水利工程钢筋混凝土设计中的质量问题与控制策略

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论文摘要

  1 混凝土材料选择、配合比设计对混凝土质量的影响
  
  水泥、砂、石骨料、外加剂、掺和料的选择直接影响着混凝土的质量。一般而言,水泥安定性、强度、含碱量容易致使混凝土产生裂缝产生。砂石粒径、级配、杂质含量等控制过大时,将会加大水泥与拌和水用量,影响混凝土强度。配合比设计直接关系着砼的抗拉强度,已经成为了砼开裂的重要原因。根据相关试验资料表明,当用水量处于不变状态时,如果水泥用量增加,则混凝土会出现收缩;当水泥用量处于不变时,用水量增加后混凝土强度将会相应降低。由此可以看出,当水泥用量、含砂率、水灰比、骨料种类、外加剂等控制不当时,极其容易降低混凝土的质量。
  
  2 混凝土搅拌过程控制对混凝土质量的影响
  
  在混凝土搅拌过程中,要严格控制原材料计量。具体而言,搅拌机要配备相应的水表,科学调整用水量,对于外加剂而言,要予以称量处理,禁止盲目填加。砂石料要进行过磅称量,避免采用小车划线标号体积法。此外,每盘搅拌时间以及加料顺序与凝土拌合物坍落度直接关系着混凝土的质量。在具体工程设计中,施工单位要运用电脑计量法,减少人为因素的失误,合理优化其配合比。另外,要严格控制混凝土搅拌时间,使混凝土的和易性与均匀度得到有效保证,提高混凝土质量。在浇捣时,要注意振捣捧的快与慢,按照不同混凝土坍落度要求,合理把控振捣时间,借助二次振捣与二次抹面技术,及时排除混凝土内气泡。
  
  3 混凝土浇筑过程控制对混凝土质量的影响
  
  混凝土浇筑振捣作为控制浇筑混凝土质量的关键环节,对于整个水利工程的使用性能起着举足轻重的作用。针对浇筑混凝土成型而言,如果无振实,则外观上容易出现裂缝、气孔、蜂窝、麻面以及孔洞等现象。当振实不良,则内部易出现蜂窝孔洞,这类内在质量问题往往被相关的设计人员忽视。从某种角度上来看,混凝土内在质量缺陷易破坏混凝土结构物。因此,在混凝土振捣过程中,相应的施工人员要引起重视,促使振捣良好。在浇筑中,混凝土拌合物坍落度也影响着混凝土的质量。当混凝土拌合物坍落度出现问题时,要合理调整混凝土配合比,施工单位要做好每层混凝土浇筑厚度的控制,观察振捣器插点的均匀度,把控移动间距。在这个过程中,尤为重要的是钢筋交叉密集梁柱节点的振捣,要促使其振捣到位,有助于防止蜂窝以及麻面的产生。再者,当混凝土浇筑的速度过快时,凝土流动性相对较低,因而混凝土硬化沉实较大,易产生塑性收缩裂缝。
  
  4 混凝土现场操作工作对混凝土质量的影响
  
  4.1 混凝土养护作业

  在水利工程钢筋混凝土设计过程中,混凝土裂缝作为最为常见的通病,其中重要的影响因素是养护条件。当养护条件符合相应的标准时,砼硬化处于正常状态,开裂几率相对较小。当在混凝土初期养护时,如果处于干燥条件下,混凝土极其容易与大气接触,其接触表面上易产生不规则收缩裂缝。因此,在混凝土裂缝防治作业中,新浇混凝土早期养护显得尤为重要。为了降低混凝土早期收缩现象的发生几率,必须要养护好构件,大体积混凝土以蓄水养护。

