水利施工中混凝土裂缝产生的原因探究

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  • 更新时间2018-05-21
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  摘要:水利工程项目对于国家经济的发展和水资源的循环利用有着非常重要的作用。在实际的水利工程建设中,使用的混凝土材料很容易出现裂缝的现象,影响着水利工程的实际应用质量。导致混凝土裂缝的原因有很多,施工单位在进行工程的建设时,要了解混凝土裂缝产生的原因,并根据实际情况采取有效的措施去处理,才能提高混凝土的实际应用效率,保证水利工程的建设质量。


  关键词:水利工程;混凝土裂缝;原因;途径


  一、水利施工中混凝土裂缝的主要类型


  1、干缩裂缝


  混凝土在凝固的过程中,会逐渐散热和蒸发,这是引起混凝土体积收缩的主要原因,尤其是一些大体积的混凝土。如果混凝土在收缩时受到外界环境的约束,就会自然的形成收缩应力,当这种应力超出当时混凝土极限抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。裂缝的存在直接导致混凝土抗拉性能的降低,裂缝也会引导有害物质进入混凝土内部,造成钢筋锈蚀,甚至混凝土结构破坏。对于混凝土重力坝来说,如果裂缝达到一定贯穿深度和宽度,会引起坝体扬压力的急剧增长,削弱坝体的抗滑能力,对结构抗震非常不利,甚至会对整个坝体的结构稳定和安全造成威胁。


  2、温度裂缝


  温度裂缝是混凝土施工中容易产生的裂缝,这种裂缝产生的原因主要是混凝土在凝结的过程中,内部结构的温度与外部环境的温度有较大的温度差时,就容易出现裂缝。因为内外温度的不同,混凝土就会出现热胀冷缩的现象,外部结构凝结的速度比较快,而内部结构凝结的速度比较慢,水分在蒸发的过程中会产生大量的热,内部结构就会发生膨胀的现象,与外部结构产生较大的作用力,在超过混凝土的承受范围时,就会破坏混凝土的原有结构,使其产生裂缝。温度差导致的混凝土裂缝有三种,分别表面裂缝、深度裂缝和贯穿裂缝。


  3、安定性裂缝


  安定性裂缝也是比较常见的一种混凝土裂缝,这种裂缝不容易察觉,在发生安定性裂缝时,混凝土表面就会出现龟裂的现象,主导致这种现象的原因是,使用的混凝土材料不符合施工要求,没有对各项材料的质量进行严格控制。另外,混凝土的搅拌工作也是非常重要,如果在搅拌的过程中,混合材料的各项参数不符合时施工标准,也会对混凝土的应用效果造成影响,从而出现裂缝的现象。钢筋材料也是工程建设中比较常用的材料之一,如果使用的钢筋材料受到外界环境的影响,受到腐蚀,也会在应用过程中导致混凝土出现裂缝。


  二、水利施工中混凝土裂缝产生原因分析


  1、塑性收缩方面


  塑性收缩引起的裂缝是混凝土裂缝最为常见的表现形式,在具体施工过程中,通常要经过浆液浇筑,待其硬化后形成固体结构施工程序,以此来满足施工需求,但是,在此过程中,混凝土内部会出现水泥水化热现象,浆液内部水分逐渐蒸发,使得混凝土体积收缩,并产生一定应力,当应力大于混凝土本身强度时,就会出现裂缝,直接影响工程质量。


  2、温差方面


  在进行水利工程混凝土的施工建设时,外界环境也会对混凝土的质量产生一定的影响。如果在施工的过程中,外界环境的温度变化较大,很容易对混凝土的施工质量造成影响。混凝土在凝固时,外界温度较低就会使混凝土内部出现结冰的现象,那么混凝土的体积就会增加,整体结构无法承受内部的作用力,这时候就会出现裂缝。在进行混凝土拆模工作时,如果温度的变化较大,就会对该项工作的质量造成影响。由于混凝土的应用特性,在凝结的过程中体积就会变大,所以很容易出现裂缝的现象。


  3、塑性坍塌方面


  混凝土浇筑施工后,混凝土的塑性比较强,很容易在外界环境的影响下出现坍塌的现象,也会导致裂缝的产生,这种坍塌现象对这整体的应用情况影响较大,在发生坍塌之后就会出现渗水的现象,会改变混凝土内部的结构,影响实际应用质量。


  4、化学反应方面


  碱—骨科反应作为出现裂缝的原因之一,主要是指混凝土空隙中含有的碱性溶液与活性骨料之间产生的化学反应,二者反应会产生硅酸凝胶,当受到外界温度升高时,混凝土会慢慢膨胀,待温度下降时,裂缝出现,且由于该原因出现的裂缝,一般表面裂缝具有不规则特点,经常是由里向外伸展。混凝土出现裂缝对于水利施工来说,不仅影响整个工程使用寿命及耐久性,而且随着渗透量日渐增加,使得建筑结构整体稳定性下降,工程抗震性、安全性等大打折扣。因此,加强对混凝土裂缝的合理处理势在必行。


  三、处理水利施工中混凝土裂缝有效途径


  1、选择适合材料,避免塑性收缩


  为了避免塑性收缩引起的混凝土裂缝现象,在施工之前,要选择合适的材料,通常情况下,要结合水利施工实际需求,选择强度较强、干缩值较小的普通硅酸盐水泥等材料,最大程度上降低裂缝出现的几率。不仅如此,在施工中,还需要严格控制水灰比例,适当添加高效率减水剂,以此来提升混凝土强度,且在浇筑过程中,要事先对浇筑模板与基层进行湿处理,并在浇筑后,及时覆盖薄膜,将混凝土湿度控制在合理范围内,并每隔一段时间对混凝土表层进行喷洒处理,减少水分蒸发,进而提升混凝土強度。


  2、合理调整施工程序,避免不均匀沉降


  混凝土不规则沉降对建筑工程整体稳定性存在较大影响,针对这一问题,施工单位要合理调整施工程序,改进和优化混凝土构造等,但是,在具体施工中,不能够单纯凭借结构重量对沉降现象进行调整,需要加大力度对不均匀沉降进行有效抵抗。


  3、加大现场勘查力度,避免沉降裂缝


  要想最大程度上避免混凝土裂缝,在水利施工之前要加大对现场的勘查力度,特别是松软土质层及结构的分析和研究,针对不符合施工的区域进行加固和夯实处理,稳定地基,为下一环节施工奠定基础,与此同时,还需要保证地基受力均匀及模板要具备充足的刚度及强度,不仅如此,在具体施工中,值得注意的一点是浇筑时要避免浸泡在水中,并在规定时间内拆模,并加强拆模秩序的管理,通过这种方式,能够从源头上避免沉降问题,进而增强建筑整体稳定性。


  结语:


  水利施工作为一项综合性工程,在促进国民经济发展,为国民提供水资源等方面占据不可替代的位置。因此,在水利施工过程中,要重视混凝土裂缝问题,了解并掌握出现裂缝问题的原因,采取针对性措施,选择适合材料,合理调整施工程序,加大现场勘查力度,避免沉降裂缝等问题,并优化混凝土配比,积极引进先进技术,加强对混凝土的养护,提高水利施工质量和效率,进而提高水利建筑整体性能。


  参考文献: 

  [1]严文斌,王任华.水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治[J].中华民居(下旬刊),2014(6):163-164. 

  [2]王勇.水利施工中混凝土裂缝产生的原因和预防措施[J].水利技术监督,2015(1):65-66. 

    作者:夏宏伟