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對港口混凝土結構進行分析

  一、對港口混凝土結構進行分析

  為了保證工程的質量,起到工程應有的作用,港口施工一般采用的都是防水型混凝土。防水型混凝土是一種密實度較高的、具有防水抗滲性能的鋼筋混凝土結構或整體式混凝土結構。除了密實度較高,具有很強的防水抗滲性能之外,這種混凝土還有著一定的抗凍、抗侵蝕的功能,對港口工程來說,非常的適用。這種防水式混凝土結構所需要材料非常的廣泛,而且施工技術比較簡單,工程所需費用也非常低。防水型混凝土根據類型進行劃分,可以分為以下兩種:

  (1)普通的港口施工防水混凝土分析。普通的防水混凝土是以普通混凝土骨料作為施工的基礎,將骨料的配合比例進行調整,讓其具備較高的防水抗滲性能,提高混凝土的密實度。在澆筑完混凝土之后,隨著時間的推移,混凝土會逐漸的硬化,之后,一定密實度的水泥砂漿會將骨料中間的縫隙填上,并且會將其中存在的毛細滲水通道切斷,增加整體的防水抗滲性能,提高工程的施工質量。

  (2)外加劑的港口施工防水混凝土分析。普通的混凝土除了所需的原料之外,不需要添加任何的物質,利用本身性能進行防水抗滲。而利用外加劑的防水混凝土,會使其內部的結構發生改變,提高自身的防水性能,成為外加劑防水混凝土。通過添加外加劑之后,混凝土會在外加劑的吸附、分散、催化等作用的下,與水泥之中的某種組成成分發生物理或化學反應,改變混凝土的特性,增加混凝土的密實度和抗滲性。這些外加劑防水混凝土根據外加劑的不同可以分為:加氣劑防水混凝土、減水劑防水混凝土、聚合物水泥混凝土等類型。

  二、對形成混凝土裂縫原因進行分析

  因為鋼筋混凝土在投入使用之后,會受到一定的荷載能力,這些荷載是使混凝土產生裂縫的主要原因。荷載一般分為外荷載和變形荷載兩種。變形荷載主要是因為外界環境的溫度、不均勻沉降以及收縮等方面的原因引起的。但是混凝土施工過程中產生裂縫的原因就比較復雜了,這種裂縫產生的原因有很多,涉及到施工、設計、原材料、地基等諸多方面的影響,所以需要進行分析。

  根據上述荷載與構件抗力的表格可以看出,當港口混凝土結構所承受的荷載力超過一定程度、構件所受抗力值大于標準值,混凝土就會因此產生裂縫。

  1.施工中基巖引起的裂縫

  在進行港口混凝土澆筑之前,會利用堅硬的巖石打地基,只有在地基打好之后,才能在上面進行混凝土澆筑。在堅硬的巖石上澆筑完混凝土之后,會導致其內部的溫度升高,而在進行降溫的過程中,會受到基底巖石的約束,與基底巖石接觸的部分的降溫條件就會變差,而與大氣接觸的混凝土層面降溫條件良好,這就導致混凝土的上層和底層存在著溫度差異。上層的混凝土比底層的混凝土先硬化,底層的混凝土在硬化的過程中會產生收縮作用,所以在澆筑的過程中就會使混凝土產生裂縫。

  在使用巖石打地基的時候,因為巖石的形態各異,有著明顯的突變,需要將這些突變的地方填平。如果同時對整個基底巖石澆筑混凝土,就容易在澆筑的過程中產生應力集中的現象。再加上基底巖石的約束,就會導致混凝土產生裂縫。

  2.施工地基不均勻引起的裂縫

  港口施工過程中,混凝土的澆筑會受到地質的影響,一旦地質有不均勻的現象,就會使混凝土產生裂縫;因為施工的地基土質不相同,有的土質松軟、有的土質較硬,所以需要澆筑的混凝土體積也不一樣,港口施工混凝土是大體積澆筑,所以無法把握混凝土的體積,容易導致裂縫的出現;有些港口施工區的地質會發生沉降,導致地基變形,這樣就非常容易使混凝土施工中產生裂縫。

