水利工程大體積混凝土施工技術(shù)探索論文
摘要：近些年，農(nóng)業(yè)發(fā)展水平逐步提升，發(fā)展環(huán)境和發(fā)展模式均發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變，發(fā)展條件和發(fā)展資源也在逐漸不斷優(yōu)化，因此對(duì)水利工程的要求逐年升高，由此帶給水利工程巨大的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)。水利工程作為農(nóng)業(yè)發(fā)展主要工程之一，正不斷促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展穩(wěn)步向前，而就工程建設(shè)而言，良好的施工技術(shù)和施工方法至關(guān)重要，就此，本文對(duì)水利工程中的大體積混凝土技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)分析，并論述了技術(shù)在工程中的應(yīng)用過(guò)程，旨在全面把握該施工技術(shù)的施工要點(diǎn)，綜合提升技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：水利工程；大體積混凝土；施工技術(shù)；應(yīng)用
在我國(guó)三農(nóng)建設(shè)中水利工程建設(shè)一直是建設(shè)重點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行建設(shè)不僅能夠有效緩解自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)田的影響，同時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)水量來(lái)維護(hù)生產(chǎn)和生活，對(duì)保障農(nóng)業(yè)發(fā)展水平意義重大。由此對(duì)水利工程的質(zhì)量要求越來(lái)越高。作為一種強(qiáng)度較高、抗震性較強(qiáng)、可塑性較大的施工技術(shù)，大體積混凝土技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用[1]。對(duì)此，本文進(jìn)行了相關(guān)分析，旨在充分利用該施工技術(shù)，最終保障水利工程的質(zhì)量，提升水資源的利用率。
1大體積混凝土施工技術(shù)概述
1.1大體積混凝土施工技術(shù)的概念
混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計(jì)會(huì)因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱之為大體積混凝土。其可塑性較大，強(qiáng)度較高，能夠具備較好的抗震性[2]。應(yīng)用該技術(shù)后可以有效保證水利工程的綜合質(zhì)量，幫助工程獲取最大化的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于水利工程中。但是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中常常會(huì)受到多種因素的影響，從而導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)多種問(wèn)題，其中尤以裂縫問(wèn)題較為突出，最終致使水利工程難以獲得最佳的應(yīng)用效果。
1.2技術(shù)應(yīng)用后常見(jiàn)的問(wèn)題簡(jiǎn)介
裂縫問(wèn)題是常見(jiàn)問(wèn)題之一，就此本文針對(duì)裂縫問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)分析。所謂裂縫問(wèn)題主要包括三種裂縫，分別為安定性裂縫、收縮裂縫和溫差裂縫[3]。①安定性裂縫。現(xiàn)如今的混凝土施工建設(shè)質(zhì)量會(huì)受到多種因素的影響，其中，原材料的影響較大。由于多種質(zhì)量的水泥不斷產(chǎn)生，而工程施工中對(duì)水泥等建筑材料并無(wú)統(tǒng)一的規(guī)范要求，所以水利工程建設(shè)中使用的水泥質(zhì)量難以保證，其安定性往往也難以確定。一旦水泥材料的安定性較差就會(huì)引發(fā)安定性裂縫。除此之外，安定性裂縫形成的原因也包括混凝土材料堿性過(guò)高、空氣中濕度較低、施工方法不當(dāng)?shù)取＂谑湛s裂縫。由于大體積混凝土常常需要使用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備進(jìn)行泵送，泵送過(guò)程中混凝土可以經(jīng)由機(jī)械管道被送至施工位置，這個(gè)過(guò)程中其含水量相對(duì)較大，但是一旦混凝土中含水量較高時(shí)則會(huì)增強(qiáng)凝固時(shí)收縮性，最終形成收縮裂縫。究其形成原因主要與空氣干燥程度、溫度狀況和原材料的塑性等相關(guān)。如果收縮力較大就會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土本身難以承受其抗拉強(qiáng)度，最終致使收縮裂縫密集分布。③溫差裂縫。大體積混凝土內(nèi)部具有一定的溫度，與其表面的溫度不一致時(shí)二者之間就會(huì)形成一定的溫差，一旦溫差達(dá)到一定程度將會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外的約束力難以承受，最終引發(fā)混凝土變形。其形成機(jī)制如下：在混凝土澆筑之前其導(dǎo)熱性較差，在同水化合結(jié)合后會(huì)形成一定的'熱量，一旦這些熱量無(wú)法排出就會(huì)導(dǎo)致熱量同室外環(huán)境溫度之間產(chǎn)生沖突，最終導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。總結(jié)之下可將裂縫問(wèn)題概括為三個(gè)原因，一是大體積混凝土水化熱后產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致大體積混凝土內(nèi)部的熱量無(wú)法盡快散出而導(dǎo)致裂縫。二是受混凝土自身的特性影響導(dǎo)致其內(nèi)外濕度和溫度差別較大引發(fā)開(kāi)裂現(xiàn)象。三是因?yàn)榛炷羶?nèi)部約束力的影響導(dǎo)致裂縫發(fā)生。
2大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用研究
2.1施工前的工作
