大体积混凝土施工技术在水利工程中的应用研究

大体积混凝土施工技术在水利工程中的应用研究

赵长征

安徽省禹顺水利工程管理有限公司 安徽合肥 230001

摘要：本文主要对大体积混泥土在施工上的难点进行分析，同时对大体积混凝土在水利工程中的应用进行研究，分析出导致混凝土出现裂缝的原因，要注意水泥的选择、材料的配比、入模温度的控制和浇筑方案等因素对施工技术的影响。

关键词：大体积混凝土；施工技术；水利工程

引言：随着国家对工程项目的大量开发，大体积混凝土的施工技术更加受到关注，特别是在水利工程中，要确保大型水利工程的安全性，离不开大体积混凝土施工技术的不断提升。

1. 大体积混凝土施工难点分析

当混凝土浇筑量为1000平方米以上或尺寸大于2米时，称之为大体积混凝土，施工过程中，大体积混凝土的施工技术难点在于控制裂缝问题，裂缝分为三种，收缩裂缝、安定性裂缝和温差裂缝。混凝土的浇筑方式大部分为泵送，需要将混凝土中加入大量水使混凝土可以通过流动方式满足泵送要求，另外一种是预制混凝土，同样需要含水量达到要求。混凝土遇到温度变化和湿度变化时会产生收缩裂缝，一旦不具备控制技术，对施工和质量都会形成影响。混凝土的拌制需要水泥具有安定性，安定性决定了水泥质量的优劣，在施工中的难点是无法准确判断出水泥的质量是否优良，因为一部分为预制混凝土，对其原材料中砂石骨料的含碱量无法检测，过高的碱量会造成碱骨料反应，最终导致混凝土出现安定性裂缝。另外还有温差裂缝，这是施工中最常见的问题，需要技术突破，因为混凝土凝结需要散热，体积过大的混凝土会有局部的温差出现，表面与内部散热频率不一样，随着施工进度的持续进行，导致内部温度持续升温，导热性能差使混凝土的表面很容易出现裂缝。

2. 水利工程中大体积混凝土施工技术的应用

2.1水泥材料选择

混凝土在水利工程中的施工质量不仅需要技术上的支持，同时还需要原材料过关，施工的原材料对施工质量起着决定性的作用，因此，在施工中如何选择优质水泥以及对水泥量的控制都需要经过严格的控制和精准的把握。首先，需要水泥具有含碱量低的特点，另外需要水泥可塑性强和初凝期长，还需要水泥有水化热小的特点，这些都会提高水泥质量。例如低热矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥等。因此，在选购水泥时要对水泥的成分特别关注，要仔细认真对成分结构类型进行分析，要尽量避免类型过多，最好是同一个类型的水泥，过多类型会造成施工复杂混乱，对效果和质量产生影响，要在施工前期对水泥实行抽检与试验，严格控制水泥的质量，确保大规模使用后质量过关。其次要对水泥用量进行严格把控，要将其控制在合理范围，不需要太多，要保证混凝土的粘聚性，同时还要保证其流动性。

2.2混凝土配比设计

想要从根本上解决裂缝问题的发生，就要对混凝土进行科学配比，施工单位要选择有资质的检测单位，还要根据施工实际情况对混凝土实行科学配比设计。在设计过程中，要对粗骨料连续级配，对细骨料选用中砂，再加入与施工情况相符的缓凝剂和减水剂以及粉煤灰与矿渣粉等一些掺和料。要将混凝土的强度与坍落度控制在严格的范围内，同时对水泥用量适当减少，将掺合料用量提高，在施工过程中添加外加剂会确保混凝土质量。例如联合使用引气剂和高效减水剂，这样会让水泥的用水量降到最低，同时减少胶凝材料的使用，这样不仅能够使混凝土具有更高的稳固性，同时还可以大大提高混凝土的耐久性。外加剂的使用还可以将混凝土内部空气与水的含量降低到最佳值，使施工难度不再高，还将施工复杂程度减小，可以提高施工质量。

