混凝土裂缝控制理论下的水利工程施工技术陈建胜论文_陈建胜

混凝土裂缝控制理论下的水利工程施工技术陈建胜论文_陈建胜

摘要:随着我国的清洁能源的不断匮乏,为了能够更好的促进社会经济的发展,专家对于水资源的开发利用不断重视起来,而一些较大的水利水电项目也在不断的建设。而水利水电工程非常庞大,并且为了能够保证施工质量,将会运用大量的混凝土结构,从而使得整个水利工程的跨度、体积等变得非常大,因此对于整体的工程质量要求也非常高,可是混凝土自身发生裂缝的问题频繁出现,这也是整个混凝土水利工程施工过程中一个非常难以解决的问题之一,下面就自己从事水利工程中出现的裂缝问题,做以下探讨。

关键词:混凝土裂缝控制理论;水利工程;施工技术

一、混凝土坝裂缝产生的原因

1.1混凝土坝原料配置不合理或在搅拌过程中粗料厚度过大但振捣工作不充分、不均匀,造成沉降裂缝。

1.2混凝土在成坝塑变过程中,混凝土发生体积形变,而这股力量会与混凝土自身约束力相互抗衡造成收缩裂缝的产生。

1.3在混凝土成形塑变过程中,混凝土会一直维持塑性收缩状态,这时混凝土中较小、较轻粒子会逐渐向上移动,较大、较重粒子会逐渐向下移动。这种移动过程在受到外部钢筋或钢板结构约束时,产生塑性裂缝。

1.4混凝土自身温度与外部环境温度很难达成一致,会有一定的误差,造成混凝土内部与外表热胀冷缩程度不同,产生一定的拉应力,在坝体表面产生裂缝。这种裂缝就是温度裂缝。

二、导致混凝土出现裂缝的原因

2.1混凝土温度应力导致的裂缝

由于水泥的水化热现象,在混凝土的硬化过程中,将会出现内部温度升高的现象,从而导致混凝土表面的应拉力与内部的应拉力出现较大的差距,而此时内部的应力超出正常范围值,则将会使混凝土表面的抗裂性降低,从而出现混凝土裂缝。而我们在混凝土的制拌过程中,因为水泥自身会释放出现热量,如果其产生的热量导致混凝土内外部温差过大,也非常容易产生裂缝,并且由于混凝土内部温度过高,很容易造成内部水分的蒸发,从而产生混凝土裂缝。

2.2原料质量问题引起的裂纹条件

混凝土的拌制材料质量对整个工程来说非常重要,作为混凝土的主要材料组成,水泥、砂石、掺加剂等质量直接影响着混凝土的质量,如果混凝土质量不能够满足施工要求,那么将会在施工后产生严重的混凝土裂缝现象,因此在进行混凝土材料的质量控制过程中,必须要严格的控制混凝土中石子、砂石的质量,从而有效的保证混凝土自身质量符合施工要求,降低出现裂缝的几率。此外,我们还需要重视在施工过程中对于水泥储存的问题,因为长时间的进行储存将会使水泥中的水分影响自身的质量,从而造成对混凝土强度的降低,最终导致混凝土施工出现裂缝。施工过程中还要对混凝土中水与石灰的比例进行研究,准确的掌握水灰比例,从而降低裂缝的发生。

2.3混凝土搅拌和温度控制导致的裂缝

对于混凝土施工来说,其搅拌工作对于裂缝问题有着直接的影响。为了避免出现混凝土裂缝,必须要严格的孔桩混凝土的搅拌工作,如果混凝土搅拌不均匀,将会直接影响混凝土的浇筑,并且很大程度上将会使混凝土出现质量问题。例如我们在进行浇筑施工时,混凝土搅拌的温度没有达到施工标准要求,那么施工完成后混凝土出现裂缝的几率将会增加。因此,在进行混凝土浇筑施工时,必须要注意以下几个问题。首先,必须要控制混凝土的浇筑速度,因为浇筑速度过快将会导致混凝土中的水泥水化产生较大的热量,从而出现温度裂缝。其次,在进行混凝土施工时,必须要对施工环境进行分析,如果天气温度较高,将会使混凝土温度升高,也会出现裂缝问题。最后,对于混凝土制拌时的搅拌时间进行准确掌握,如果上时间的搅拌容易发生混凝土的离析问题,从而造成混凝土容易出现裂缝。此外,温度过低也会导致混凝土出现一些问题影响自身的质量。