  3.混凝土收縮和溫度變化出現裂縫分析

  混凝土在澆筑的過程中會出現收縮現象,而且會受到環境溫度的影響,所以會產生裂縫。(1)干縮裂縫分析。因為混凝土在施工的過程中,表面混凝土中含有的水分揮發比較快,而且產生碳化作用,在這種情況下,就會導致混凝土收縮發生變形,最終形成表面龜裂的現象;(2)變形裂縫分析。混凝土的收縮范圍、內應力范圍以及產生的溫度應力范圍都是有固定限制的,當混凝土硬化過程中,收縮變形得不到應有的滿足之后,產生的應力就會超過范圍的限制,就會導致裂縫的形成。這種情況下會形成的裂縫在寬度、長度、深度上都不相同,所形成的裂縫形式也多種多樣,甚至可能出現超限裂縫。(3)自身原因分析。混凝土出現裂縫的原因也可能是自身的原因,混凝土在攪拌過程中不均勻,導致部分混凝土中的水泥含量過多,各種配料比列不協調等,就會導致混凝土收縮量過大,出現裂縫;(4)混凝土一次性澆筑的體積比較大,當體積構造超過一定程度時,在水熱化升溫過程中就會導致結構內外的溫度差異變大,極有可能導致混凝土出現裂縫;

  4.塑性變形產生裂縫的原因分析

  港口施工混凝土澆筑完畢之后,混凝土會逐漸硬化,硬化的初期也是混凝土的塑性狀態。在處于塑性狀態中,混凝土中的骨料由于自身重量的原因,就會逐漸下沉,塑性就會發生變形,因為水分早已蒸發,所以會出現嚴重的裂縫。

  5.結構構造產生裂縫的分析

  混凝土結構構造也是產生裂縫的原因之一,而且造成結構裂縫的原因也是多種多樣的。(1)混凝土在施工的過程中,會發生突變,這種情況下就容易出現裂縫;(2)混凝土結構需要用到鋼筋構架,在澆筑混凝土的時候,由于鋼筋的保護層比較厚,所以會導致出現裂縫;(3)混凝土在澆筑之前,會劃分模塊,這種模塊結構劃分的不合理,就會導致收縮變形過大,導致裂縫的出現。

  三、施工中產生裂縫的治理措施

  混凝土在出現裂縫之后,需要及時的治理,保證其防水抗滲的性能,下面簡單介紹集中裂縫的治理辦法。

  (1)表面修補法的介紹。混凝土表面裂縫是最為常見的,這種裂縫并沒有導致混凝土結構的承載力發生變化,也沒有影響到混凝土的穩定性,所以非常的好修補。可以將水泥漿、環氧膠泥、油漆、瀝青等防腐蝕的材料涂刷在裂縫的表面,防止裂縫擴大,保證混凝土不受到其它作用的影響。

  (2)嵌縫法的介紹。嵌縫法是一種常見的裂縫封堵方法,就是將一些防水的固體材料沿著混凝土裂縫的鑿槽嵌填,將裂縫封閉起來。

  (3)混凝土置換法的介紹。混凝土置換法適合用在那些損壞程度比較大的裂縫上,將破壞掉的混凝土清楚,然后重新澆筑適量的混凝土。這種方法在公路裂縫修補中非常普遍。

  (4)結構加固法介紹。當混凝土出現的裂縫比較嚴重的時候,會對混凝土的結構產生嚴重的影響,上述幾種方法已經不能滿足需求,無法解決這種問題。這是就需要利用結構加固法來進行修補,就是加大混凝土結構的截面面積,在結構構件的角部外包型鋼,采用預應力進行加固。

  四、結束語

  港口施工中的混凝土澆筑非常的重要,是保證整個工程正常投入使用的關鍵,所以需要嚴格的施工。混凝土裂縫的產生是一種十分常見的現象,但是我們必須及時的修補,防止裂縫擴大,保證混凝土的防水抗滲性能。為了保證混凝土工程的質量,減少裂縫的發生,我們需要加深對裂縫成因的研究,從根本上解決裂縫問題,創造良好的施工環境,保證港口施工順利的進行下去。

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