水利工程大體積混凝土施工裂縫防治

王雙

青島太平洋水下科技工程有限公司 山東青島 266000

1 大體積混凝土裂縫防治的必要性

大體積混凝土裂縫是當(dāng)前水利工程中普遍存在的問題，是影響水利工程施工質(zhì)量的主要因素。目前，大體積混凝土裂縫的性能主要包括溫度裂縫、收縮裂縫和塑性裂縫。溫度裂縫主要有兩種形式，即“外約束”裂縫和“內(nèi)約束”裂縫?！巴饧s束”裂紋主要是由于外力作用于表面產(chǎn)生的裂紋；而“內(nèi)約束”裂縫主要是由大體積混凝土內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間的相互約束引起的。相比之下，外部約束對大體積混凝土工程的危害更大，更容易引起其他工程事故[1]。

2 水利工程中大體積的混凝土施工中裂縫產(chǎn)生主要因素

2.1 溫度變化

在水利工程施工中，溫度變化是引起大體積混凝土裂縫的一個(gè)重要因素?；炷馏w積隨溫度的升高而膨脹；當(dāng)溫度降低時(shí)，混凝土?xí)S著溫度的降低而收縮，這是混凝土施工中常見的現(xiàn)象。當(dāng)溫度變化較劇烈時(shí)，混凝土的熱脹冷縮會產(chǎn)生裂縫；溫度變化是大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。

2.2 混凝土的收縮現(xiàn)象是產(chǎn)生裂縫的因素

混凝土在澆筑硬化過程中，內(nèi)部會產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力，混凝土體積越大，這種現(xiàn)象越明顯。特別是在水利工程施工中，采用大體積混凝土施工，一次澆筑混凝土量大?；炷羶?nèi)部產(chǎn)生的收縮應(yīng)力越大，當(dāng)這種收縮應(yīng)力超過混凝土的極限時(shí)，就會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。在水利工程大體積混凝土施工過程中，要積極控制收縮應(yīng)力，避免收縮應(yīng)力裂縫的發(fā)生。

2.3 施工方法選擇不當(dāng)

選擇合適的水利工程施工方法，可以有效降低混凝土開裂的概率。然而，混凝土澆筑過程中采用的振動(dòng)法是不合理的，會導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)蜂窩或松散等一系列常見問題。在混凝土運(yùn)輸過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)水分蒸發(fā)問題，導(dǎo)致混凝土坍落度下降，和易性下降，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫[2]。

3 水利工程大體積混凝土施工中抗裂技術(shù)的應(yīng)用

3.1 水利工程大體積混凝土施工中收縮裂縫的控制

做好水利工程大體積混凝土施工收縮裂縫的控制是提高水利工程大體積混凝土施工質(zhì)量的重要措施之一?？梢詮膬蓚€(gè)方面著手：（1）確定合理的水灰比?；炷僚浜媳戎惺褂玫墓橇稀⑺?、外加劑和外加劑應(yīng)符合要求，避免不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場。此外，還需要對混凝土配合比進(jìn)行試驗(yàn)，確定合理的水灰比，從而降低水利工程大體積混凝土收縮裂縫的概率。在施工中，混凝土中使用的骨料應(yīng)占總體積的近80%。應(yīng)盡量選用彈性模量低、線性膨脹系數(shù)小、級配好、表面干凈的集料。在水利工程中，采用石粉摻量提高大體積混凝土的抗裂性、耐久性和密實(shí)度。試驗(yàn)表明，當(dāng)水利工程大體積混凝土中石粉含量為16%-19%時(shí)，水工工程大體積混凝土的抗裂性能最佳。水利工程大體積混凝土使用水泥時(shí)，應(yīng)選用低堿、低熱和高強(qiáng)水泥。（2）適當(dāng)添加添加劑。在水利工程大體積混凝土的凝固過程中，添加合理的添加劑可以有效提高水利工程大體積混凝土的抗裂性能。在水利工程大體積混凝土中加入適量的粉煤灰，也能有效提高水利工程大體積混凝土的抗裂性能。

3.2 水利工程大體積混凝土溫差裂縫的防治

在水利工程混凝土施工中，控制混凝土施工溫度是控制裂縫的重要組成部分。在實(shí)際施工過程中，通常采用人工降溫的方法。在澆注段，混凝土出料口溫度對施工有一定的影響，特別是在夏季，一般采用冷水噴射法對骨料進(jìn)行預(yù)冷，將冷水噴到手指混凝土等。用其他方式冷靜下來。澆筑完畢后，用冷水噴淋降溫，或?qū)⒉輭|鋪在混凝土上，并噴灑冷水，防止水分在短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)。同時(shí)控制了混凝土的脫模時(shí)間，脫模時(shí)間越晚，混凝土的固化效果越好，可以有效地減少裂縫的產(chǎn)生。

3.3 合理選擇施工原材料

在選擇混凝土原材料時(shí)，可以選擇礦渣硅酸鹽水泥等產(chǎn)品，以合理降低溫度，減少水化熱現(xiàn)象。為了提高混凝土的和易性，必須選擇一種有效的外加劑來降低水化熱。在選擇集料配置混凝土?xí)r，需要首次使用天然連續(xù)材料。只要有可能，選擇直徑大、品位好的石材。選用集料時(shí)，應(yīng)選用中粗砂。在施工過程中，通過提高原材料配比，提高了混凝土的抗裂性能，使混凝土的抗拉變形能力進(jìn)一步提高。

3.4 水利工程大體積混凝土施工中的裂縫補(bǔ)縫

對于施工中存在的裂縫，有必要采取補(bǔ)充措施：（1）注漿加固。鋼筋灌漿是一種非常有效的裂縫處理技術(shù)?？赏ㄟ^在裂縫區(qū)域鉆孔，將水泥漿泵入水工大體積混凝土裂縫中，完成水工大體積混凝土裂縫的加固處理。（2）結(jié)構(gòu)加固。對于較嚴(yán)重的水工混凝土大體積裂縫，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。結(jié)構(gòu)加固的方法有兩種：（1）沿著水工建筑物表面的裂縫開槽，將槽面鑿成鍵槽形狀，然后在鍵槽內(nèi)填入所需的混凝土，形成良好的表面質(zhì)量。（2）在水利工程大體積混凝土裂縫加固作業(yè)中，采用鋼筋錨固，使水利工程大體積混凝土具有相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。第一種方法是運(yùn)用較多，也是較好的加固方法[3]。

4 結(jié)語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因復(fù)雜，影響裂縫產(chǎn)生的因素很多。因此，要多觀察、多比較、多分析、多總結(jié)，才能有效地預(yù)防裂縫。只有遵循規(guī)范，才能保證大型混凝土水工材料的質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的方法和手段不斷涌現(xiàn)，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析將進(jìn)一步深化，并將采取新的更有效的預(yù)防措施，為我國水利水電工程打下最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。