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摘要:随着社会经济进步,科学技术发展,我国水利工程的发展速度也是突飞猛进。作为现在建筑中的最为常见的建筑材料,混凝土在整个工程中的利用方法也越来越先进。在水利工程中混凝土的使用也更加广泛,技术水平也是日渐成熟。大体积混凝土是现在水利工程中经常要用到的混凝土施工技术。而大体积混凝土出现裂缝的现象是在水利工程中最为常见的问题。本文对大体积混凝土概念以及混凝土裂缝问题做出了相应分析,并且对工程中容易出现的问题提出了相应意见。
关键词:水利工程、大体积混凝土、混凝土施工技术、技术探讨;
一、大体积混凝土概述
在2009年国家出台的《大体积混凝土施工规范》中有相应条款“混凝土的土体结构几何尺寸大于1m的大用量混凝土或者预计在施工后混凝土会因为胶凝材料变化,温度变化等现象而出现裂纹的混凝土称之为大体积混凝土。”
混凝土属性脆性建筑材料,抗拉强度低,但是抗压强度极高。大体积混凝土这一概念最早就是出现在水电和水利施工中的。因为混凝土的使用量极大、混凝土结构尺寸大、钢筋铺设量大、强度和抗震性都极高、成本相对较低、可塑性又很好等等很多优点。所以全球范围内的坝、桥、路、住宅等等都在频繁使用。
在水利工程施工中,因为混凝土的水化热作用,浇筑面积很大的大体积混凝土会因自身特性影响,很容易出现裂缝。加之水利工程本身就是真对水流进行的施工,容不得半点裂缝出现。正是因为这个原因,水利工程中的大体积混凝土的质量管控就显得尤为重要了。只有很好的质量管控才能保障施工的质量,和工程的安全。
二、大体积混凝土裂缝类型
(一)收缩裂缝
因为泵送混凝土工作要求混凝土中的含水量要高,所以在混凝土凝固时候产生的干燥收缩、温度收缩以及塑性收缩越严重。这种情况下水利工程很容易出现裂缝,会很大程度上的影响工程的稳定性和可靠性。而且这种问题不但会出现在工程初始阶段,而且这种裂缝会随着工程的进一步推进,逐渐蔓延,只要以上三种收缩形式超出了混凝土的抗拉强度,就会出现裂缝。施工时间越久的混凝土凝固程度越高,那么收缩就越严重,裂缝也会随着大量的出现。
(二)安定性裂缝
因为水泥的安定性差而出现的裂缝我们称之为安定性裂缝。这种情况的出现大都是因为施工使用的水泥质量差,不达标。目前我国对水泥市场的管控力度并不高,市场上各种各样的水凝品牌都纯在。一旦工程中使用了劣质水凝,那么工程中的大体积混凝会应为外界湿度降低、或者混凝土碱性过于强烈、性质不稳定等多种因素而出现裂缝。
(三)温差裂缝
由于大体积混凝土土体庞大,凝固时内外温差过大。这个时候内部混凝土的温度应力就会超出内外混凝土的综合约束力,因此出现的裂缝就是温差裂缝。在施工初期,混凝土的导热性质差,凝固时产生的大量水化热量无法散发,土体内部积累。导致大体积混凝土的表面温度严重低于内部温度,产生裂缝。
三、大体积混凝土裂缝产生原因
(一)水化热作用下出现的温度应力
大体积混凝土工程施工具有面积广、建设结构尺寸大、混凝土使用量大等这些特点,加之混凝土导热性本就不好。所以大体积混弄土内部的散热性能差。然而混凝土的凝固会释放出大量的热。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种混凝土凝固时候出现的水化热无法散出,会在混凝土内部产生庞大的温度应力,一旦混凝土内外温差到达60℃上下的时候。混凝土就会应为温度应力过大而开裂。
(二)混凝土的自身特性
由于施工时候使用的混凝土含水量高,在后期混凝土凝结过程中会大量蒸发水分,原体积的水分蒸发后混凝土体积会逐渐缩小。由于大体积混凝土施工,所以水分蒸发量就更大,所以结构出现收缩的程度就越大。这种情况下就更容易因为混凝土内部的应力影响出现裂缝。
(三)混凝土内部约束条件影响
混凝土内部的约束力能够很大程度上的影响混凝土裂缝的出现,如果混凝土内部的约束条件好,那么内部就不产生很大的应力。那么相应的收缩性变形以及温度变形就会相应降低。如果混凝土内部的约束条件小,内部的应力过大。那么混凝土就会出现裂缝。
四、水利工程大体积混凝土施工策略
(一)混凝土配合比设计优化
1.正确选择大体积混凝土原材料
大体积混凝土本身体积、浇筑结构和浇筑面积都大,散热差。受到水化热影响较大,所以在选用水泥的时候 就要确保水泥的水化热低。最好选用低热的矿渣硅酸盐水泥或者是低热硅酸盐水泥。必须要确保所需水泥的水化热条件满足大体积混凝土建筑施工的要求。
2.大体积混凝土配合比设计
在选用低水热化优质水泥的基础上设计科学合理的混泥土配比,同时需要保障砂土与施工用水的质量,并且采取相应的措施减少混凝土的用水量与用砂量,提高对混凝土凝结时间的控制,降低混凝土变形几率,从而保证大体积混凝土整体强度的可靠性。
3.大体积混凝土生产与运输
运输大体积混凝土要采用专用的混凝土搅拌运输车进行运输,在运输过程中需要保证持续的搅拌状态,以此避免混凝土出现凝固或离析情况。在运输到施工地后,要及时对混泥土的强度、含水量、收缩性进行检测,判断其是否符合施工要求,有效保障工程整体质量的优质。
(二)大体积混凝土施工作业
1.模板施工
大体积混凝土的体积较大,对模板的刚度以及稳定性的要求较高,因此在施工过程中必须要严格的按照我国对大体积混凝土模板的要求标准进行施工。拆除大体积混凝土的模板时必须确保混凝土的强度等级和刚度达到设计要求后方可拆除,同时还应该控制好混凝土的温度,确保其温度在内外温差标准范围内。只有当上述两种条件均满足后方可对大体积混凝土的模板进行拆除处理。
2.混凝土浇筑
为了确保大体积混凝土的浇筑能够均匀分布,水利工程项目施工中往往会选择推移式连续浇筑以及分层式连续浇筑两种方式浇筑,以此来保证混凝土施工的质量。在大体积混凝土施工过程中,浇筑顺序由低到高、先长后短,并且需要注意两次浇筑不能间隔过长的时间,保证二次混凝土浇筑在一次混凝土初凝之前完成浇筑。选择分层浇筑大体积混凝土应该及时进行振捣,浇筑面积大到一定程度上的大体积混凝土还需要二次振捣工艺,在振捣过程中要注意时间和位置的把握,避免出现漏振、过振导致混凝土质量不达标情况。
结束语
大体积混凝土施工技术被广泛应用于水利工程建设中,在实际工程过程中只有不断的加强对大体积混凝土施工技术的研究,加强施工控制力度,提高养护效率才能有效的确保水利工程的顺利进行。
文献参考
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论文作者:邓启照,袁明华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/8
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 水利工程论文; 水化论文; 应力论文; 温度论文; 《防护工程》2017年第10期论文;