水工结构大体积混凝土裂缝成因及防治措施

(整期优先)网络出版时间:2023-04-25
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水工结构大体积混凝土裂缝成因及防治措施

成浩

杭州水利水电勘测设计院有限公司 310026

摘要:水利工程建筑中,混凝土是使用最多的建筑材料,混凝土有良好的耐火性能,同时取材广泛,提升整体抗压强度。在日常维护当中使用费用较低,受到相关优点的影响,在水工结构建筑中广泛使用混凝土材料。受到外界风化等因素的影响,长时间使用的混凝土仍然会存在部分问题,最明显的是裂缝情况,混凝土裂缝不但影响建筑物的美观,同时也对建筑物造成了极大的安全隐患。因此加强研究水工结构大体积混凝土裂缝的原因,探索出裂缝处理的有关对策是非常必要的。

关键词:水工结构;大体积混凝土裂缝;成因与控制

引言:水工结构建筑当中普遍存在建筑开裂的情况,一旦细小的裂缝不受关注和处理将会直接影响美观性及实用性。由于大体积混凝土裂缝出现,会对建筑物的质量、性能和耐久性造成一定的干扰,从而影响了建筑物的后期使用效果,留下了安全隐患。因此针对水利结构的管理和维护仍然需考虑导致裂缝的各种因素,制定有效的防治措施,促进水利建设的长远发展。

1水工结构混凝土裂缝类型

分析混凝土裂缝的造成原因,需要了解混凝土裂缝的具体类型,同时根据水利工程建筑结构中的存在因素,使用多种混凝土裂缝进行质量对比,并且需要从宏观、细观、微观的角度入手。对混凝土裂缝出现的具体情况进行正确的判断,整理好各种出现裂缝的原因和因素,从而制定出最为科学有效的管理策略。

导致裂缝产生的原因较多,第一,需要对物理因素造成裂缝的情况进行分析,如承载受力而导致建筑结构发生裂缝,温度的变化而导致的裂缝,都要进行整体的总结。如在建筑结构当中收缩产生的裂缝,强迫位移产生的裂缝等都将会对建筑物结构造成一定的影响,因此需要进行针对性的总结与处理。全面判断物理因素所导致的裂缝问题。第二,根据裂缝形成的情况,进行时间段的认真分析,首先判断裂缝是早期、中期或后期。是否为物理因素导致的裂缝,或者为化学因素导致的裂缝。根据实际情况判断裂缝出现的具体内容,从而断定断混凝土结构在何种因素下造成相关干扰。在裂缝的生产当中存在死缝,稳定缝或不稳定缝等多种因素,根据各地情况完成对裂缝类型的判断,从而可以为日后裂缝问题处理和杜绝奠定坚实的基础。对于裂缝来说,虽然存在轻度重度或危害性之分,但任何程度的裂缝都将会导致建筑结构出现质量问题,所以应从根本上完成对裂缝问题的处理,极大地提高混凝土的耐久度与强度,防止建筑结构出现质量问题。

2水工结构大体积混凝土裂缝的成因

2.1混凝土原因

混凝土是较为重要的使用材料,在建筑结构的建设和使用当中,由于混凝土结构的质量出现问题,最终将会影响后期的使用效果。而导致后期各种水利结构大体积混凝土出现裂缝的原因,也需从多种条件上进行分析,首先为混凝土原因。混凝土为多材料组合物质,在混凝土制造当中,主要使用水灰比水泥细度以及骨料等各项物质对混凝土进行生产。针对大体积混凝土来说,早期最为主要的收缩形式为冷缩,长期收缩形式为干燥收缩,其他形式相对出现较少。由于混凝土结构当中的水泥会出现水化热情况,从而导致混凝土裂缝,出现大体积混凝土中水化中产生大量的热大体积混凝土结构,体积面积较大,无法有效地有效地将热量对外排出,所以会议将热量聚集到混凝土的内部,在混凝土进行浇筑时弹性的模量比较低,水化热导热情况,温度会逐渐升高。大体积混凝土在完成柱形后会缺少约束,因此体积存在变形,所以温度的应力比较小,会小于混凝土承载拉应力。

混凝土使用的材料是造成裂缝最大的原因之一,混凝土的开裂大部分是因为混凝土的弹性模量,强度或收缩值不够,这些会受水泥使用量的情况导致影响,因此水泥吸会影响干缩值,如水就会形成较大的表面积。因此导致水泥的行程表面积较大,同时混凝土就容易出现裂缝的情况,很多工程当中都添加混凝土,外加剂如养护不大,最终也会形成裂缝的。

