王 源
(周口市川汇区沙颍河管理段, 河南 周口 466001)
当水利施工中出现混凝土裂缝时,会直接降低混凝土构件的耐用性以及承载能力,既缩短混凝土构件使用寿命,同时也降低水利工程质量。虽然在科学技术不断发展、社会不断进步的同时,人们对混凝土裂缝问题进行了更为深入与大量的研究,但是我们必须注意到,当前水利施工中混凝土裂缝是无法避免的,只能将重点放置于减少混凝土裂缝上,可见,要想解决混凝土施工裂缝问题,就需确定混凝土裂缝原因,并找出防治措施。
根据对水利施工中混凝土裂缝的收集与分析,发现在施工过程中往往会出现荷载裂缝与非荷载裂缝,其中非荷载裂缝发生率更高,又被分为温度裂缝与收缩裂缝两种。不同裂缝产生原因是不同的,下面笔者就系统分析混凝土裂缝产生原因。
在水利施工中,影响混凝土质量的因素相对较多,且造成混凝土出现裂缝的原因相对复杂,其中混凝土材料及配合比存在问题,是导致混凝土生成裂缝的一项主要原因。
当混凝土材料中所选用的掺合料以及外加剂类型不当时,很容易导致水利施工中混凝土结构收缩量变化较大,此时水利施工中混凝土裂缝就会随着收缩量的增加而增加,给水利工程质量带来极为不利的影响;混凝土构成中,集料颗粒级配与水利工程需求不匹配或粗细集料中所含泥沙量过大时,都会导致水利工程混凝土结构收缩量变化增加,此时与上述情况类似,也会造成混凝土里缝隙的加大,影响混凝土构件应用质量及耐用性;当水利施工人员进行混凝土配合时,所选择水泥品种不当,水泥用量及水灰比控制不当时,就会严重影响到混凝土整体抗裂性能,在混凝土抗裂性能减小的状态下,混凝土生成裂缝的几率会大大增加。
由于水利工程本身相对复杂,因而在水利施工过程中,普通混凝土构件所需承担的荷载是不同的,若水利施工尚未考虑到混凝土构件受力特征及其自身特有的荷载传递路线,尚未了解与掌握混凝土构件受力原理、力学性能则会导致混凝土构件受力发生改变,特别是当混凝土构件承担荷载较大时,极容易导致混凝土构件生成裂缝。
该原因具体包含了以下几方面:一是水利工程施工过程中缺少对混凝土构件受力的严格控制,或由于施工速度过快而导致混凝土构件出现多层支模以及超载堆荷等不良现象,导致混凝土构件处于严重超载状态[1]。二是在水利工程施工过程中,进行混凝土吊装以及运输时,由于所选取的吊点与支撑位置不合理,就会导致混凝土结构在吊装及运输过程中受到较大冲击与振动,进而产生混凝土裂缝。
虽然随着人们对水利工程质量以及水利工程中混凝土施工重视程度的不断增加,现阶段在水利工程中进行混凝土施工时,进行了严格的现场控制,但是仍有部分施工过程中会出现混凝土施工不当或违章问题,此时对混凝土构件质量产生了极为不良的影响。
(1)在现场施工过程中,可能由于钢筋绑扎间距超标或绑扎距离不均匀等问题,而导致混凝土板所拥有的局部抗拉性能,无法满足水利工程需求,在后期使用过程中,混凝土容易受到抗拉性能影响而发生裂缝[2]。
(2)当施工人员过早拆除下层模板时,可能会造成混凝土强度尚未达到施工要求与工程设计要求,容易诱发混凝土裂缝。
(3)施工中所使用的钢筋保护层厚度过小时,钢筋易发生锈蚀现象,此时混凝土构件容易受到钢筋锈蚀的影响,而产生纵向裂缝。
(4)水利工程施工过程中,尚未按照相关规定与规范要求对混凝土进行养护,造成混凝土构件出现失水过快现象,并发生不正常干缩问题,最终产生施工裂缝。
