水利工程大體積混凝土的施工技術(shù)探究

張燕輝 劉莉莉

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水利工程正向著更專業(yè)化，更復(fù)雜結(jié)構(gòu)方向推進(jìn)，在建筑過(guò)程中，混凝土施工是其重要組成部分，高度復(fù)雜的水利工程對(duì)大體積混凝土需求越來(lái)越大，但是大體積混凝土施工非常復(fù)雜，本文將分析大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因，進(jìn)而詳談施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水利工程；大體積混凝土；施工技術(shù)

大體積混凝土值得是那些斷面比較大的混凝土結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)就是澆筑量大、結(jié)構(gòu)尺寸大、混凝土內(nèi)部鋼筋多等，正因?yàn)檫@些特征因此在施工過(guò)程中容易出現(xiàn)裂縫，在水利工程中施工環(huán)境復(fù)雜，因此必須重視混凝土管理工作，總而保證混凝土施工質(zhì)量。

一、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生原因

1、水泥水化熱

大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因之一是水泥水化熱會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫度應(yīng)力。產(chǎn)生水泥水化熱的原因有三：水泥水化過(guò)程釋放大量熱量；大體積混凝土結(jié)構(gòu)尺寸較大；大體積混凝土表面系數(shù)小。綜合以上三點(diǎn)原因，水泥水化釋放的熱量無(wú)法散失，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差產(chǎn)生并逐漸增大?；炷劣凶陨淼目估瓘?qiáng)度，如若施工處理過(guò)程中沒(méi)有注意這一點(diǎn)，致使溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

2、混凝土收縮性

混凝土有收縮的特性，而它這種特性也是造成大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因之一?；炷廉a(chǎn)生收縮的原因是水泥混凝土在澆筑完成之后，絕大多數(shù)水分會(huì)隨之蒸發(fā)，既而導(dǎo)致混凝土的收縮，變形。這種收縮變形對(duì)于大體積混凝土來(lái)說(shuō)是很嚴(yán)重的，變形越嚴(yán)重越會(huì)致使內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生，從而使混凝土產(chǎn)生裂縫，這個(gè)影響也是不容忽視的。

3、混凝土內(nèi)部條件

大體積混凝土內(nèi)部的約束條件也會(huì)影響到其產(chǎn)生裂縫?；炷翢o(wú)論是受溫度影響還是材料收縮影響，都是在一定條件下完成的，當(dāng)這些條件滿足時(shí)混凝土內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，但是當(dāng)這些約束條件不能控制混凝土內(nèi)部應(yīng)力的時(shí)候，即混凝土的極限承載值一旦被其約束條件產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力超越，混凝土的斷裂就隨之出現(xiàn)。

綜上所述，大體積混凝土裂縫產(chǎn)生偏離不了這三點(diǎn)原因，也就是說(shuō)水泥水化熱，混凝土收縮特性，大體積混凝土的內(nèi)部約束條件就是導(dǎo)致裂縫的罪魁禍?zhǔn)住?/p>

二、大體積混凝土施工技術(shù)

1、混凝土的原材料選用

上文中也講到水泥水化熱是影響大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的重要因素，所以，對(duì)于水泥的選擇非常重要，應(yīng)該采用水化熱低一些的水泥材料，比如說(shuō)低熱硅酸鹽水泥和熱礦渣硅酸鹽水泥等。與此同時(shí)，外摻劑選用緩凝高效減水劑，這是結(jié)合水利工程具體情況通過(guò)水泥適應(yīng)性以及實(shí)際應(yīng)用效果的最合適選擇，綜合這兩方面，就能在原料上降低大體積混凝土的水化熱[1]。

2、大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土施工是及其復(fù)雜的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)直接影響了水泥水化熱程度，因此如何更好減弱混凝土水化熱等多方面都應(yīng)作為配合比設(shè)計(jì)的因素。

混凝土強(qiáng)度是考慮的重點(diǎn)，一切操作都要以此為前提，在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要保證混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，控制好水泥的用量，不要太多，其次要控制好水膠比，著兩者也是控制水化熱的前提，從而保證混凝土有更高的強(qiáng)度； 混凝土澆注過(guò)程中的沙率如果控制不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響到大體積混凝土的形態(tài)，因此在澆注過(guò)程要注意砂率比例，將砂率控制在35%-40%左右，這樣既不影響混凝土形態(tài)又能保證大體積混凝土的施工；同時(shí)還要注意混凝土澆注過(guò)程中水量的大小，水量大小將影響混凝土凝固時(shí)間，在控制好水量前提下，盡可能的將混凝土緩凝時(shí)間控制在20小時(shí)左右。

3、大體積混凝土生產(chǎn)與運(yùn)輸

大體積混凝土的生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求。要嚴(yán)格控制生產(chǎn)的混凝土滿足強(qiáng)度、水化熱、可泵性等諸多要求，生產(chǎn)過(guò)程中按照規(guī)定一一執(zhí)行，不能有偷工減料情況發(fā)生，其次在混凝土運(yùn)輸過(guò)程中，對(duì)于運(yùn)輸工具有特殊要求，保證運(yùn)輸工具防風(fēng)、防雨，在運(yùn)輸過(guò)程中還要不斷進(jìn)行攪拌，如果在運(yùn)輸工程中出現(xiàn)混凝土離析，這些混凝土就不能應(yīng)用到建筑施工中[2]。

