水利施工的大体积混凝土抗裂技术时建国

水利施工的大体积混凝土抗裂技术时建国

时建国张世武肖现景胡铁山

河南省陆浑水库管理局河南洛阳471000

摘要：在水利施工中，由于混凝土裂缝问题的重要性，决定了对它的防治至关重要。只有在施工过程中加强对混凝土裂缝问题的关注，采取合理的措施对其进行防治，才能减少混凝土裂缝现象的发生。目前，人们对于解决混凝土裂缝问题做出了很多的研究，从混凝土本身的凝结、地形因素、以及施工设备等方面对水利工程的施工进行整改，很大程度上减少混凝土裂缝现象的发生，对于水利工程的质量有了很大的提高，相信在将来的社会发展中，人们对混凝土裂缝问题的改善会越来越有成效，水利工程的质量也会越来越好。本文对水利施工的大体积混凝土抗裂技术进行了探讨。

关键词：水利施工；大体积混凝土；抗裂技术；应用

我国水利工程事业作为一项综合性的工程事业，其在发展中仍然面临着混凝土裂缝问题的困扰，混凝土裂缝的产生与出现不仅容易导致水利工程水渗透现象的产生，更会降低整个水利工程建设的稳定和和耐久性，为了保证水利建设的安全发展，必须对其问题产生的原因进行逐一的解决。施工单位不仅要做好原材料的把控工作，更好做好施工中的设计工作和质量监督工作，进而确保水利工程事业的稳健发展。

1水利施工中大体积混凝土出现裂缝的原因分析

1.1水化热影响产生裂缝

混凝土的体积越大，混凝土的结构断面就越厚，混凝土内水泥水化产生的热量就越不容易散发，随着温度的逐渐升高，从而引起混凝土的内外温差就越大，当温差所引起的温度应力超过混凝土自身极限拉应力时，就会导致大体积混凝土的开裂。混凝土内水化热引起的温度升高，水泥放出的热量则聚集在结构物内部不易散发出去，导致内外温差加大，造成温度变形作用是使大体积混凝土产生裂缝的主要因素。

1.2体积收缩受约束产生裂缝

大体积混凝土在体积发生变化的时候会受到内部约束，从而产生内部内应力。例如，在进行混凝土浇灌时，会受到混凝土底部垫层的约束，由于在浇灌前期水泥水化过程中，会使混凝土内部温度急剧升高，体积也随之变大，当水泥产生水化热的温度和混凝土散热速度达到相互一致时，混凝土的内部温度将达到最高值，在这之后，混凝土的散热速度将大于水化热产生的温度，使得混凝土内部温度逐渐下降，这时混凝土的体积也会渐渐缩小，体积变下的时候会受到底部垫层的约束，使其表面产生拉应力。这时候混凝土内部温度高产生内应力，表面温度低，产生拉应力，当内部应力和外部拉力差距过大时，使得混凝土开裂。水泥品种和混合材料、混凝土的配合成分、化学外加剂以及其施工工艺，还有养护条件等，都是影响混凝土收缩的因素。

1.3外界温度变化产生裂缝

外界温度变化对大体积混凝土的施工的影响是非常明显的,外界温度越高,混凝土浇灌的温度就越高,外界温度越低，混凝土散热越慢，如果外界温度急剧下降，混凝土内外温度差就会很大,同时产生的混凝土温度应力就会加大，这样就会很容易使大体积混凝土产生温度裂缝。

2水利施工中大体积混凝土抗裂技术的应用

2.1原料的选用

温度应力是造成裂缝出现的重要成因，混凝土温升和水泥的水化热存在直接联系，为了阻止温升导致的裂缝，水泥的选择十分重要。在选择水泥之前应对整个工程的实际情况进行全面调查，可以选用水热化比较低的水泥，比如矿渣硅酸盐水泥等。有研究表明，随着水泥用量的增加，其水化热作用就会让混凝土提升相应的温度，因此在工程施工之中尽量减少水泥的使用量。要根据实际情况持续调整骨料的级配，增加最大骨料粒径。在选用石子时，要保证其含泥量被控制低于1%，砂子含泥量至少控制在低于2%的水平，对于混凝土的配置和添加料也要实施细致的控制，从各个环节入手，有效杜绝裂缝的出现。