要想避免水利施工中混凝土出现裂缝,施工时首先就需要严格控制混凝土材料质量及配合比。首先,施工单位需要结合水利工程需求以及施工要求进行配合比设计,在此过程中应严格计算与控制不同材料使用质量,从材料质量与材料用量上入手,保证混凝土耐久性及质量,降低混凝土裂缝发生率[3]。此时,水利工程施工人员还需要采取更为科学的技术手段来减少混凝土中所使用的水泥用量。其次,施工单位应选择更适合的掺合料与外加剂,像引气剂、减水剂、超塑剂等,以保证混凝土水胶比与使用性能更加可靠,并使得混凝土中水泥用量更为合理。与此同时,尽可能选择大粒级粗集料,让骨料表面积与孔隙率更科学。除此以外,在选择沙石材料时,应减少混凝土中用砂量,可适当使用及配好的砂以及无粘土砂。最后,施工单位还需要严格按照水利工程施工要求选择水泥品种,为避免混凝土由于过度收缩而产生裂缝,建议施工中选择高标号水泥,此外为保证混凝土构件抗裂性能,在选择水泥时还需要进行粘聚性与流动性分析,达到减小混凝土拌合水泥用量与用水量的同时,防止混凝土生成裂缝。
要想避免水利工程施工中混凝土由于受力不合理而发生施工裂缝,施工单位就需要加大管理力度,做好现场管理与控制工作。
第一,应保证文明施工,严禁在混凝土构件浇筑过程中过早上人,保证混凝土构件强度达到设计要求后,才可以进行拆模操作[4]。第二,严格控制施工速度,避免在混凝土施工过程中出现超载堆荷以及多层支模等不良现象,防止混凝土构件而受到超重荷载。第三,在进行混凝土构件吊装以及运输施工过程中,操作人员需做好吊点及支撑点控制工作,以保证在运输及吊装中,混凝土构件不会受到较大冲击与振动。第四,做好混凝土浇筑阶段施工管理工作,严格禁止在该阶段发生踩踏混凝土构件的现象。
(1)制定严格的水利施工现场管理制度,细化现场管理内容,达到提高施工人员操作准确度的目的[5]。
(2)控制混凝土构件拆模时间,在拆模过程中,应留置相应数量的拆模试块,通过进行混凝土强度测试,从而有效确定拆模时间,严格禁止在施工过程中对所有混凝土构件进行拆模处理后,再进行重新支撑。
(3)控制水利施工中混凝土负筋保护层,重点需控制其厚度,保证钢筋位置可以得到固定,避免板面钢筋发生下沉问题。
(4)加大对混凝土的养护力度,施工单位应在完成混凝土振捣与浇筑后,尽早进行混凝土构件养护,在养护过程中应使用湿砂、湿麻袋等对混凝土进行遮挡,并保证混凝土结构处于潮湿状态,提早预防与控制水利施工中混凝土发生裂缝。
综上所述,我们可以发现水利施工中混凝土裂缝问题是无法完全避免的,且现有研究显示,混凝土裂缝在一定范围内是可以接受的,为此,我们一方面需要在水利施工中减少裂缝,另一方面也需要在水利施工中控制混凝土裂缝大小,从而尽可能减轻混凝土裂缝给水利工程造成的不利影响,需要相关施工人员能够总结、利用施工经验的同时,做好水利施工中混凝土裂缝控制工作。
[1]周阿妮.水利施工中混凝土裂缝的成因分析及防治措施[J].湖南水利水电.2016(02)
[2]艾尔肯·阿布力米提.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治研究[J].珠江水运.2014(14)
[3]常小佩,路发金.浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].河南建材.2012(03)
[4]王伟.水利施工中混凝土裂缝的成因与防治措施[J].中国新技术新产品.2012(08)
[5]徐爽.浅析水利施工中混凝土裂缝的原因及防治措施[J].科技创新与应用.2016(27)