水利施工混凝土裂缝控制研究

2020-01-04 21:11栏目:五金
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水利工程发展至今已不单单是为了防止洪涝灾害,而是更好地利用其水利条件。由于混凝土有着造价便宜、不易风化、质地坚硬等优点,所以成为了水利施工中比重最大的材料,即使混凝土有着许多的优点,但是在施工时也难免会出现问题,比如说裂缝问题,一旦施工中造成混凝土凝结不均匀,出现了裂缝,那就等于是给水利工程埋下了一颗不定时的炸弹,一遇到地质运动、暴雨等突发性问题就可能导致堤坝溃堤,引发洪涝灾害。因此在施工时对混凝土裂缝一定要控制好,最大程度上保证施工的安全性。下面是本网带来的关于水利施工混凝土裂缝控制研究的主要内容介绍以供参考。

1水利工程及分类

1.1水利工程

水利工程是用于和调配自然水资源,达到除害兴利而修建的工程。水对于人类来说是必不可少的资源,但是自然界的水的存在方式以及存在地势都不符合人类对生产的要求,因此需要大力发展水利工程来满足人类对生产生活的需要。水利工程主要通过修建堤坝、进水口、溢洪道、渠道、筏道、渡槽等水工建筑,以达到人们更好地利用水资源的目的。

1.2水利工程的分类

水利工程可按服务对象分为:将水的势能转化为电能的水利发电工程;防治洪涝灾害的防洪工程;防止旱、涝灾害为农田灌溉的农田水利工程;为城市排污、防暴雨积水的排水工程;维护生态平衡的环境水利工程。分类众多,可见水利工程实际应用的广泛性和重要性。

2水利施工中混凝土裂缝的危害

众所周知,要用混凝土修建堤坝必须要用钢筋作为基本框架,这样才能是堤坝更稳定,如果说混凝土是堤坝的肉,那钢筋就为堤坝的骨,有骨有肉才是最合理的结构,钢筋混凝土结构的堤坝才能抵抗水流所带来的巨大冲击力,但是由于混凝土凝结不均匀出现裂缝,就会对内部的钢筋产生影响。

2.1水面之上的影响

都知道混凝土是呈现一定弱碱性的,这能有效防止内部的钢架结构被腐蚀,降低了堤坝因为缺少钢架结构而解体的可能性,但由于混凝土出现了裂缝,就使得空气中的二氧化碳容易进入混凝土内部,在内部和水作用产生碳酸,从而降低了混凝土内部的碱性,使得内部的钢筋容易被腐蚀,一旦内部的钢筋被腐蚀,原本钢筋所在的位置就会留下新的缝隙,进一步加大了空气中二氧化碳的进入量,加剧了其他钢筋被腐蚀的速度,时间越久,被腐蚀的程度就会越严重,而内部发生的这一系列反应都是悄无声息的,从外面看是不容易察觉的,因此更谈不上有相应的维护,可能什么时候就会出现安全事故。

2.2水面之下的影响

修建整个堤坝的过程中考虑最多的还是来自于水面之下的影响,水下环境复杂,因此修筑堤坝需要克服的困难很多,其中最需要考虑的就是水下的混凝土出现裂缝,混凝土是一种由沙石骨料、水泥及其他材料混合形成的一种非非均匀质脆性材料,由于在施工时需要耗费的混凝土量比较大,在硬化成型时会出现许多的缝隙,通常细微的缝隙是不会对堤坝有太大影响的,但是在水压的长期作用下,较大一点的缝隙就会逐渐变大,等大到一定程度时水就会灌入堤坝内部,此时在高压水流的作用下原本内部分散的空隙就会被一个个地连通起来形成较大的空隙,导致赶走的钢架结构与水直接接触,和水中比较活泼的一些化学物质发生电化学反应,加快了堤坝内部钢架的腐蚀;不仅如此,缝隙的增大会使水流与混凝土的接触面积增大,进一步加快了水流对堤坝的侵蚀,严重影响了堤坝的稳定性。

3水利施工中混凝土裂缝产生的原因

3.1内外温差导致的裂缝

施工时适宜的环境温度有利于降低混凝土凝固时产生破坏性缝隙的可能性,但是在实地施工的时候往往会忽略当温度的影响。由于混凝土的特性,温度的变化程度直接影响到混凝土制品的质量好坏。特别是热胀冷缩的影响,当温度过高时,混凝土在凝固时会受热膨胀,会产生较大的拉力,当拉力超过了自身的制约膨胀拉力的限度时,就会是混凝土产生缝隙;当施工环境温度过低时,混凝土表面就会遇冷收缩,当超过混凝土自身对制约收缩力度的限度时,也会导致裂缝的产生。

3.2施工原材料质量导致的裂缝

水泥是混凝土中所占比重最多的成分,因此水泥质量的好坏直接影响到混凝土在凝固时出现裂缝的可能性。根据施工环境的不同,生产水泥的原料以及成分之间的比例也会随之不同,由于水利施工环境的特殊性,在选用水泥时要选用不宜风化、凝固速度快、抗压能力强的种类,保证原料使用的科学性。

3.3地质变动所造成的裂缝

由于施工位置的底层结构比较松软、地下存在空洞等原因都会直接导致修筑的堤坝下沉,导致整体上出现裂缝,这样的裂缝多表现为贯穿性裂缝,裂缝会深入到堤坝内部,严重时可直接导致溃堤。

3.4其他原因导致的裂缝

不仅仅是控制好温度以及原料的选用就可以避免施工过程中出现裂缝,还存在这其他的一些因素,比如水灰比例不当,水过多或者混凝土过多都会影响混凝土凝结过程中的抗拉性与抗压性,从而导致其裂缝的产生。

4.1选用适当材料以及计算好原料之间的比例

原料的好坏是后期是否会出现裂缝的根本原因,即使技术再好,所选用的材料不符合要求,所建造出来的工程也只不过是拥有高技术水平的豆腐渣工程,在选用时应当结合不同混凝土的特点选择最适合的型号,此外拌合混凝土时应符合《混凝土拌合用水标准》的相关要求,从而达到科学拌合的比例。

4.2施工前的准备工作

永远不要打没有准备的仗,工程施工也是如此,需要制作详细的策划,此外实地考察也是关键,需要对相应的地质地形作详细的了解才能够作出相应的计划,最常见的就是探索河床的结构、岩层的组成及松软程度,这样做的好处在于可以有效避开会导致堤坝下沉的河床;除此之外还需合理设计工程图纸,要符合力学原理,使筑成的堤坝抗压性好。

每一个工程都是一个有机的整体,在从计划到竣工的过程中所需要考虑的问题都不是孤立的,应当站在一个整体的角度在考虑问题,比如在考虑水利工程施工时混凝土裂缝问题时,不能单单只考虑材料的质量问题,应全方面进行考虑,比如从原料、地质构造、环境温度、水压、力学结构等方面进行考虑,将所有会造成裂缝的原因都考虑到,才能有效避免危害性的裂缝产生。

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