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U型防渗渠裂缝产生原因及预防措施

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  摘要 U型防渗渠混凝土是抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时,极容易产生裂缝。针对混凝土开裂的原因,提出了相应的解决措施。
  关键词 U型防渗渠;裂缝;产生原因;预防措施
  中图分类号 TU755文献标识码B文章编号1007-5739(2008)22-0343-01
  
  随着国民经济的高速增长,国家对农业的投入加大,节水成为最关键的技术之一。新疆乌鲁木齐县果树研究所从2002年起开始的农业综合开发项目,对本地0.33万公顷耕地铺设了U型防渗渠。渠系因混凝土取材广泛,价格低较,抗压强度高,可一次浇注成各种规格的渠形,耐用性好,不易风化,养护费用低等特点而被采用。本文针对U型防渗渠裂缝产生原因进行了分析,并提出了预防措施。
  
  1裂缝产生原因
  
  1.1材料质量
  主要是因为水泥、砂、石等质量不好,使工程质量不能从根本上得到保证,从而导致裂缝的产生。
  1.2施工工艺
  (1)水分蒸发、水泥结块和混凝土干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。渠系裂缝的产生是因混凝土浇筑后,没有被及时覆盖,混凝土表面水分蒸发过快所造成的。裂缝在混凝土表面多半呈现出龟裂形状。究竟原因是因为天气炎热造成水分蒸发过快所致。为了满足施工的可泵性、流动性,出料时混凝土的塌落度和砂率比自拌混凝土大很多,造成早期强度低,致使其水分容易散失,从而表面出现不规则的细小裂缝。
  (2)混凝土是一种人造混合材料,成型后混凝土的均匀性和密实程度是其质量好坏的一个重要标志。因而砼的搅拌、运输、振捣等各道工序都可能导致裂缝的产生。
  (3)模具构造不当,漏水、漏浆、支撑度不足、过早拆模等都可能造成砼开裂。
  (4)在混凝土结构构件制作、浇筑、运输、安装过程中,若工人操作不当,施工质量不能满足规范要求,就可能产生各种裂缝。混凝土在浇筑过程中,由于混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞等现象;混凝土搅拌、运输时间长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低;在操作过程中再振捣速度慢,使混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。
  (5)在极端天气条件下施工,导致混凝土结构的开裂。
  1.3地基变形
  裂缝产生的原因是因混凝土所使用的原材料受到外界的影响,这种裂缝大多出现在混凝土早期强度起来前,混凝土尚处在塑性状态。表面失水后产生裂缝,原因是混凝土塌落度过大所致。在施工过程中,如果模板支设的不到位、支撑不牢靠时也会出现此类裂缝。不均匀沉降是造成U型防渗渠混凝土结构开裂的一个主要原因,裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况。
  1.4温度变化大
  U型防渗渠混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过砼的抗拉强度时,就会产生裂缝。究竟原因,是因混凝土浇筑后,混凝土内部的水泥水化热不容易散发,造成混凝土的内部温度升高,表面散热快,形成较大的内外温差,导致混凝土内部与表面产生不同应力。
  1.5湿度变形
  砼在空气中的硬化过程中,体积会收缩,在构件内产生拉应力。这种收缩裂缝较为普遍,特别是在早期,若养护不到位,易形成裂缝。
  
  2裂缝预防措施
  
  2.1材料选用
  (1)水泥。选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。
  (2)粗骨料。选用表面粗糙、质地坚硬的石料。要求级配良好、空隙率小、无碱性反应、有害物质及粘土含量不超过规定。
  (3)细骨料。选用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。
  (4)外掺料。采用减水剂等外加剂,以改善混凝土的工作性能,降低用水量,减少收缩缝。
  2.2配料
  (1)配合比设计。采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。
  (2)配制混凝土时计量要准确,严格控制水灰比和水泥用量。搅拌均匀,离析的混凝土必须重新拌匀后方可使用。
  2.3模具要求
  (1)模具构造要合理,以防止模具各支撑间的变形不同而导致混凝土裂缝。
  (2)模具和支撑要有足够的结合度,防止在施工荷载作用下,模具变形过大造成开裂。
  (3)合理掌握拆模时间,不宜过早或过晚。
  2.4U型防渗渠混凝土浇筑
  (1)U型防渗渠混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度,避免漏振、多振。
  (2)加强U型防渗渠混凝土的早期养护,在气温高、湿度低或风速大的条件下,应及早进行浇水养护;或者在不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。
  2.5设计构造
  (1)渠面选型。在满足使用功能要求的前提下,力求采取直线设计,因拐弯多容易产生裂缝。
  (2)减少地基的不均匀沉降。通过设计手段,调整地基,避免造成变形。
  (3)适当加强地基的强度。
  (4)增加渠系收缩缝的整体性,填充物要防渗水,且延展性好。
  (5)正确设置沉收缩缝,位置和缝宽的选定需合适,构造要合理。
  2.6施工技术
  (1)加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时勘察验收,若遇到不利的地质情况时,必须先对其进行加固处理,并经验收合格后方可进行下一步施工。
  (2)开挖渠槽时,尽量不破坏其原压实的土层结构。
  
  3参考文献
  
  [1] 覃维祖.混凝土的收缩、开裂及其评价与防治[J].混凝土,2001(7):3-7.
  
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