面修补就是采用在裂缝的表面涂刷涂料的方式进行修补,一般 用于裂缝宽度小于0.3mm的场合,且要求砼结构相对稳定、对承载能力影响不大的情况。涂料一般选用环氧胶泥、油漆或者是沥青等防腐材料。
2.3.2 灌浆
灌浆就是通过压力设备将填缝胶结的材料压入裂缝之中,待材料胶结硬化之后与砼结构形成一個整体,进而达到封堵、修补的目的。主要用于对防渗和承载能力有要求的裂缝。
2.3.3 结构加固
通常在裂缝对砼构件的性能有影响时采用这种方法。具体的措施有:在砼构件的角部外包型钢、粘贴钢板、增设支点或者是加大构件的截面面积等方式。
参考文献
[1] 施观宇.水利工程混凝土裂缝成因及其控修方法[J].华北水利水电学院学报,2011,32(1).
[2] 许庆伟.浅谈水利工程大体积混凝土裂缝机理[J].山西建筑,2011,37(7).
关键词:水利工程 砼施工 裂缝
中图法分类号:TV5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)11(c)-0077-01
砼工程在水利工程建设的过程中有着非常重要的作用。但是由于砼本身存在的原因或者是由于砼使用环境的客观原因,使得砼容易出现各种缺陷,其中砼裂缝为最为常见的缺陷。砼产生裂缝将对砼构筑物产生直接影响,经常导致砼局部构件或者是整个构筑物报废,需要返工,影响工程进度。导致砼裂缝的原因和饮食比较多,包括温度、在和以及材料等多种。下面将在分析导致砼裂缝的原因进行分析的基础上,提出了若干应对策略,以减少砼裂缝现象的发生,提高水利工程的质量。
1 砼裂缝的分类及成因分析
1.1 温度裂缝
温度是导致砼出现裂缝的主要原因之一,对它的成因研究比较多。温度裂缝主要发生在体积比较大的砼机构表面或者是在温差变化大的地区施工的构筑物中。在砼工程施工过程中,当温度的变化较大,或者是由于砼施工过程中受到寒潮的袭击时,及容易导致砼结构的表层温度急剧下降,而内部温度相对恒定,出现表面收缩现象,而由于砼结构的内部温度相对恒定,对外层砼结构的变形有约束作用,产生较大的拉应力而导致砼结构出现裂缝。通常来讲,温度裂缝主要出现在砼施工的中后期,而且主要发生在砼构件较浅层的表层范围内发生。这种裂缝的将导致砼构件的钢筋出现锈蚀、碳化问题,导致砼结构的抗冻、抗疲劳及抗渗能力下降。
1.2 干缩裂缝
通常来讲,干缩裂缝主要发生在砼结构的养护期结束之后的一段时间之内,或者是在混凝土浇筑完成之后的一周时间内。导致干缩裂缝的原因主要是因为砼内外的水分蒸发程度不一样,使得砼构件的内外变形程度不一而导致裂缝。一般来讲,由于外部条件的影响,砼结构的外部表面水分蒸发较快,变形也较大,而内部湿度的变化较小,变形也较小,相对于外部表面而成为了一种内部约束,进而形成应力差而产生裂缝。砼内外湿度相差越大,产生的拉应力越大,越容易产生裂缝。通常,干缩裂缝多见于大体积砼结构中的平面部位,而且在相对较薄的梁板中主要是沿着梁板的短向呈放射状分布。干缩裂缝将导致砼结构的抗渗性能降低,同时还讲导致钢筋锈蚀,降低了砼结构的耐久性,尤其是在水压较大的地方容易出现劈裂,使得砼结构的承载能力下降。
1.3 沉陷裂缝
导致砼结构出现沉陷裂缝,主要是因为结构的地基土质不均匀、松软或者是在回填土壤过程中回填不实而导致砼结构的地基出现不均匀的沉降。同时,当模板的刚度不够、模板的支撑底部松动或者是支撑间距过大是也容易导致地基的沉降。尤其是再冬季施工的砼,由于这时的模板是支撑在冻土之上的,当温度升高时会产生较小的沉降,使得砼结构产生些许裂缝。沉降裂缝一般是深度较大的穿性裂缝,而裂缝的走向一般和沉陷的具体情况相关,通常沿着地面垂直、或者是成30°～45°角的方向延伸。沉降裂缝的宽度一般受温度变化的影响较小,地基在稳定之后沉陷裂缝也基本趋于稳定。
2 控制砼裂缝的主要策略
下面将从事前、事中和事后三个方面来提出控制砼裂缝的几个策略。
2.1 事前的设计策略
2.1.1 对砼的配合比进行精心设计
基本的要求是在确保砼具有良好的工作性能的基础上,尽可能的降低砼配合比当中的单位用水量,通过“掺加粉煤、高效减水剂和性能较高的引气剂,减少砂石率、坍落度以及较低的水灰比”的方式来提高砼的强度、韧性,使得其使用性能得到提高。
2.1.2 结构设计中要结合具体的施工环境
应该考虑的施工环境主要是当地的气候特征,对后浇缝进行合理的设置,而且保证其保留的时间高于60d,必要时可以根据具体的施工条件对设计进行必要的变更。
2.1.3 减少应力集中
在设计的过程中要尽可能的降低构件由于外形的突变而导致的应力集中问题。当不可避免时,可以通过对构造采取必要的措施,例如圆角、渐变梯度和加强构造配筋等方式来减少应力集中。同时,当存在较大的孔洞时,应该在其周围设置用于护边的角钢。
2.2 事中的施工策略
2.2.1 对砼的原材料与技术标准进行严格控制
首先应该选择那些具有较低的水化热性质的水泥,配比时要尽量减少粗细骨料中的含泥量(通常低于1％～1.5％)。同时,在大体积的砼结构当中,骨料在其中所占的比例一般以80％～85％之间为好,而砂子中的石粉比例一般要控制在15％～18％之间。
2.2.2 搅拌时间要合理设置
搅拌时间的设置主要以构件外形的分部浇筑为特点,通过综合措施来对砼的入仓温度进行控制。同时还应该加强浇筑过程中的振捣,必要时可以采用二次振捣来加强振捣效果。
2.2.3 加强养护工作
应该尽可能的晚拆模,同时确保在拆模之后砼表面的温度下降量小于15℃,同时还应该尽可能的保证养护条件接近标准条件。
2.3 事后的修补策略
2.3.1 表面修补
表面修补就是采用在裂缝的表面涂刷涂料的方式进行修补,一般 用于裂缝宽度小于0.3mm的场合,且要求砼结构相对稳定、对承载能力影响不大的情况。涂料一般选用环氧胶泥、油漆或者是沥青等防腐材料。
2.3.2 灌浆
灌浆就是通过压力设备将填缝胶结的材料压入裂缝之中,待材料胶结硬化之后与砼结构形成一個整体,进而达到封堵、修补的目的。主要用于对防渗和承载能力有要求的裂缝。
2.3.3 结构加固
通常在裂缝对砼构件的性能有影响时采用这种方法。具体的措施有:在砼构件的角部外包型钢、粘贴钢板、增设支点或者是加大构件的截面面积等方式。
参考文献
[1] 施观宇.水利工程混凝土裂缝成因及其控修方法[J].华北水利水电学院学报,2011,32(1).
[2] 许庆伟.浅谈水利工程大体积混凝土裂缝机理[J].山西建筑,2011,37(7).