三、大體積混凝土施工作業(yè)

1、施工前準(zhǔn)備

大體積混凝土施工作業(yè)之前要做很多準(zhǔn)備工作，比如說(shuō)混凝土的升溫峰值，里表溫差及降溫的速率控制指標(biāo)，要通過(guò)嚴(yán)格計(jì)算來(lái)明確準(zhǔn)確值。大體積混凝土的溫度，溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力的驗(yàn)算，這些要嚴(yán)格根據(jù)相關(guān)規(guī)定的方法來(lái)驗(yàn)算，馬虎不得。這些數(shù)據(jù)最終影響到整個(gè)施工，我們也知道，數(shù)據(jù)中一個(gè)小數(shù)點(diǎn)就影響巨大，所以對(duì)于水利工程施工而言，各項(xiàng)指標(biāo)都有相關(guān)明確規(guī)定的數(shù)據(jù)，比如說(shuō)混凝土澆筑體的絕熱溫升值最大值為45攝氏度。

2、大體積混凝土模板工程

大體積混凝土模板工程施工過(guò)程中，要注意大體積混凝土的穩(wěn)定性、大體積混凝土的強(qiáng)度及大體積混凝土的剛度驗(yàn)算，這三點(diǎn)都要按照國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行，要求硬性條件高。大體積混凝土的拆模時(shí)間要控制好，不能過(guò)早進(jìn)行拆模，其拆模時(shí)間受多方面影響，要想拆模也要考慮大體積混凝土的溫度控制要求，強(qiáng)度形成，各方面都達(dá)到要求，符合拆模標(biāo)準(zhǔn)才可拆模。

3、特殊條件下大體積混凝土施工

這里的特殊條件指的是特殊的氣候條件下，一年四季，天氣變幻，常出現(xiàn)的大風(fēng)天氣，夏季的酷熱天氣，冬季的低溫天氣等。當(dāng)然還有更加惡劣的自然天氣，在大風(fēng)的情況下，如果要對(duì)大體積混凝土進(jìn)行施工，我們應(yīng)該采取什么措施呢？當(dāng)然是防風(fēng)措施，為了防止大體積混凝土被風(fēng)干我們要通過(guò)增加大體積混凝土的表面抹壓次數(shù)； 覆蓋塑料薄膜和保溫材料，保持大體積混凝土得表面濕潤(rùn)，防止風(fēng)干[3]。

酷熱天氣下應(yīng)該采用得措施是對(duì)混凝土進(jìn)行散熱處理，散熱就是降低大體積混凝土原材料得澆筑溫度，降低大體積混凝土的入模溫度，這些都要通過(guò)風(fēng)冷，加冰，等一系列方式來(lái)完成。相反，對(duì)于寒冷條件下得施工，我們就要采取保溫措施，保溫得同時(shí)還要保濕，保溫方法對(duì)于大體積混凝土來(lái)講最恰當(dāng)?shù)檬菬崴韬?，加熱集料等措施。在大體積混凝土完成澆筑后應(yīng)馬上用塑料膜及保溫材料進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)。

四、大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)主要針對(duì)大體積出現(xiàn)裂縫來(lái)講的，上文中提到，大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多，為此最行之有效的方式是保濕保溫養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土澆注完成之后，為了使其更好的凝固，一般要使用塑料薄膜、麻袋等有保溫效果的覆蓋物進(jìn)行覆蓋，這樣既可以起到保溫效果也能起到保濕的效果。

為了使得混凝土養(yǎng)護(hù)效果更好，還可以進(jìn)行建設(shè)保溫棚等這樣的設(shè)施，進(jìn)行大面積保溫，不管采取什么方式保溫，一定要確?；炷梁笃谀汰h(huán)境良好。

在混凝土的澆筑施工之前，混凝土內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器或者是測(cè)溫管，及時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)外溫差，如果不能探到混凝土內(nèi)外溫差，就不能確保大體積混凝土的里表溫差及降溫速率滿足大體積混凝土對(duì)溫控指標(biāo)的要求。當(dāng)然，這種保護(hù)也是有限度的，比如，當(dāng)大體積混凝土的表面溫度與環(huán)境溫度相差小于三十?dāng)z氏度時(shí)，可以拆除養(yǎng)護(hù)措施。

結(jié)束語(yǔ)：

大體積混凝土的施工是混凝土工程的重要環(huán)節(jié)，對(duì)水利工程的施工質(zhì)量也有重要影響，大體積混凝土在將來(lái)的建筑工程中使用會(huì)更加頻繁，將會(huì)有更大的需求市場(chǎng)，混凝土質(zhì)量也因此有更大提升空間，為了保證建筑工程安全運(yùn)行下去，相關(guān)人員要不斷進(jìn)行探討，研發(fā)出高質(zhì)量混凝土。

參考文獻(xiàn)：

[1] 井巷陽(yáng)，周偉，劉俊.高碾壓混凝土壩快速施工過(guò)程中的溫度控制措施[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào).2012，24（10）：78-80

[2] 李華詳.淺談水利水電工程大體積混凝土裂縫成因及溫度控制措施[J].經(jīng)營(yíng)管理者.2011，24（12）：56-60

[3] 馮建春.水庫(kù)工程大體積混凝土溫度控制措施[J].農(nóng)業(yè)科技與信息.2012，11（10）：88-92