探究水利工程水泥混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析及防治論文
隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，大大加快了水利工程的建設(shè)步伐�；炷磷鳛橐环N建設(shè)材料，因其耐火防滲透能力強(qiáng)、成本低、可塑性強(qiáng)等原因，在水利工程中廣為使用。但是在工程實(shí)際施工中，混凝土應(yīng)用也會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，混凝土裂縫問(wèn)題應(yīng)該是其最常見(jiàn)也是影響較大的。混凝土澆筑不當(dāng)、荷載過(guò)大、維護(hù)不周或是材料本身老化等都是混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，裂縫的存在會(huì)使得整個(gè)水利工程的承受能力下降，削弱其應(yīng)用持久性，甚至對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成安全隱患。所以對(duì)于水利工程水泥混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析并提出可操作性的防治途徑，具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1水利工程簡(jiǎn)述
水是生命之源，但是其自然存在的狀態(tài)并不能完全契合人們的需
要，通過(guò)建立水利工程建筑，比如水閘、魚(yú)道、堤、溢洪道等，才能有效控制水流，進(jìn)行合理調(diào)配，以滿足人們生產(chǎn)生活需要，同時(shí)預(yù)防洪水等災(zāi)難。水利工程存在的意義就在于充分、科學(xué)、合理地管控分配好自然界的水資源，在避免有害威脅的同時(shí)達(dá)到人們需求標(biāo)準(zhǔn)。水利工程相比之下有以下幾個(gè)特別的地方:(1)水利工程項(xiàng)目一般工期長(zhǎng)、波及范圍廣、技術(shù)難度高、需要的資金投入大;(2)影響面積大。水利工程的建設(shè)對(duì)于流域居民及其周?chē)h(huán)境來(lái)說(shuō)優(yōu)劣并存，水利工程的建設(shè)既可以給周邊民眾甚至整個(gè)地區(qū)帶來(lái)安全便利，但另一方面，該工程的興建可能會(huì)造成一些居民遷移、淹沒(méi)部分區(qū)域等弊端。因此在水利工程的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該提前結(jié)合當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境情況具體分析，統(tǒng)籌兼顧，盡可能減少不利影響，在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境上都收到良好的反響。
2水利工程中水泥混凝土裂縫類型以及產(chǎn)生原因分析
2.1水泥混凝土裂縫類型
(1)收縮裂縫�；炷恋乃苄允湛s裂縫產(chǎn)生的主要原因是其在徹底凝固之前，突然受外界大風(fēng)等天氣的不良影響，混凝土表面水分流失加快，混凝土體積收縮，但收縮強(qiáng)度超過(guò)了混凝土本身可以承受的'范圍，造成裂縫。另外混凝土的水灰比例、空氣中濕度及混凝土凝結(jié)時(shí)間等也是影響原因;(2)溫度裂縫。溫度裂縫主要是由混凝土內(nèi)外溫差造成的。在實(shí)際施工中，很多大型水利工程都需要用到大體積的混凝土，對(duì)于體積比較大或是處于溫差變化大地區(qū)的混凝土，其內(nèi)部水分蒸發(fā)放熱但不容易散發(fā)，因此混凝土內(nèi)部溫度不斷升高，而與此同時(shí)，混凝土表面的散熱則快很多，形成內(nèi)外溫差。在熱脹冷縮作用下，混凝土承受的應(yīng)力大于本身抗壓能力時(shí)，便會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫，通常為縱橫交錯(cuò)。(3)沉降裂縫。沉降裂縫主要是由水利工程建設(shè)地基不均勻、地基緊實(shí)度不高或者模板強(qiáng)度不高、滲水等原因造成，當(dāng)?shù)鼗�(wěn)定后，沉降裂縫也趨向穩(wěn)定。
2.2水泥混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析
相比其他工程建筑，水利工程比較顯著的特征是其與水接觸面積大，在該環(huán)境下也一定程度上促進(jìn)了水泥混凝土問(wèn)題的產(chǎn)生。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因多種多樣，復(fù)雜程度很高，很多時(shí)候都需要工程相關(guān)工作人員做現(xiàn)場(chǎng)的勘察工作，以確定形成的具體原因，為后續(xù)工程建設(shè)參考。本文主要從以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析。
(1)混凝土材料及配比問(wèn)題�；炷敛牧腺|(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題或者澆筑時(shí)配比不當(dāng)都會(huì)直接導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，因此不容忽視。在混凝土進(jìn)行澆筑之前，對(duì)其所涉及的材料，如水泥、砂石等進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，水泥強(qiáng)度是否滿足要求、水泥質(zhì)量如何、有沒(méi)有受潮等都應(yīng)該提前檢驗(yàn)妥當(dāng)，否則后期再好的施工技術(shù)或者維護(hù)手段都是徒勞。在水泥混凝土制作過(guò)程中，混凝土配比確定也是比較重要的環(huán)節(jié)，水泥用量不當(dāng)、含砂量不足或者水灰比未符合要求都可能影響混凝土成型后抗壓強(qiáng)度，需要結(jié)合經(jīng)驗(yàn)以及理論知識(shí)，根據(jù)具體環(huán)境嚴(yán)格分析設(shè)計(jì);(2)地質(zhì)變化。通常水利工程修建的位置都在比較偏僻的地方，地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在特別的時(shí)期會(huì)產(chǎn)生不同程度的變動(dòng)。比如說(shuō):在夏季來(lái)臨時(shí)，降水量大地下水運(yùn)動(dòng)多，增大了對(duì)水利工程地基的沖擊力。一旦對(duì)水利工程地基荷載過(guò)大，就會(huì)造成其穩(wěn)固程度的直線下滑，引起沉陷裂縫或者直接滲水，對(duì)于水利工程施工質(zhì)量構(gòu)成不良影響;(3)受力不均衡。