水利施工中的砼裂缝控制探析

水利施工中的砼裂缝控制探析
水利施工中的砼裂缝控制探析

摘要:水利工程施工质量标准不断提升,对于施工企业提出了更高的要求。混凝土工程作为基础性的水利施工分部工程,其施工质量对于工程整体稳定性与安全性有着直接的影响。裂缝问题作为常见的砼施工质量病害,不仅影响着工程的抗渗性能,更是直接关系着结构的整体性与载荷性能。以下对当前水利施工中常见的砼裂缝类型及其控制措施进行了探讨。

关键词:水利施工;砼裂缝;控制

1水利施工中的砼裂缝问题分析

混凝土裂缝是混凝土材料发生的不连续现象,属于物理病害的一种,混凝土裂缝不但会影响外观,还会导致混凝土抗拉性能的降低,导致有害物质侵入混凝土内部,引发钢筋锈蚀,导致混凝土结构发生破坏,严重影响结构的使用功能和耐久性,从而使人民生命财产和安全受到威胁。对于水利工程而言,混凝土裂缝会导致挡水墙的渗漏,如果渗漏严重就会危及工程使用和蓄水能力,造成不利影响;坝体混凝土裂缝如果达到一定深度和宽度会减弱坝体抗滑能力,影响整个结构的稳定和安全。混凝土裂缝按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类:第一大类,由第一类外荷载引起的裂缝,包括按照常规计算的主要应力引起的“荷载裂缝”,以及由结构次应力引起的“荷载次应力裂缝”,二者通称为结构性裂缝、受力裂缝。第二大类,由第二类荷载即变形变化引起的裂缝,包括温度、湿度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素引起的裂缝,也称非结构性裂缝。

2关于水利施工中的砼裂缝控制的探析

2.1砼骨料塑性沉落裂缝。1)裂缝成因分析。混凝土在浇注时,由于振动棒和重力的作用,骨料下沉、水泥浆上升,这种沉落直到混凝土硬化时方停止,当这种塑性沉落受到模板、钢筋及预埋件的抑制(或者模板沉陷、移动时)就会出现裂缝,这种裂缝大多出现在混凝土浇注后半小时至3h之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时,立即产生,沿着砼钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。2)施工控制措施。在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度,施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后间隔20~30mm后,进行第二次复振。如果产生这种裂缝,在混凝土终凝前将混凝土裂面用木抹子重新抹平搓毛,可使裂缝愈合。2.2砼塑性收缩裂缝。1)裂缝成因分析。混凝土浇注后仍处于塑性状态时,由于表面水分蒸发过快而产生的裂缝,这类裂缝隙多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,裂缝一般是中间宽两头窄,深度一般不超过50mm,如果混凝土中掺有含泥量大的粉砂则可能被穿透。产生的原因主要是混凝土浇注后3~4h左右表面没有被覆盖,特别是在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是被基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,到此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂,从混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,再加上夏季施工中及大体积混凝土中掺加缓凝剂,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。2)施工控制措施。施工单位在混凝土初凝前进行二次抹光,然后及时覆盖养护。一般的塑性沉落裂缝和塑性收缩裂缝都属于非结构性裂缝,对结构性能无大影响,GB50164-92《混凝土质量控制标准》中也有明确规定。塑性沉落和收缩有时没有明显区别,交织在一起。2.3大体积混凝土温度裂缝。1)裂缝成因分析。水泥水化过程产生一定的水化热,并且其大部分热量是在3天以内放出,混凝土是热的不良导体,特别是大体积混凝土,产生的大量水化热不容易散发,内部温度不断上升,而混凝土表面散热较快,使内外截面产生温度梯度,特别是昼夜温差大时,内外温度差别更大,内部混凝土热胀变形产生压力,外部混凝土冷缩变形,产生拉应力,由于此时的混凝土抗拉强度较低,当混凝土内部拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土便产生裂缝,这种裂缝隙一般较深,有时是贯穿性的。2)施工控制措施。配制大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如较好的普通硅酸盐水泥、矿渣水泥,降低水灰比,同时设置测温装置,采取保温措施,保证混凝土内外温差小于25℃。2.4砼初凝扰动裂缝。砼在未凝结前,受到外力,砼可以有恢复作用,但初凝后,砼逐渐失去本身的流动性,出现了裂缝就不可能恢复了。扰动的来源有以下几个方面,相对的控制措施如下:1)泵送管道支撑对楼板的冲击和振动。砼施工面积比较大时,泵送管道通常架设在模板上,由于泵送管道布置弯头较多,使泵送阻力增加,泵管输送砼时的来回运动,影响到钢筋的周期振动,这种振动,对初凝后的砼影响很大,只要有足够的时间,在砼中会形成裂缝,裂缝方向性很强,与钢筋走向相同,呈方格状或等距离分布。防治的措施:合理地搭设泵送管,输送管支架杆支撑在模板上,不得直接支承在钢筋骨架上,避免对已浇注混凝土的震动。2)底板模板刚度不足,受力变形亦会造成裂缝。此种情况,常见于胶合板模板,下部支撑杆布置较稀时,未浇筑前上人就可以感到模板刚度不够,脚抬起来模板就反弹:如果浇砼之后砼虽然凝固,但未能达到足够的强度时,此时上人作抹平,浇水或养护作业时,受上述荷载的作用。就会出现裂缝,此种裂缝呈不规划放射网状,裂缝集中处即是受外力集中的地方。防治的措施:砼抹平后至少24h禁止上人,在砼表面走动或搬动物品,在采用复合木模板的部位应加密支撑。2.5施工组织裂缝。1)裂缝成因分析。为赶进度,浇注混凝土未达到设计强度,甚至在浇注后不到24h即开始上人,堆放荷载,经常导致板开裂。2)施工控制措施。主要是现场合理安排施工工序,要求砼留置试块,待砼强度达到1.2MPa以上时才允许放线施工,施工物料不准集中堆放。

3结论

水利工程混凝土施工是一项科学而系统性的工作,工程质量影响因素较多。其中的砼裂缝问题是影响整体质量的重要病害,施工人员在裂缝控制环节,应对问题进行有效的检测分析,把握问题成因,采取有效的措施优化施工过程,全面控制砼裂缝问题,提升工程建设质量。

参考文献

[1]葛林.水利工程混凝土裂缝成因分析及应对措施[J].北京农业,2015(18):132.

[2]尚修利,马宝龙,陈必平.水利工程施工中混凝土施工的裂缝控制与施工管理[J].科技展望,2015(1):64.

[3]门忠.水利工程建设中混凝土裂缝的有效防治措施[J].黑龙江水利科技,2011(2):81-82.

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