  4.2 混凝土降温与保温作业

  混凝土温度控制设计不合理主要表现在四个方面:一是浇筑温度较高,二是没有及时通水冷;三是水化热计算精准度不高,四是新浇混凝土没有进行保温处理。在这种状况下,通常会导致混凝土内外温差出现过大现象,致使产生温度裂缝。在施工时,基于厚大体积混凝土没有综合分析水泥水化热等问题的前提下,混凝土质量整体性不高,必须要予以埋设散热孔等降温处理。如果浇捣成型后,不及时予以蓄水保温处理,其混凝土内外温差较大,极其容易引起温度裂缝现象的产生。
  
  5 控制水利工程混凝土质量策略
  
  5.1 合理设计水利工程钢筋混凝土

  首先,要适当选择构造配筋,合理采用钢筋直径以及间距,尽可能地采用直径相对较细且间距较密的水利工程钢筋混凝土配筋方案时,一定程度上能够显着提高混凝土的抗裂性。其次,合理控制裂缝的宽度,基于各种混凝土允许裂缝宽度得到确定后,按照相应的裂缝宽度要求来优化整体的设计,有助于控制混凝土的裂缝。再者,在水利工程钢筋混凝土设计过程中,要合理优化构件中“抗”与“放”这两者之间相互的关系。“抗”即为处于约束情形下的结构,当无充分变形余地时,为了有效预防裂缝所运用的一种关键措施;“放”即为结构处于完全自由变形状态下且无任何约束时,拥有充分变形余地时所运用的一种有效措施。相关的设计人员在设计过程中,要灵活运用,综合“抗”与“放”,合理选择水利工程结构方案以及材料。

  5.2 合理选择原材料

  在水利工程钢筋混凝土设计过程中,要遵循相应的结构要求,优先选择原材料,适当采用混凝土的强度与等级以及水泥的品种与等级,尽可能地避免运用早强高水泥。其次,为了尽可能地减少水泥的用量,在设计过程中,要将水泥用量把控在450kg/m3以下,以此来最大限度地降低水化热量。再者,尽量运用级配优良的碎石材料以及砂,其含泥量要遵循相应的规范要求。

  5.3 完善组成设计

  在具体的设计过程中,要合理运用低用水量、低水灰比,达到降低水泥用量的目的。同时,可以结合混凝土后期强度,尽可能地减少水泥的用量。相应的水利工程配合比设计人员要不断深入施工现场,执行相应的施工现场浇捣工艺以及操作流程,综合考虑构件截面等状况,做好混凝土坍落度的设计。针对现场具体状况,结合砂、石原材料等质量状况,对施工配合比作出及时调整,做好养护工作。

  5.4 现场操作方面

  对于浇捣工作而言,在浇捣过程中,振捣捧遵循快插慢拔原则,按照不同混凝土坍落度设计把控振捣时间,避免出现过振以及漏振现象,积极运用二次振捣技术以及二次抹面技术,便于将泌水以及混凝土内水分与气泡及时排除。针对混凝土养护来讲,在混凝土裂缝防治作业中,要重视新浇混凝土的早期养护作业,在早期为了降低混凝土收缩现象的发生几率,要做好构件湿润养护工作。就大体积混凝土来看,必要时予以蓄水以及流水养护。一般要将养护时间控制在(14-28)d。再者,在混凝土降温与保温作业中,针对大体积的混凝土,在施工时要综合分析水泥水化热等相关问题,及时予以降温处理,例如埋设散热孔以及通水排热等措施,尽可能地避免水化热高峰的产生,最大限度地降低其峰值。当浇捣成型完成后,要及时给予蓄水保温处理,在其表面覆盖一定厚度的薄膜或者湿麻袋,强化养护,避免混凝土内外温差过大,降低温度裂缝等现象的发生几率。此外,在雨中以及大风中,尽量不要进行混凝土的浇灌,地下结构混凝土要尽快开展回填土作业,降低裂缝发生率,夏季要严格关注混凝土浇捣的温度,运用低温人模养护措施,促使混凝土原材料温度的降低。
  
  6 结束语
  
  综上所述,在水利工程中,为了提高混凝土的质量,必须要不断优化钢筋混凝土设计,合理选择原材,严格执行现场规范,提高混凝土质量。
  
  参考文献
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