谢金虎代仁满
山东省第二水利工程局有限公司山东济宁272100
摘要:目前,在中国水利工程建设的不断发展和繁荣。水利工程在建设的数量和规模上都达到了很高的水平。在水利工程建设过程中,由于混凝土本身的渗透性强,其工作过程受到多种因素的影响。可能会出现更为明显的侵彻现象,这将对工程的稳定性和安全性产生较大影响。作为水利工程中常用的建筑材料之一,混凝土具有特殊的性质,在施工过程中,多种因素的影响都会造成混凝土裂缝的产生。分析了水利工程混凝土裂缝产生的原因,提出了具体的预防措施和解决办法,供有关人员参考。
关键词:水利工程;混凝土;裂缝渗透;预防措施
引言
水利工程混凝土裂缝产生的原因是多方面的。由于其内部强度高、比表面积小、体积大等特点,使水化热释放过程集中,短时间内内外温差大幅度变化,产生相应的拉应力,使正常轴承模型被超越。外部会造成裂缝,进而影响整个结构的稳定性和使用效果。这将对工程的整体质量产生深远的影响,因此有必要对其进行科学合理的规划和分析,严格监控施工过程,为以后的工作打下良好的基础。
1混凝土裂缝的种类
1.1温度裂缝
温度裂缝主要是由混凝土环境温度和内部水化热引起的温度变化引起的。在工程中,在完成比较大的混凝土施工后,由于水泥的水化热,混凝土的温度会升高。但由于环境温度低,混凝土在水化热完成后会出现冷却现象。在这一过程中,由于混凝土的拉伸变形和收缩变形会发生相互作用,会产生缩径。约束,两种力的相互作用会产生裂缝。此外,施工季节造成的内外温差过大,如太阳暴晒后的冰冻或突然下雨,混凝土内外温差较大。表面温度突然下降,引起变形,外部变形受到内部的约束,也会引起裂纹。
1.2干缩裂缝
干缩裂缝的产生主要是由于混凝土处于干燥的空气中,由于在凝固的过程中混凝土表面的水分会散失掉,这样会导致表面的体积缩小而产生变形,就是干缩,混凝土的干缩相对较慢,表面完成干缩而内部却没有完成,这样表面受内部约束,导致表面产生干缩应力,力的强度如果大于混凝土的抗力强度,就会产生裂缝,也就是干缩裂缝。
1.3钢筋锈蚀裂缝
混凝土中钢筋如果不妥善保存,就会暴露在空气中或储存在盐、碱物质的附近,会产生一定的腐蚀,但浇注前不能很好地处理。工程建成后,钢筋在混凝土中继续锈蚀,锈蚀量比原来增加了几倍。周围混凝土的膨胀力大于周围混凝土的膨胀力。当力大于混凝土的抗拉强度时,会引起裂缝。
1.4碱骨料反应裂缝
由于混凝土是由水泥和一些砂子和外加剂混合而成,这些成分与水混合在一起,会产生一些化学反应,包括碱硅酸反应和碱碳酸盐反应。这些反应都会导致混凝土内部生产的一些变化,例如膨胀。零件的体积会增加到一定程度,从而导致裂纹的产生。例如,活性二氧化硅与变形石英的反应会产生一种凝胶材料,它具有一定的吸水性,反应物的量达到一定的级数,水被充分吸收,会导致体积膨胀,产生碱骨料反应裂纹。
2水利工程中混凝土裂缝渗透成因
2.1温度变化引起的裂缝
设置混凝土后,需要进行静力硬化。在这一过程中,水和水泥会发生水热反应,使混凝土中的温度迅速上升,热量损失缓慢,使混凝土与混凝土内外温度差,从而产生温度应力。温度应力的影响下,混凝土结构会受到拉伸力,而在早期硬化混凝土抗拉力,但作为硬化逐渐接近完成的混凝土,在混凝土温度应力会逐渐增加,和具体的水利工程超过混凝土极限。混凝土表面会出现裂缝,在水的冲刷下会渗透。
2.2混凝土收缩引起的裂缝
当混凝土处于静硬化状态时,混凝土会因暴露在空气中而收缩。体积会继续收缩,使混凝土变形,而在混凝土本身的粘结力的影响下,混凝土就会出现裂缝。一般来说,在水利工程的混凝土施工中,所选构件的一般配筋率较高。钢筋的应用使它与周围的混凝土结合在一起。在混凝土收缩的情况下,在钢筋的作用下产生拉应力,引起混凝土构件的裂缝。另外,如果新旧混凝土共同应用,也会引起混凝土表面严重的裂缝,在水流冲击下,裂缝会逐渐扩大,渗透也会越来越严重。