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三、混凝土裂缝类型

3.1收缩裂缝

当混凝土结构在进行硬化过程中,会受外部环境的一定影响,从而导致混凝土结构的自身内部发生变形,这样一来将会与混凝土结构的外表面变形出现不一致的现象,混凝土结构的表面拉力增加从而造成一些裂缝的出现。而混凝土结构出现收缩裂缝,一般都是在混凝土结构的固化结束后两周左右产生的。

3.2塑性收缩裂缝

对于混凝土自身的硬化周期来说,其时间受到配比的影响较大,并且在混凝土结构的硬化过程中其自身的强度会变得非常低。而当遇到施工环境较为干燥的情况下,混凝土结构的自身表面水份将会快速蒸发,从而导致结构表面的变形加快,最终将会出现裂缝现象。而这种塑性收缩裂缝的产生的主要原因是其分布不均匀且不连续的,而裂缝的两端的一般都是细长的。

3.3沉陷裂缝

在水利工程建设施工过程中中,因为混凝土自身结构分布不均匀,从而导致在进行施工中会因为各种因素造成严重的不均匀沉降问题。并且,施工过程中如果出现一些不正确的模板工程设计,也增加沉陷裂缝的发生几率。而沉陷裂缝一般都是表现为穿透裂缝,并且其发生的宽度不够均匀,从而会受到一定沉降差异的影响。

3.4温度裂缝

在进行水利工程的混凝土结构施工过程中,因为工程自身的施工量较大,因此导致混凝土施工的固结时间较长,而在混凝土的硬化期间,由于受到水化作用的影响,将会产生水化热,而这种化学反应将会对于水利工程的结构产生一定的影响。而如果我们的施工速度较快,从而导致产生的水化热不能够快速的消散,这样混凝土结构的表面温度将会比内部温度低。上下结构的温差将会变得很大,从而在结构的表面上也形成裂缝。

四、混凝土裂缝控制的措施

4.1支模控制裂缝措施

混凝土施工过程中,为了能够提高自身质量,防止出现混凝土裂缝,我们必须要通过控制施工操作流程,而支撑模具属于混凝土施工中第一项内容,也是保证混凝土施工质量的基础。所以,我们必须要严格的控制混凝土模板质量,从而帮助减少混凝土裂缝的产生,并且混凝土模板自身需要具有良好的散热效果,从而在混凝土浇筑完成后,保证混凝土自身稳定性及散热。

4.2集料控制裂缝措施

对于混凝土浇筑施工质量的控制,为了防止发生混凝土裂缝,我们必须要提高混凝土集料的质量,所以在进行混凝土拌制过程中,对于集料质量进行严格的审查,通过选择一些整个的厂家生产的材料进行施工操作,从而希望能够保证混凝土制拌的比例符合各项要求,提高混凝土浇筑的质量,减少混凝土裂缝的发生。

4.3混凝土的优化设计

优化混凝土配比,减少内部水化热残留。在混凝土配合比设计中,选择合适的减水剂并与粉煤灰混合;通过在施工前对原料进行试验混合,在确保混凝土的可加工性和流动性的条件下适当地减少水泥的量,并且将水与粘合剂的比例控制在说明书的范围内。原料中的粗骨料为二级,骨料的最大粒径控制在150mm以内,砂的细度模数大于2.4,泥浆含量小于1%。

结语:

水利工程的修建是人类工程中最重要的举措之一,例如三峡大坝的修建不仅调节了上下游水资源平衡,产生的电力也极大地方便了人们的生活。但是水利工程的修建并不容易,尤其是混凝土坝的建设施工。混凝土坝极易受到温度影响,出现温度裂缝,影响工程质量。因此文章对温度裂缝控制技术进行了研究。经验证明该方法的控制效果极好,为水利工程施工中裂缝问题的解决提供了重要的指导意义。但是本研究也存在一些不足之处,温度取值受一些潜在因素的影响,取值可能存在一定误差,对研究产生了一定的影响。

参考文献:

[1]黄春明,岳长青.基于冲击波超压值及混凝土强度影响下的二次衬砌混凝土裂缝时间控制方案[J].施工技术,2017,46

(08):123-126.

[2]范洪浩,邓春林,余春辉,等.小溪滩船闸混凝土结构裂缝控制技术[J].水运工程,2017(02):110-114.

[3]刘阳,胡长明,韩大富,等.超长地下室混凝土墙体裂缝控制研究[J].施工技术,2018,45(06):106-109.

论文作者:陈建胜

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第23期

论文发表时间:2020/4/9

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