在水利工程建筑使用中，結(jié)構(gòu)所受的力學(xué)作用，尤其是橫向或者縱向的作用力對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的破壞力十分大。比如說(shuō)在對(duì)老水利工程進(jìn)行加固過(guò)程中，上部的施工無(wú)疑大幅度增加了中下部結(jié)構(gòu)的荷載，表現(xiàn)為縱向荷載;橫向上荷載則主要由水流沖擊產(chǎn)生，在此環(huán)境下，受力作用的不均衡很容易造成混凝土裂縫;(4)維護(hù)不當(dāng)引起。在混凝土材料進(jìn)行澆筑后，需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才能進(jìn)行完成成型，投入使用。在混凝土結(jié)構(gòu)凝固期間，如未做好維護(hù)工作，很有可能因?yàn)榛炷灵L(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，受外界溫度變化或者空氣流通的影響產(chǎn)生塑性收縮裂縫、溫度裂縫等，造成不良后果。
3水利工程中水泥混凝土裂縫防治方法
3.1優(yōu)化配比，合理設(shè)計(jì)
在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，應(yīng)提前設(shè)計(jì)好所需各種材料的比例，在已知水利工程允許的裂縫寬度范圍后，能更好地指導(dǎo)混凝土結(jié)構(gòu)施工工作的設(shè)計(jì)，將裂縫寬度嚴(yán)格控制在適當(dāng)范圍。在對(duì)原材料進(jìn)行施工之前，可以進(jìn)行提前試驗(yàn)，可以適當(dāng)采用粉煤灰來(lái)代替水泥，能夠有效改良混凝土內(nèi)外溫差問(wèn)題，并降低混凝土出現(xiàn)收縮裂縫的可能性。同時(shí)，在混凝土中適當(dāng)加入鋼筋也是收效較好的方法，在控制好鋼筋的直徑及鋼筋在混凝土中間隔后，能在很大程度上增加混凝土抗拉防裂能力。
3.2保證原材料質(zhì)量，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)
在實(shí)際施工中，應(yīng)該根據(jù)混凝土強(qiáng)度要求選擇合適的水泥種類、盡可能好的砂石，原材料的各項(xiàng)指標(biāo)都應(yīng)達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)范要求，同時(shí)符合水利實(shí)際工程需要。
水利工程中，混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)也扮演著重要的角色，能減少很多混凝土成型過(guò)程中或者成型后裂縫的產(chǎn)生，其主要表現(xiàn)在對(duì)新澆筑的混凝土濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)上。對(duì)于體積較大的混凝土，需考慮水化熱的問(wèn)題，盡可能減少混凝土內(nèi)外溫差，采取措施減小溫差峰值�；炷猎诔尚秃笞詈筮M(jìn)行必要的儲(chǔ)水保溫，如用薄膜、濕潤(rùn)的麻袋等進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。另外對(duì)于地下的混凝土結(jié)構(gòu)，盡快填入地下，也能有效減少裂縫的產(chǎn)生。
3.3避免沉降裂縫，加強(qiáng)施工管理
在混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的不均勻沉降，究其原因，就是整個(gè)結(jié)構(gòu)的重要超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的承受強(qiáng)度時(shí)，那么就會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，因此在施工過(guò)程中，一定要控制整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量但是又不能單純地依靠減輕結(jié)構(gòu)重量來(lái)實(shí)現(xiàn)控制不均勻沉降，如果這樣做了，那么就會(huì)造成自身重量加大，穩(wěn)定性降低，更加重了不均勻沉降的產(chǎn)生。在工程實(shí)踐中，要以抵抗不均勻沉降為主要保護(hù)措施。
混凝土沉降裂縫相對(duì)來(lái)說(shuō)威脅較大，因此需要引起重視。對(duì)于水利工程地基中軟土地部分應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)加強(qiáng)加固，增加其緊實(shí)度，在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，保證其不會(huì)被水滲透甚至浸泡，另外在拆除地基模板時(shí)，應(yīng)該把握快準(zhǔn)狠的原則，嚴(yán)格按照順序迅速拆離。對(duì)于地基上所用的混凝土結(jié)構(gòu)，由于其需要承擔(dān)整個(gè)工程建筑的力荷載，甚至保證在建筑進(jìn)行其他施工的動(dòng)蕩環(huán)境下能保持其穩(wěn)定性，因此
對(duì)于其抗壓抗拉能力要求很高，需要合理結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)。在整個(gè)混凝土施工中，應(yīng)該對(duì)于施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都做好控制管理工作，保證施工效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)檢驗(yàn)，從而保證整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量。
4結(jié)論
裂縫在混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)得十分頻繁，其會(huì)使混凝土的各方面性能都大打折扣，影響到整個(gè)工程建筑的質(zhì)量安全、耐久性。因此在水利工程中，應(yīng)該對(duì)于不同情況下產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行不同看待，認(rèn)真研究分析其產(chǎn)生原因，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行預(yù)防治理，保證建筑物及其構(gòu)件安全、穩(wěn)固工作。
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