大體積混凝土施工作業(yè)之前需針對(duì)施工環(huán)境和施工要求制定溫控方案，確保其方案合理、有效并能夠符合控制指標(biāo)。首先，依照相關(guān)規(guī)定模擬或驗(yàn)算施工過(guò)程中的多種影響因素，對(duì)其進(jìn)行模擬與驗(yàn)算，估算大體積混凝土的溫度應(yīng)力、內(nèi)外溫差、收縮應(yīng)力等，明確其內(nèi)部約束條件，最終依照多項(xiàng)指標(biāo)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)大體積混凝土最佳的施工質(zhì)量[4]。其中，控制澆筑的混凝土升溫峰值在45℃左右，確保大體積混凝土澆筑時(shí)內(nèi)外溫差低于30℃，合理控制其降溫速率[5]。其次，大體積混凝土模板施工應(yīng)該嚴(yán)格依照國(guó)家指定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，施工前認(rèn)真對(duì)其可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，并依照養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)。在進(jìn)行拆除時(shí)應(yīng)控制混凝土的承載力，確保溫度適宜，降低溫差對(duì)大體積混凝土的影響。接下來(lái)，根據(jù)水利工程實(shí)際情況正確選擇澆筑方式。大體積混凝土的澆筑方式有兩種，分別為推移澆筑和分層澆筑，為保證混凝土澆筑的順利性，應(yīng)該合理選擇澆筑方式，澆筑過(guò)程需由低到高進(jìn)行，盡可能的縮短大體積混凝土的澆筑時(shí)間間隔。最后，為提升混凝土的抗拉強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)該在澆筑后進(jìn)行振搗，同時(shí)清除掉混凝土底層的砂漿和表面的水。
2.2控制應(yīng)用材料的品質(zhì)
合理控制混凝土的建設(shè)品質(zhì)。在施工時(shí)需進(jìn)行降水處理，確保底板無(wú)水。為了增強(qiáng)底板的承受能力，同時(shí)利于同速度沉降，于底板防滲墻內(nèi)加增3米的輕型井點(diǎn)降水[6]。接下來(lái)進(jìn)行地基測(cè)試，隨后開(kāi)挖底板基槽，整個(gè)過(guò)程切勿偷工減料，需依照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證底板受力均勻。最后，分段開(kāi)挖土方。
2.3降低水泥水化熱
為了降低水泥的水化熱，可以合理使用減水劑，將其摻加或融合進(jìn)粉煤灰技術(shù)，以此來(lái)降低水灰比。從而幫助大體積混凝土澆筑模板快速散出內(nèi)部的熱量，降低大體積混凝土的入模溫度。而于施工中也應(yīng)限制粗骨料的選擇，盡量選用優(yōu)良的粗骨料、大顆粒的粗骨料。在原材料選購(gòu)時(shí)要積極采用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥。合理控制其塌落度，如果混凝土大于130毫米不得使用[7]。接下來(lái)，降低水泥的用量，控制好水泥和其他原料的比例。保證其后期強(qiáng)度。最后，在澆筑時(shí)要合理選擇適當(dāng)?shù)奶鞖猓M量避開(kāi)過(guò)熱的天氣或過(guò)于潮濕的天氣下進(jìn)行澆筑。而施工過(guò)程中也需盡量做好降溫和遮陽(yáng)處理。
2.4優(yōu)化設(shè)計(jì)混凝土的配合比
首先，合理選擇大體積混凝土的原材料。就水利工程建設(shè)中的大體積混凝土施工情況而言，所需原材料相對(duì)較多，其中水泥的用量最多。所以必須正確選用水泥，保證其水化熱能夠符合施工要求和施工標(biāo)準(zhǔn)，保證其強(qiáng)度大于C20[8]。同時(shí)做好強(qiáng)度測(cè)試，設(shè)定好正確的混合比例。在應(yīng)用大體積混凝土施工技術(shù)之前應(yīng)結(jié)合施工環(huán)境、施工地形、施工地域的氣候等多種因素綜合分析并設(shè)定配合比，盡量較少大體積混凝土的用砂量，盡可能的降低水泥的用量，保障混凝土的緩凝時(shí)間，降低其變形幾率，最終提升大體積混凝土的整體強(qiáng)度。在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該降低混凝土的絕熱溫升。只有這樣才能提升水利工程的安全性。為此具體的操作措施如下：①計(jì)算好混凝土的用水量，盡可能的降低其用水量，控制大體積混凝土的緩凝時(shí)間。②采取措施提升混凝土的和易性。③控制配合比，提升混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保其達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)降低混凝土的水化熱。
2.5加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作
做好相關(guān)養(yǎng)護(hù)工作，在施工完成之后混凝土應(yīng)進(jìn)行保濕和保溫養(yǎng)護(hù)工作，保證大體積混凝土的穩(wěn)固性和可靠性。此外，為降低裂縫現(xiàn)象應(yīng)至少進(jìn)行兩星期以上的大體積混凝土養(yǎng)護(hù)工作。可以在混凝土之上鋪蓋塑料薄膜，或者搭建擋風(fēng)棚或遮陽(yáng)棚，保證混凝土的溫度適宜，保障其表面的濕潤(rùn)性。這就需要后期養(yǎng)護(hù)時(shí)需設(shè)定專門(mén)的人員進(jìn)行，定期做好養(yǎng)護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的溫差情況，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)高狀況應(yīng)立即進(jìn)行處理。
3總結(jié)
總而言之，近年來(lái)水利工程質(zhì)量問(wèn)題較為突出，嚴(yán)重影響工程的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)妨礙了新農(nóng)業(yè)建設(shè)步伐，所以必須采取行之有效的施工建設(shè)技術(shù)，以此來(lái)保障水利工程的建設(shè)質(zhì)量。就本文提及的大體積混凝土施工技術(shù)而言，應(yīng)充分把握其施工要點(diǎn)，做好材料質(zhì)量控制，同時(shí)做好質(zhì)量驗(yàn)收工作。而就本次研究而言，筆者深知研究?jī)?nèi)容仍然不夠全面，今后將聯(lián)合相關(guān)部門(mén)和單位積極進(jìn)行深入的研究與探討，力求不斷細(xì)化該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，最終全面提高水利工程的實(shí)用價(jià)值。
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