水利工程大體積混凝土裂縫的控制措施分析探討

郝婷婷

摘要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量日益增加，對(duì)項(xiàng)目的施工質(zhì)量要求也越來(lái)越高。大體積混凝土作為一種高強(qiáng)度的建筑材料，具有諸多的優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于水利工程當(dāng)中。文章主要就水利工程大體積混凝土裂縫的控制措施進(jìn)行了分析，以供大家交流探討。

關(guān)鍵詞：水利工程;大體積混凝土裂縫;控制措施

水利工程中的大體積混凝土是常見(jiàn)的一種建筑體，但是由于各種原因?qū)е禄炷脸霈F(xiàn)不同的裂縫，嚴(yán)重影響到水利工程的整體建筑使用及工程的質(zhì)量。因此，我們必須找出導(dǎo)致裂縫的原因，然后提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，以便能在施工中避免裂縫的生成，從而提高水利工程整體的質(zhì)量。

一、大體積混凝土概述

大體積混凝土通常是指混凝土結(jié)構(gòu)中最小斷面也大于1m的混凝土結(jié)構(gòu)，大體積混凝土的特點(diǎn)在于混凝土的澆筑量較大，結(jié)構(gòu)尺寸較大，混凝土內(nèi)部的鋼筋布置較多，施工質(zhì)量影響因素較多。由于混凝土體積相對(duì)較大，因而在混凝土澆筑結(jié)束后，在水泥水化熱的作用下很容易由于溫度應(yīng)力以及混凝土的收縮特性出現(xiàn)裂縫。對(duì)于水利工程施工而言，在重力壩、涵洞、水槽以及水閘等項(xiàng)目施工中，通常存在著較多的大體積混凝土施工內(nèi)容。因此，為了提高水利工程施工質(zhì)量，確保水利工程建設(shè)項(xiàng)目的安全可靠，必須重視大體積混凝土施工管理，避免大體積混凝土裂縫的發(fā)生，保證混凝土施工質(zhì)量滿(mǎn)足使用要求。

二、水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及分類(lèi)

（一）混凝土自身因素引起的裂縫

1、沉縮裂縫。沉縮裂縫的產(chǎn)生主要原因是在混凝土配制過(guò)程中，配合比設(shè)計(jì)不合理，粗細(xì)骨料級(jí)配差，或者是用水量過(guò)大，構(gòu)件厚度大并且振搗不均勻。因?yàn)樯鲜鲈蚴够炷聊Y(jié)過(guò)程緩慢，從而使比重大的粗骨料下沉，而比重小的水泥漿上浮。粗骨料在下沉的過(guò)程中被鋼筋阻隔從而產(chǎn)生不均勻下沉，并最終使被阻隔部位出現(xiàn)裂縫。同時(shí)，水泥漿在上浮過(guò)程中，導(dǎo)致混凝土的收縮率增大，最終導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫。這些裂縫一般產(chǎn)生在混凝土初凝后、終凝前，沉縮量一般為構(gòu)件厚度的1%左右。2、收縮裂縫?；炷猎诳諝庵杏不瘯r(shí)常常會(huì)由于水分蒸發(fā)造成混凝土的收縮變形，從而產(chǎn)生收縮性裂縫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致貫穿裂縫。故在配筋率較高的構(gòu)件中，常常容易引起構(gòu)件局部裂縫。另外新老混凝土的界面也容易產(chǎn)生收縮裂縫。3、混凝土塑性坍落引起的裂縫?；炷了苄蕴浒l(fā)生在混凝土澆筑后的前幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，在這段時(shí)間內(nèi)，混凝土還處于塑性狀態(tài)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)滲水現(xiàn)象時(shí)，混合料中的固體顆粒在重力作用下就有向下沉移并向水浮動(dòng)的傾向。這種移動(dòng)在受到鋼筋骨架或者模板約束時(shí)，就容易在上部形成沿鋼筋長(zhǎng)度方向的裂縫。

（二）外界因素引起的混凝土裂縫

1、 溫度變化引起的裂縫

大體積混凝土在硬化過(guò)程中，由于水化會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，這些水化熱如果不能及時(shí)散發(fā)，混凝土內(nèi)部溫度就會(huì)很快上升，使混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大，從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力，使混凝土產(chǎn)生形變，而混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉強(qiáng)度，故當(dāng)混凝土的形變超過(guò)極限時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫。另外鋼筋混凝土在受到外部因素影響比如陽(yáng)光照射，大氣溫度變化等冷熱變化較大的時(shí)候，也會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生溫度應(yīng)力而發(fā)生形變，一旦這種形變達(dá)到極限就會(huì)馬上產(chǎn)生裂縫。此外，混凝土在冬季施工或者蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，如防護(hù)措施不當(dāng)，驟冷驟熱，也會(huì)因?yàn)閮?nèi)外溫度不均而產(chǎn)生溫度裂縫。