2.3混凝土塑性坍落引起的裂缝
浇注后数小时内,混凝土仍保持塑性状态,使混凝土有一定的渗漏。在重力的作用下,混凝土中的混合料中的固体颗粒会下沉,水也会呈现出漂浮的趋势。由于混凝土框架和模板的约束作用,在不断运动的情况下,混凝土表面容易发生裂缝,导致混凝土渗透。
3水利工程中混凝土裂缝渗透的防治对策
3.1加强对混凝土材料质量的控制
混凝土材料的质量对于最终形成混凝土的质量起着决定性作用,因此,在水利工程施工的过程中,必须要控制好混凝土材料的质量。要想切实减少混凝土裂缝渗透现象,就必须要降低混凝土的水化热现象,在进行混凝土制作时,可以选择一些低热型的水泥材料,例如矿渣硅酸盐水泥,这种水泥就属于低热型。同时,在进行混凝土配制的过程中,要降低水泥的应用,使用水泥的数量尽量不要超过450kg/m3,并且将其余水泥部分用低热水泥来代替,而且要将水的使用数量控制在合理的范围之内,降低混凝土拉应力的同时,减少水化热。另外,还可以在混凝土中合理掺入一些活性混合料,从而将混凝土最高温度控制在合理的范围之内,改善混凝土的和易性。通过降低水泥、水的使用数量,还能够降低混凝土的收缩现象,使混凝土产生较强的抗裂性,从而降低混凝土裂缝渗透现象产生的几率,提高混凝土的整体质量。
3.2对混凝土内部温度进行有效控制
在混凝土静置硬化的过程中,很容易被温度所影响,出现裂缝渗透,因此,要想确保水利工程混凝土施工质量,必须要对混凝土内部温度进行有效控制,主要可以以下几个方面来进行控制。(1)在水利工程混凝土施工的过程中,要合理控制水泥用量,确保水泥的使用与工程的实际情况相符合,降低水化热情况的出现。(2)在混凝土施工的过程中,在混凝土当中加入适量添加剂,从而减少混凝土的水分,增加混凝土的塑性,并且起到缓凝的作用。(3)对于一些体积稍大的混凝土,可以在其内部安装一些管道,采用先进的制冷技术降低混凝土内部温度,使混凝土快速冷却,以免引发裂缝渗透。(4)增加对混凝土内部温度的监控,一旦发现混凝土内部温度过高,立刻采取有效的冷却措施,从根本上避免水利工程混凝土裂缝渗透现象的产生。
3.4采用先进的裂缝处理技术与材料
随着科学技术的不断进步,目前混凝土裂缝处理材料与处理技术已经十分先进,例如水泥基渗透结晶型防水材料、灌浆材料等,这些材料对于混凝土裂缝问题都有着良好的应用效果,例如前者可以利用活性化学物质使混凝土固化,从而让混凝土变为一个整体,提高其密实度,能够长时间避免混凝土渗透;后者则是用于灌浆工艺当中,可以调整混凝土的终凝时间,具备较高的强度,在水下灌浆的水利工程当中,十分适用。另外,目前很多混凝土裂缝渗透技术也十分先进,例如裂缝注浆技术等,通过裂缝注浆技术,可以实现对裂缝的修补,通过橡胶管的弹性实现注浆处理,能够将混凝土缝隙当中的空气排除出去,确保灌浆质量,降低混凝土的裂缝现象。
4结束语
裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象;它的出现不仅会降低水利建筑物的抗渗能力,影响水利建物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,低材料的耐久性,影响水利建筑物的承载能力。所以,必对混凝土裂缝进行调查研究,在工程中采取有效的预防措施来预防,以证水利工程建筑物的构件的安全、稳定。
参考文献:
[1]马明礼.水利工程中混凝土裂缝渗透预防方案的优化[J].科技创新与应用,2015(17):181.
[2]彭国伟,郭春丽.水利工程中混凝土裂缝的成因与施工控制[J].江西建材,2015(06):93+98.
[3]张美红.水利工程中混凝土裂缝渗透成因及有效预防措施[J].黑龙江科学,2015,6(02):46-47.