2.2消除或降低约束的方法

在已有混凝土的基础上进行浇灌大体积混凝土时，应在已有的混凝土上铺盖沥青或者油毡纸；在基础岩石上进行浇灌大体积混凝土时，应在岩石上铺设一层破碎的砂石；如果要浇灌的大体积混凝土两侧有旧混凝土或者岩石的时候，也应在两侧覆盖油毡纸，使其与新浇灌的混凝土隔离开来。

2.3降低混凝土浇筑温度

使混凝土温度降低的方法有两种：一种是后冷法，意思就是先进行混凝土浇筑，浇筑完之后对其进行降温，一般都是在混凝土内部埋设冷水管，在浇筑完成后将冷水管内通入低温液体，使其混凝土降温，这种方法冷损失小，效果明显；另一种是预冷法，意思就是先将混凝土降温，然后再进行浇筑，一般就是在混凝土中加入冰块或者将混凝土骨料进行降温冷却。

2.4优化控制混凝土配合比

配合比设计时，依据实际情况以降低水化热温升为前提，正确选取水泥型号、掺合料与外加剂。一般选择采用低热矿渣水泥，中热硅酸盐水泥，减少水泥用量及改善混凝土的和易性，应考虑掺入优质掺合料如粉煤灰等，可降低混凝土的绝热温升、提高混凝土抗裂能力，选择粗细骨料级配良好并尽可能选用较大的骨料用量，严格控制砂石骨料的含泥量，选择合理的水灰比，在满足施工和易性和强度的条件下，可适量掺入减水剂，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。

2.5灌浆嵌缝充填

如果裂缝已经对结构整体的承载性能和安全性都形成负面影响时，或混凝土防渗性能要求很高时，通常使用这种方法。通常有可以具体分为压力注浆法、涂抹封闭及开槽填补法等三种方法。前者主要用在维护宽度在0.2到0.3mm之间的裂缝。具体来说，将混凝土表面清理干净，尤其是裂缝四周，将注浆嘴粘在密闭裂缝上，开展试漏试验，搅拌好注浆液，在压力机的支持下进行两次灌浆，注浆完成之后，将混凝土表面处理干净。如果混凝土外表的裂纹非常多，一般方法难以奏效。第二种方法主要被用在宽度低于0.2mm的裂缝，使用这种方式可以起到防水作用，同样也可以组织装饰层的碳化，还能低于一些腐蚀离子的侵害。最后一种方法具体来说，使用锤子与扁铲沿着缝隙凿除一个U型槽，这个槽的深度与宽度都保持在40mm左右，在槽内的各个面涂上浆液，将事先搅拌好的水泥砂浆填充到槽中，使用抹刀压匀，并修理凭证。养护过程开始之后不能淋雨、风吹日晒，使用塑料薄膜覆盖混凝土的方式能达到最佳效果。

2.6振捣技术

当浇筑面具有一定坡度时，使用三道振捣的方式进行处理可以有效缓解裂缝造成的负面作用。首道程序开展的位置是坡角，第二道在坡的中间段，第三道则需设定在坡顶。为了确保动能达到足够的水平，在每道上安置两个振捣器。正式开始振捣时，做好三道振捣的配合工作，保证坡面整体都能得到良好的振捣。同时振捣棒进入下层混凝土的深度要超过50mm，也要开展400mm左右的横移。使用振捣棒需要按照快插慢拨的准则进行，如果出现泛浆的情况，表明振捣发挥的作用较佳。振捣完毕之后，使用刮杠对结构整体实施整理，同时铺上随时，最后使用木抹压实，并修理平整。

总之，水利建设施工过程中的混凝土裂缝问题，在控制时要注意对于整个水利工程的安全进行有效的把握。大型的水利工程建设过程中一个非常不起眼的小小裂缝就可能带来巨大的安全隐患，从而关系到整个水利施工混凝土设备的寿命和安全。在处理施工过程中，明确混凝土裂缝的危害，了解并不多见的病害类型，解决一切有可能产生混凝土裂缝病害的原因，极力追寻加强研究积极减少裂缝存在的基础意识，是所有水工程建设者必须引起关注并且长期坚持的重要工作内容。

参考文献：

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