2、 預(yù)應(yīng)力張拉引起的裂縫

預(yù)應(yīng)力構(gòu)件常在上表面或端頭出現(xiàn)裂縫，板面裂縫多為橫向，在板角部分呈45°角;端橫肋靠近縱肋部位的裂縫，基本平行于肋高;縱肋端頭裂縫呈斜向。構(gòu)件的端頭錨固區(qū)，常出現(xiàn)沿預(yù)應(yīng)力筋方向的縱向裂縫。

三、水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制措施

（一）降低水泥水化熱

1、混凝土的熱量是通過(guò)水泥水化熱產(chǎn)生的。所以，在水利工程施工中選購(gòu)原材料時(shí)對(duì)于混凝土來(lái)講要選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土。

2、要合理有效的運(yùn)用混凝土的后期強(qiáng)度，降低水泥用量。

3、在水利工程施工過(guò)程中，施工技術(shù)人員一定要嚴(yán)格控制混凝土的塌落度，在施工現(xiàn)場(chǎng)派專(zhuān)人進(jìn)行對(duì)塌落度的工作的測(cè)量，把混凝土的平均塌落度一直控制在120mm，那么，如果塌落度大于130mm的混凝土杜絕使用。

（二）降低混凝土入模溫度

1、當(dāng)澆筑大體積混凝土?xí)r，應(yīng)選擇適宜的氣溫下進(jìn)行，對(duì)于攪拌混凝土的用水可以選擇溫度較低的地下水，同時(shí)對(duì)于拌合物無(wú)論在運(yùn)輸還是澆筑過(guò)程中都要進(jìn)行降溫處理，這樣有利的控制拌和物的入模溫度，從而降低水化熱過(guò)程中的溫度差。

2、摻加相應(yīng)的緩凝型、減水劑。

3、在混凝上入模時(shí)，采取強(qiáng)制通風(fēng)措施，加速模內(nèi)熱量的散發(fā)。

（三）加強(qiáng)施工中的溫度控制

1、在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)，在夏季由于溫度較高，要做好澆筑過(guò)程中的降溫工作，同時(shí)要保證降溫過(guò)程要緩慢，不能驟降，這樣會(huì)有效的降低溫度應(yīng)力的產(chǎn)生。同時(shí)在冬季時(shí)要做好保溫工作，要采取必要的保暖措施，確保澆筑過(guò)程中溫度內(nèi)外溫度差過(guò)大，引起混凝土裂縫的產(chǎn)生。

2、采取長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，規(guī)定合理的拆模時(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。

3、加強(qiáng)測(cè)溫和溫度監(jiān)測(cè)與管理，實(shí)行信息化控制。

4、合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過(guò)程中均勻上升，避免混凝土堆積過(guò)大高差。

（四）提高混凝土的抗拉強(qiáng)度

1、在混凝土攪拌的過(guò)程中，由于砂、石含泥量多，所以，導(dǎo)致了混凝土的收縮，同時(shí)，混凝土的抗拉強(qiáng)度也降低。因此，在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí)要嚴(yán)格控制砂、石的含泥量，所以，在水利工程施工中我們盡量把石含泥量控制在小于l%，砂含泥量控制在小于2%，也降低了因?yàn)樯?、石含泥量大?duì)混凝土抗裂的不利影響。

2、通過(guò)采用二次投料法、振搗法，在澆筑之后，要馬上清除表面上的水與在最底層的含粉煤灰極大的一層砂漿，我們要對(duì)早期保養(yǎng)進(jìn)行維護(hù)，這樣才能提高混凝土的抗拉強(qiáng)度。

3、在大體積混凝土的表層與內(nèi)部建立合適的混度配筋，已達(dá)到應(yīng)力分布的改善，預(yù)防混凝土裂縫的現(xiàn)象。

（五）混凝土養(yǎng)護(hù)

為保持混凝土內(nèi)外溫度均衡一致，混凝土澆筑12h后對(duì)混凝土表面進(jìn)行彩條布覆蓋，防止混凝土內(nèi)外溫度相差太大產(chǎn)生由于溫差太大引起的裂縫。在整個(gè)面層終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面經(jīng)常保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為12天。同時(shí)延遲四周?chē)０宀鹉r(shí)間，延緩降溫時(shí)間和速度，充分發(fā)揮混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)留置的測(cè)溫點(diǎn)（底板中間上、中、下各一點(diǎn)）隨時(shí)觀(guān)測(cè)混凝土內(nèi)外溫度，溫差控制在30℃以?xún)?nèi)。使混凝土溫度梯度和濕度不至過(guò)大，控制有害裂縫出現(xiàn)。同時(shí)對(duì)沉陷觀(guān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀(guān)測(cè)。

四、結(jié)語(yǔ)：

總之，在水利工程大體積混凝土施工中，從材料選擇上、技術(shù)措施等有關(guān)環(huán)節(jié)做好充分的準(zhǔn)備工作，精心選擇原材料，采用合理的施工方法，綜合應(yīng)用多種預(yù)防控制措施，有效的進(jìn)行混凝土裂縫控制是完全可行的。

參考文獻(xiàn)：

[1]田文斌.淺析大體積混凝土溫度裂縫成因及控制措施[J].科技與企業(yè)，2016（02）.

[2]趙海剛.水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2016（11）.

[3]莊樹(shù)平.淺析水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2015（09）.