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水利工程水泥混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析及防治的論文
水利工程是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。在新時期，國家加大了對于水利工程的建設(shè)步伐，大量的新修或是擴(kuò)建工程不斷上馬使得我國的水利工程建設(shè)進(jìn)入了一個新的階段。在現(xiàn)今的水利工程的建設(shè)過程中多采用的是鋼筋混凝土作為水利工程的主體以確保水利工程主體的穩(wěn)固性。但是在水利工程的實際應(yīng)用過程中鋼筋混凝土所產(chǎn)生的裂縫問題是影響水利工程建設(shè)質(zhì)量的一個重要的影響因素。做好裂縫產(chǎn)生原因的分析與排除對于確保水利工程的建設(shè)質(zhì)量有著十分重要的意義。文章在分析水利工程鋼筋混凝土施工中在非載荷作用下裂縫產(chǎn)生的原因的基礎(chǔ)上對如何做好裂縫的防治進(jìn)行分析闡述。
水泥混凝土是水利工程施工中采用較多的一種建筑形式。水泥混凝土作為一種多相復(fù)合的材料其受到水泥、水灰比、骨料等各種因素的影響。同時由于其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜使得其在形成的過程中會產(chǎn)生較多的裂縫和缺陷從而對其的使用性能產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。因此應(yīng)當(dāng)對水利工程混凝土結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析，針對性的予以處理，以確保水泥混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性與穩(wěn)定性。
1造成水利工程中水泥混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析
1.1干縮
在水利工程水泥混凝土的澆筑施工中，如振搗不到位將會使得水泥混凝土中的內(nèi)部壓實不緊密從而使得內(nèi)部的水分溢出受到大骨料的阻礙從而使得水分在大骨料的周圍形成水囊并最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。同時在水泥混凝土的硬化過程中，如養(yǎng)護(hù)不到位從而使得水泥混凝土中的水分蒸發(fā)過快將會導(dǎo)致水泥混凝土產(chǎn)生塑性收縮并最終導(dǎo)致水泥混凝土中的裂縫的產(chǎn)生，同時在水泥混凝土中水分蒸發(fā)的過程中水分將會導(dǎo)致水泥混凝土表面張力的變化并最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。水泥混凝土中的干縮主要是由水泥混凝土中的水分的變化所引起的，當(dāng)水泥混凝土長期在水中硬化時其會產(chǎn)生細(xì)微的膨脹，而當(dāng)水泥混凝土在空氣中硬化時其內(nèi)部所含有的水分將會逐漸的溢出蒸發(fā)從而導(dǎo)致水泥混凝土中所含有的凝膠體逐漸的干燥并產(chǎn)生收縮從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，在水泥混凝土干縮的原因中用水量的大小是造成干縮量大小的主要原因，在相同的條件下水泥混凝土中所含有的水泥混凝土的量越大則干縮率越大。此外，水泥混凝土的種類、細(xì)度以及水化熱等都會對水泥混凝土裂縫的產(chǎn)生造成較為嚴(yán)重的影響。
1.2溫度
溫度是影響水利工程中水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的重要因素之一，在水泥混凝土硬化過程中由于水化熱的產(chǎn)生將會使得水泥混凝土內(nèi)部積聚產(chǎn)生大量的熱，這一熱量積聚過程緩慢的產(chǎn)生并在水泥混凝土澆筑完成后的2-2.5天左右達(dá)到高峰后逐漸回落，這一整個過程將會持續(xù)十幾天左右，在前期的快速升溫過程中，由于溫升過快將會使得水泥混凝土的彈性模量大幅降低并伴隨著較小的溫度應(yīng)力。而在溫度達(dá)到高峰后的溫度降低階段，由于水泥混凝土的彈性模量的下降會使得水泥混凝土中的溫度應(yīng)力持續(xù)增大并在水泥混凝土的內(nèi)外溫度差下導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。此外，當(dāng)水泥混凝土內(nèi)外溫差過大時，外部過高的溫度將會導(dǎo)致水泥混凝土表面的水分快速的蒸發(fā)從而使得水泥混凝土干裂開縫。同時在溫度對水泥混凝土所造成的影響中熱脹冷縮是其中較為重要的影響之一，在水泥混凝土的初凝階段，水泥混凝土中會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的水化熱從而使得水泥混凝土的內(nèi)部溫度升高，當(dāng)溫度降低時將會導(dǎo)致水泥混凝土收縮的產(chǎn)生，當(dāng)這種收縮到達(dá)一定的程度或是受到一定的約束時將會導(dǎo)致水泥混凝土裂縫的產(chǎn)生，因此，在水利工程的施工過程中為了降低此種因素對于水泥混凝土中裂縫的產(chǎn)生會在夜間進(jìn)行施工，尤其是在水利工程中的水泥混凝土重力壩澆筑時會采用循環(huán)水、冷凍水泥混凝土的骨料攪拌與分塊澆筑的方式來降低水泥混凝土中的內(nèi)外溫度差，從而減小水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率。
