摘 要:随着社会的发展,水利工程建设中混凝土的使用率越来越高,是水利工程建设中的重要材料。但在混凝土工程施工过程中,由于配合比、原材料、操作工艺、技术等原因,使混凝土结构物产生一些质量问题,如裂缝、气泡、麻面、露筋、蜂窝孔洞等。本文分析了水利工程中混凝土质量通病形成的原因,找出解决办法,对工程进行有效预控。
关键词:水利工程 混凝土质量 通病 防治
随着我国经济的不断增长,水利建设工程也发展迅速。混凝土因其抗压强度高,取材广泛,可塑性性强,并且不易风化,耐火性好,养护费用低等,成为当今水利建筑中使用最广泛的材料之一。由于在施工混凝土浇筑过程中容易遇到各种问题,以及因其自身情况,硬化成型的混凝土中容易存在着气穴、微孔隙和微小裂缝,这些裂缝的存在降低了钢筋混凝土材料的抗渗能力、承载能力和耐久性。本文针对水工建筑混凝土结构通病的成因进行分析,并提出防治技术。
1.裂缝
(1)裂缝形成的原因
裂缝较常见的形成原因是砂石、水泥等质量不好。如果水泥受潮、强度不够或超期,导致混凝土强度达不到设计值,就可能使混凝土产生裂缝。要想工程质量从根本上得到保证,就必须把好材料的质量关。混凝土的抗拉强度直接受混凝土配合比的影响,配合比不当,是造成其开裂不可忽视的原因。配合比不当是指水灰比大,水泥用量过大,含砂率不当,选用外加剂不当,骨料种类不佳等,这几个因素是互相关联的。施工原因造成混凝土开裂的因素有很多,水分蒸发、混凝土干缩和水泥结石通常是导致混凝土开裂的重要原因。模板构造不当、支撑刚度不足、漏浆、过拆模、支撑地基下沉等都有可能造成混凝土开裂。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何疏漏和缺陷,都会直接或间接使混凝土产生裂缝。
(2)预防混凝土裂缝的具体措施
优化设计配合比。选择减水剂,掺入粉煤灰,保证泵送的流动度。试拌原材料,添加I级粉煤灰,尽可能地减少水泥用量,在规范允许的范围内控制水灰比,粗骨料采用二级配。粉煤灰的适量掺入对降低温升,改善混凝土的和易性,提高抗侵蚀,减少收缩具有良好的作用。
原材料的选择。碎石针片状控制在10%以内,含泥量控制在1%内,砂料的细度模数控制在2.4以上,含泥量控制在1%内。尽可能使用低水热化水泥,控制原材料的质量,不使混凝土产生收缩。
施工安排。混凝土的浇筑尽可能避开曝晒、高温、降温、多风的天气,若必须在上述条件下施工时,须有相应遮挡、保温措施。
施工过程控制。混凝土沉缩裂缝可通过二次振捣法消除。进行二次振捣可以使坍落度已经消失、开始初凝的混凝土重新液化,能较好地消除钢筋下面、粗骨料的水膜,消除沉缩收缩量。泵送混凝土尤其需要二次振捣。在混凝土终凝前再进行二次入工抹压收光。
混凝土干缩裂缝的控制措施。混凝土中若存在空隙则产生湿胀干缩,消除方法是加强振捣强度,清除混凝土中的泌水;加强表面的抹压收,掺加优质粉煤灰,降低水灰比。
(3)处理方法
注入法。注入法分真空吸入法与压力注入法(灌浆法)两种。真空注入法是利用真空泵使缝内形成真空,将浆材注入缝内,该方法适应于各种表面裂缝的修补。而灌浆法适应于较深较细的裂缝。灌浆材料有普通环氧浆材、水泥浆材、水溶性聚氨酉旨浆材、弹性聚氨酷浆材等。
表面覆盖法。以提高其防水性及耐力性为目的、在细微裂缝表面上涂膜的修补方法为表面覆盖法。有全部涂覆及涂覆裂缝部分两种方法。施工时,首先用钢丝刷打毛混凝土表面,将表面附着物清理干净,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面气孔,再用修补材料覆盖表面。
2.气泡
(1)气泡产生的原因
气泡产生的原因有水灰比太大、砂石颗粒级配不均匀,水泥浆无法完全充斥全部空模板、混凝土本身外加剂中反应,且未加引气剂、脱模剂润滑度不够,气泡无法沿模板面上浮、工人振捣未按照规程进行,漏振或过振。
(2)预防措施
采用细度模数2.0-3.0范围的人工砂或天然砂,其各项指标都要符合规范要求;严格进行混凝土配合比试验,施工时按确定的混凝土配合比进行,控制外加剂掺量;认真进行混凝土摊铺、振捣作业。
(3)处理措施
混凝土外观受气泡影响,一般不必处理个别气泡,大面积或局部较多出现气泡应处理,且在拆模后尽早处理,将产生气泡部位凿毛或刷毛,用水清洗湿润,用强度等级相同或高于结构物混凝土的水泥砂浆填补并压光,采取覆盖养护措施,防止水流冲刷。对曲面和斜面部位拆模处理气泡可在混凝土浇筑完6小时后,处理效果较好,但拆模时要避免扰动已浇混凝土。
3.混凝土孔洞
(1)形成原因
孔洞是指混凝土结构内部存在空腔,蜂窝缺陷过多或局部没有混凝土,大部分孔洞是指超过了钢筋的混凝土保护层厚度,但不超过物件截面尺寸三分之一的缺陷。产生的原因主要是混凝土料干硬,混凝土拌和物离析严重,骨料集中或入仓混凝土料架空,混凝土摊铺料太厚,模板严重漏浆,漏振等。
(2)预防措施
混凝土和易性要好,混凝土拌和物应均匀,分层摊铺、振捣、平仓及时,振捣均匀,不漏振,模板缝隙密合,模板支撑牢固。
(3)处理方法
对深度较浅、面积较小的孔洞采用蜂窝、麻面的处理方式,凿除孔洞部位的松散物,用聚合物砂浆或干硬性预缩砂浆、细石混凝土填塞处理。对深度较深、面积较大的孔洞,彻底凿除孔洞,架设钢筋网和打锚筋。
结束语:
水利工程施工混凝土是,严格按设计要求控制混凝土质量,对节省工程费用,延长水工混凝土使用寿命,实现经济、高效、安全的工程建设管理目标有着重要意义。
参考文献:
[1]连华. 中小型水利工程混凝土施工通病与预防[J]. 中国新技术新产品.2011,(13)
[2]张海涛. 对水利工程混凝土施工的探讨[J]. 民营科技.2011,(02)
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