一、混凝土施工的常见问题
水利工程(以下简称水工)混凝土是水利工程建设中的主要材料,而且其种类颇为繁多,同时还需要在各种复杂的环境下保证性能的可靠稳定,以确保水利系统能正常的使用。作者根据自己的工作经验,同时结合对水工混凝土建筑物的结构特点及其工作环境的分析,将水工混凝土施工中存在的主要问题分为以下几类,主要包括:裂缝、冻胀、冲磨空蚀、碳化以及侵蚀,其中前三类都属于物理性问题,而后两类都属于化学性问题。
1.1裂缝
裂缝不仅仅存在于水工建筑之中,就是普通的建筑也常见该种病害,它是混凝土建筑物中最常见的一种病害之一,从这个角度来讲,不出现裂缝的混凝土建筑物几乎不存在。分析裂缝病害出现的原因,我们可以发现混凝土裂缝一般是由多种因素共同作用而产生的。
1. 2冻胀
冻胀主要是由温度的变化而导致的。由于混凝土中存在有细微的小孔,孔中当然就存在有水,当环境温度正负交替变化时,微孔中的水遇冷,体积膨胀,进而产生冻胀压力。一旦其作用力达到或者超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土将遭到破坏。由于这种破坏是从混凝土内部所发生的,一般来说这些破坏所导致的影响将是永久性的,因此我们要严防这种现象的出现。尤其是在我国的北方地区,昼夜温差变化大,尤其要重视这种病害的影响。
1.3冲磨及空蚀
冲磨病害主要是混凝土受到水流及其中夹杂的沙石等急速流动而带来的冲击力所导致的。而空蚀病害的发生主要是由于建筑物(主要是泄水类建筑)在其工作过程中发生的一类特有现象,其外在的表现为混凝土局部受到极不规则的挤压力作用而出现的破坏。由此看来,冲磨以及空蚀主要发生在那些在水中或者是靠近水工作的混凝土建筑上。就经验来看,冲磨和与空蚀病害是交替进行的,同时他们还相互促进,两者共同的作用直接导致混凝土表面凹凸小平,使得其内部的钢筋外露,进一步加快了混凝土的破坏过程。
1.4碳化
混凝土的碳化作用是指空气中微量的二氧化碳气体透过没有充水的毛细孔,逐步扩散到混凝土内部之中,生成碳酸盐类物质,导致毛细孔溶液的ph值小于10,破坏了钢筋的钝化膜,使得钢筋发生锈蚀。这就是为什么我们经常看到混凝土表层没有受到破坏,但是里面的钢筋却已经锈蚀的原因。当钢筋生锈之后体积膨胀,直接导致混凝土的开裂。
1.5侵蚀
侵蚀病害主要是由于环境中的水对混凝土的一种危害,属于化学性病害。这种现象虽然还不是非常的普遍,但是随着部分地区环境的恶化,水环境不断变化,这种现象也有愈演愈烈的趋势。
二、混凝土常见问题解决对策
水工混凝土的老化现象是客观存在的,我们在平常的工作中及时的对之加以必要的维护及修补就能保证混凝土的性能基本稳定。但是就作者多年的工作经验而言,混凝土的主要问题更多的还是由设计、施工以及平时管理上的不合格所导致的,所以要重点从这几个方面加以解决。
2.1工程设计方面
在对水工混凝土工程进行设计的过程中我们要改变固有的思维方式,要从按强度设计的模式中解脱出来,更多的去考虑混凝土建筑物因长期使用受到环境的作用而导致的结构材料的性能恶化以及环境腐蚀对结构的安全性等方面的影响,尽可能的做到延长建筑寿命,避免资源浪费。
2.2工程原材料方面
①合理的选择水泥品种及标号,在设计的过程中要尽量选择那些水化热小的优质的水泥,同时结合具体情况适量的掺入粉煤灰或者矿渣等掺和料,以改善混凝土的性能。
②应该对混凝土搅拌用水进行严格的检验,以防止其中氯离子的含量超标。
③在设计的过程中应尽可能的采用较小的水灰比,这样能有效的减少混凝土的孔隙率。
④对于砂石骨料的选择主要遵循杂质含量少、粒径适中、级配好及曝固性好的基本原则。
2.3施工工艺方面
①对于水工混凝土的施工首先应该遵循的就是要符合国家的工程设计及国家施工规范及质量标准的相关规定。
②建立严格的工程施工监理及竣工验收制度,与此同时还要进行耐久性专项质量检查项目。
③对于体积较大的混凝土施工要注意对施工温度加以适当控制。
④要充分利用既有的施工机械,同时还可以针对具体的施工需求对施工机械作出适当的改进,使得混凝土质量尽量高。
⑤对于混凝土的临空面,我们注意要从模板及浇筑过程中的振捣环境等方面进行严格的控制,这样能有效的预防混凝土出现蜂窝及麻面等缺陷的出现。
三、水工混凝土施工关键技术
下面水利水电工程监理公司将主要就钢筋结构方面的设计进行探讨,主要从结构设计(连接部分)以及钢筋受力分析几个方面进行重点研究。
①我们可以将钢筋的连接分为绑扎搭接、机械连接以及焊接。其中,对于机械连接接头以及焊接接头的类型和质量主要遵循国家最新的有关标准。另外,对于承受较大的受力作用的钢筋的接头应设置在受力较小处,同时在同一根钢筋上应尽量少设接头。
②在采用绑扎搭接接头的方式时,要特别注意到对于那些轴心承受拉力或者承受小偏心拉力的纵向受力钢筋一般不采用搭接方式。同时,在受拉钢筋自径d>28mm,受压钢筋自径d>32 mm时也不能采用绑扎搭接的方式。
③在对同一构件中相邻的纵向受力钢筋进行绑扎搭接时应注意将它们互相错开。一般来说,绑扎搭接接头的连接区段长度是搭接长度的1. 3倍,所有的搭接接头中点属于该连接区段长度内时,我们可以将它们归属于同一连接区段。在这种情况下,该区段内的搭接接头为两根,而且它们的直径相同,钢筋搭接接头的面积百分率一般在50%左右。