1.3鋼筋
水利工程水泥混凝土施工中鋼筋與水泥混凝土的粘結(jié)力的大小也是影響水泥混凝土表面裂縫產(chǎn)生的重要因素之一。水利工程施工中采用表面有螺紋的鋼筋時其與水泥混凝土之間會產(chǎn)生較強(qiáng)的粘結(jié)力，可以較強(qiáng)的抵抗水泥混凝土的撕裂能力。而當(dāng)水利工程中所使用的鋼筋構(gòu)件使用環(huán)境較為惡劣時鋼筋銹蝕也會導(dǎo)致水泥混凝土裂縫的產(chǎn)生，從而對水利工程的使用壽命與使用質(zhì)量造成較為嚴(yán)重的影響。
造成水利工程中的水泥混凝土裂縫的原因眾多，其可以是一種影響因素作用的結(jié)果也可以是多種影響因素通過作用的結(jié)果。在這些影響因素中不同的影響因素可以是相互疊加也可以是相互抵消的。應(yīng)當(dāng)指出的是，由于水泥混凝土中所含有的骨料的形狀、方位等是隨機(jī)的從而使得水泥混凝土所產(chǎn)生的裂縫的方向存在著較大的不確定性，水泥混凝土中所產(chǎn)生的裂縫的分布具有較大的隨機(jī)性。
2做好水利工程水泥混凝土施工中裂縫的防治
做好水利工程水泥混凝土施工中裂縫的防治可以從以下幾個方面入手：
(1)首先是在水利工程的設(shè)計階段需要對裂縫的防治進(jìn)行充分的考慮，注意水利工程水泥混凝土在硬化的過程中因溫度、濕度等的變化所導(dǎo)致的水利工程水泥混凝土裂縫的產(chǎn)生，盡量減少水利工程水泥混凝土收縮時所遇到的約束。比如說可以在水利工程水泥混凝土設(shè)計階段在適應(yīng)結(jié)構(gòu)要求的前提下可以以適當(dāng)?shù)拈g距預(yù)留脹縮縫和施工縫，同時還需要注意相鄰構(gòu)件之間因構(gòu)件收縮而對水利工程水泥混凝土所引起的約束力，因此在水利工程水泥混凝土的設(shè)計階段需要對水利工程的結(jié)構(gòu)和截面的形狀進(jìn)行合理的選擇，同時在尺寸變換較大的洞口、轉(zhuǎn)角等部位應(yīng)當(dāng)避免應(yīng)力的集中。此外水利工程水泥混凝土施工中所使用的鋼筋結(jié)構(gòu)對于水泥混凝土的變形有著一定的抑制作用，因此應(yīng)當(dāng)對鋼筋的使用進(jìn)行充分的考慮。鋼筋應(yīng)當(dāng)采用直徑較小、間距較密的形式，不得采用光滑的圓鋼筋。
(2)做好水利工程水泥混凝土的水灰比的選擇，在水利工程水泥混凝土中水灰比越大則其收縮率越大，從而使得水利工程水泥混凝土的開裂的幾率大幅增加。這是由于水灰比越大則水泥漿在硬化后其內(nèi)部含有的凝膠體越多，晶體較少。而水利工程水泥混凝土的干縮裂縫則多是由于其中的凝膠體干燥收縮所引起的。因此在水利工程水泥混凝土水灰比的選擇上需要引起足夠的重視。
(3)做好水利工程水泥混凝土攪拌時水泥的用量的控制。
(4)做好對于水利工程水泥混凝土固化時的養(yǎng)護(hù)，水利工程水泥混凝土施工后如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)會導(dǎo)致水利工程水泥混凝土開裂。因此需要對水利工程水泥混凝土固化時的養(yǎng)護(hù)引起足夠的重視，在養(yǎng)護(hù)階段再用正確的養(yǎng)護(hù)方法從而使得水利工程水泥混凝土進(jìn)行充分的水化，以使得水利工程水泥混凝土中的晶體增多而凝膠體減少，從而使得水利工程水泥混凝土的干縮減少。此外，在減少裂縫的產(chǎn)生上還可以通過適當(dāng)?shù)难娱L水利工程水泥混凝土施工的養(yǎng)護(hù)時間從而增強(qiáng)水利工程水泥混凝土的強(qiáng)度以減少裂縫的產(chǎn)生。
(5)注意做好水利工程水泥混凝土固化時的溫度的控制，在夏季施工時應(yīng)當(dāng)對進(jìn)料溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档投诙緯r則需要對水利工程水泥混凝土進(jìn)行覆蓋保護(hù)直至其達(dá)到足夠的強(qiáng)度時再取走覆蓋物以避免水利工程水泥混凝土的溫度急劇的變化從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
(6)此外在對水利工程水泥混凝土施工中裂縫的控制上還可以通過選擇干縮較小的水泥或是在水泥混凝土攪拌時通過摻入適當(dāng)?shù)耐饧觿┑姆绞絹韺α芽p進(jìn)行抑制，同時還可以在水利工程水泥混凝土中加入各種纖維增強(qiáng)材料來提高水泥混凝土的抗裂縫能力。
3結(jié)束語
水利工程混凝土施工中的裂縫是困擾其施工的一個難題。文章在分析裂縫產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上對如何做好裂縫的防治進(jìn)行了分析闡述。
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