2.3混凝土入模温度

在大体积混凝土浇筑过程中要严格控制好混凝土的入模温度，不要在天气炎热的时间段进行浇筑施工，夏季施工要对混凝土实施加冰屑水的拌制。一边施工一边实时检测大体积混凝土温度，将温度差控制在25℃内，保证内外部温差能够得到良好控制，同时将空气温度与混凝土表面温度差缩小至20℃以内，对混凝土内部的温升速率进行控制，使之每天都小于2℃。还可以设置冷凝水管，将冷凝水管铺设在混凝土内，这样可以使温升值得到有效控制^[1]。

2.4浇筑方案

在大体积混凝土施工前要制定适合施工环境与施工气候的浇筑方案，通过对施工现场的观察，进行科学的浇筑，在水利工程施工时，浇筑方案有分段分层方案、斜面分层方案和全面分层方案三种。图1为三种方法示意图。

图 1 浇筑方案示意图

其中斜面分层法是目前广泛应用于施工中的浇筑方案。在情况与施工环境的不同情况中要根据具体情况实行方案确定，一般情况下，浇筑强度大是全面分层法的一个特点，不能浇筑太多。分段分层和斜面分层两种方案的浇筑强度相对较小一些，施工时要根据混凝土材料供应量判断方案，还要根据建筑物的体积等因素对浇筑方案进行确定。其次，要对水平或垂直的施工缝进行合理设置，把握合理尺寸，也可以在适当的位置设置后浇带，这样可以释放混凝土的内部应力，因为混凝土在收缩过程中很容易产生内部应力。在搅拌混凝土时要注意密度的把控，对结构密度适当增加，通过适当振捣加大密度，不得过度振捣以免造成骨料集中，提高搅拌频率，使之有一定的拉强度，加强质量，这样可以避免施工过程中混凝土裂缝的产生。

2.5解决安定性裂缝措施

水泥的选用可以很好的解决安定性裂缝现象的发生，在水泥中，因为存在大量的游离氧化钙和大量的氧化镁，这些元素可以造成裂缝的产生。与此同时，要时刻注意对石膏量的控制，适当的石膏量可以避免安定性出问题。在施工过程中要对配料进行检测，对与配料用量也要严格控制，配料的过多与过少都会对安定性造成影响，从而使大体积混凝土裂缝现象发生。

2.6做好养护工作

大体积混凝土的施工要在后期进行养护，养护可以减少裂缝的发生，也是保证混凝土寿命及强度的重要措施，对于大体积混凝土的养护，要注意从两个角度进行，一个是养护方法，另一个是养护时间。方法就是以保湿为主，需要在浇筑工作结束后的12小时内进行，因为在这个时间段，混凝土水化速度非常快，混凝土表面水分蒸发就会非常快，要及时保湿，这样可以减少混凝土裂缝的发生。养护时间上要注意不可以小于14天，养护时要监测混凝土温度变化，这样可以减少内部温度应力，确保混凝土不出现裂缝。当施工现场出现温差过高时，特别是超过25℃时，施工人员就要加强对混凝土的温度监测，对于保温措施要及时调整，与混凝土的温度进行协调，保证养护工作的顺利进行，避免混凝土出现过大的内外温差，避免拉应力的产生影响混凝土的浇筑效果^[2]。

结束语：我国的水利工程项目一直都是国家的重点关注项目，其混凝土的安全性更加重要，要不断提高大体积混凝土的施工技术，为人民谋福利，为国家的长治久安谋发展。

参考文献：

[1]王宇.大体积混凝土施工技术在房建工程中的应用[J].工程技术研究,2022,7(01):63-64+71.

[2]赵彬,李放,谭博文.大体积混凝土冬季施工技术在水运工程中的应用研究[J].珠江水运,2020(23):98-99.