2.2施工原因

施工不大会直接造成混凝土出现裂缝,在浇筑混凝土时,由于整个结构的浇筑时间较长,中间存在间隔情况,最终影响了混凝土的施工质量。由于长时间的存放,最终会导致混凝土结构的水分被蒸发,从而导致混凝土出现坍落情况。间隔较长时间完成,浇筑将会导致混凝土整体结构不规则收缩的裂缝出现降低了混凝土结构的强度。由于混凝土结构在不同地域,不同自然环境使用中需要完成不同的配比安排,但如配比方式使用错误,最终也会造成干缩与凝缩的裂缝。体积混凝土结构在使用过程中完成,浇注前需进行拆模,但由于拆模时间较早,养护力度不足,最终导致强度不达标。多种外界因素的影响都会导致浇筑混凝土出现不均匀下沉的情况,最终使混凝土呈现裂缝问题。

养护是造成混凝土出现裂缝最为重要的原因,在混凝土完成浇筑施工之后开,模前与拆模后都要进行合理的浇水养护,如养护工作不够全面,导致混凝土表面覆盖或者潮湿等问题没有达标,最终使水分过度蒸发,从而形成收缩裂缝问题。由于部分高性能的混凝土水分较小,含有大量的胶凝材料,最终导致沁水较少密实性好,但是在后期使用的养护方法和养护条件无法满足,导致更为严重的干缩问题出现,从而使混凝土开裂。

3水工结构大体积混凝土裂缝控制处理措施

3.1提升混凝土的抗裂缝能力

通过大量的实验研究,得出使用混凝土和变形能够很好地起到对混凝土防裂的作用,所以在目前混凝土选用时,应确保混凝土具有微膨胀的性能,这样可以补偿温度流失,导致的收缩变形情况发生,从而也减少了一定的约束力。变形情况得到合理的处理,能够防止混凝土出现开裂,所以在施工中需要将混凝土的体积收缩、变形和拉应力准确地进行计算,得出相关结论,在设计时充分考虑影响混凝土出现裂缝的各种因素,完成科学的施工管理合理对其提供材料支持加强管理措施,不断地改善和提升混凝土的性能,从而提高混凝土抗裂缝的能力。

3.2降低浇筑温度

在水泥水化中会产生大量的热,所以要降低浇筑时混凝土的温度,减少温升。一般采用的方法有加冰拌和、预冷骨料,在设计混凝土浇筑时,为了减少温度的回升,要组织合理的运输路线,同时控制好运输的时间,安排好施工的工序,尽可能地减少混凝土的暴露时间,要及时的对混凝土进行保养,并且有效地控制混凝土浇筑的温度。

3.3科学安排施工程序

混凝土的施工进度和施工步骤流程都可以进行开裂预防工作。在此过程中需要不断的提升施工管理的水平,浇筑混凝土时应设计好间歇性阶段,并且在低温的进阶进行施工时,需要对其进行合理的保护,使用相关材料,提高安全保护效果,并且根据实际情况制定各种相关因素。在施工区域外也要做好短暂性的间歇分缝区域的混凝土,要保证温度的稳定,同时防止病缝失效的情况发生,要加强对浇筑完成混凝土后的养护,提高养护效果,使用洒水与覆盖养护的方式,保证混凝土表面具有湿润状态。特别是水利结构建筑需要加强养护,确保混凝土能够在正常的发展体系中膨胀,从而控制混凝开裂。

4总结:

综上所述,水利工程结构中大体积混凝土控制处理要从原材料结构设计中多个内容入手,完成各种条件的分析与研究,并且要不断地研究和探索混凝土使用的环境和养护管理内容,加强施工管理效果。医生水利结构中混凝土的使用性能正确处理和控制大体积混凝土的裂缝问题,全面提高水利工程结构建筑的安全性和实用性。

参考文献:

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[2]桥梁大体积混凝土施工裂缝防治对策[J]. 李辉跃.  交通世界. 2021(Z2)

[3]水工混凝土构件裂缝检测方法及应用[J]. 栗宝鹃,张美多,刘康和,王志豪,李琦,李嘉欣.  工程地球物理学报. 2021(01)