陕西省渭南市东雷抽黄灌溉工程管理局 陕西渭南 715300
摘要：我国水利工程的发展离不开国家经济的大力支持，同时水利工程直接关系到我国经济发展。在水利工程施工中大体积混凝土裂缝控制是施工的一个技术难题。本文以水利工程中容易出现的混凝土裂缝为研究对象，提出了水利工程施工过程中如何避免混凝土产生裂缝以及对裂缝进行处理的方法。
关键词：水工大体积混凝土施工；裂缝处理
引言
随着世界范围性的缺水，我国对于水利工程的发展从来没有懈怠过，同时大力宣传水利工程的重要性。水利事业发展迅速，水利工程建设越来越多地采用大体积混凝土。但是像许多大体积混凝土工程一样，裂缝一直是应用中无法解决的常见问题。由于混凝土单次浇筑方量大，而混凝土本身产生大量的水化热，因此会产生较大的温度变化和体积变化，从而产生温度应力，由此产生混凝土裂缝。混凝土开裂影响结构的完整性、防水性和耐久性，造成结构问题。因此，要重视大体积混凝土施工控制，采取有针对性的裂缝控制措施，避免出现裂缝，从而保证工程的整体质量和安全。
1水工混凝土结构设计
在传统的混凝土结构设计当中，强度设计是其关注的重点。不过针对水工建筑混凝土结构设计来讲，不但要重视结构强度设计，而且还需对建筑结构的长时间运用进行全面考虑，因为水下环境作用容易致使结构材料出现腐蚀现象，以至在一定程度上影响到结构的实际性能和适用性，所以，应当采用合理的结构设计使结构的运用寿命得到有效延长。在对水工建筑混凝土结构进行设计的时候，一定要根据目前已经具备的相关标准与规定完成，同时，应当在充分考虑到建筑结构在投入运用时，结构构件的有关检测与维护过程。在开展水工建筑混凝土结构设计之前，需将充足工作面预留，以此确保后期工作的可实施性。此外，对于水工建筑混凝土结构运用中产生的病害无法进行有效防止，不过应当通过相关方式使其程度降低到最小化。所以，在对混凝土结构构件进行设计的过程中，不仅需要全面考虑材料受到环境侵害与老化使实际性能受到的影响，同时还需保证结构与构件的安全、整体稳定程度达到相关标准。
2大体积混凝土裂缝形成原因
2.1水泥的水化热原因
大体积混凝土在浇筑凝结完成后，产生的水化热大部分集中在混凝土内部，热量不能得到很快的散发，这样使得混凝土内部的温度急剧上升，温度的变化导致混凝土膨胀和收缩，从而产生压缩应力。在混凝土浇筑初期，由于它散热较慢，混凝土的强度较低，对混凝土水化产生热量所导致的温度变化约束不大，产生的温度应力也不大。随着混凝土强度的增大，混凝土内部约束越来越大，产生了很大的拉伸应力。拉应力超过混凝土的极限抗拉强度就产生了温度裂缝。
2.2约束条件的原因
在大体积混凝土内部，水泥放热产生的热量不能很快散发，但混凝土表面的热量则容易散发，这样使得混凝土表面温度和内部温度形成了温差，并且混凝土的内部体积膨胀又受到了表面的约束，在压力下表面体积收缩，受到内部约束，导致拉应力。当拉伸应力超过混凝土的极限抗拉强度时会出现贯穿性裂缝。
2.3环境温度变化的原因
混凝土在施工时很容易受外界空气温度的影响，环境温度的高低直接影响混凝土的冷却速度，环境温度的突然变化会增加混凝土外部和内部的温度差，温度差会使混凝土产生温度应力。混凝土内外温差较大，温度应力也会较大。
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2.4混凝土收缩变形的原因
混凝土水化时会产生体积变形，这种变形大部分是收缩变形，少数情况为膨胀变形，这主要是胶泥材料的性质决定的。
3水工大体积混凝土施工裂缝的预防措施
3.1严把材料质量关与配比关
混凝土原材料直接决定着混凝土的质量，是控制混凝土裂缝的最为关键的措施。在水利水电工程施工过程中，施工管理人员应当选择有相应资质的混凝土生产单位，根据工程实际情况选择有法定资质的检测单位出具混凝土配比单，严格按照配比单配制混凝土。同时在混凝土材料进场的时候要严格检查混凝土主要原材料的生产许可证和出厂合格证，并对进场的混凝土按照相关要求留置试块。
3.2优化设计方案
为了有效防止混凝土裂缝的出现，在设计的时候也要对某些容易出现裂缝或者是受力较为集中的部位进行重点考虑，从设计角度来有效杜绝混凝土裂缝的发生。针对某些特殊部位，在设计的时候可以考虑设置支架等措施。对于弯矩较为集中的部位应当考虑提升混凝土的配筋率，增加混凝土结构的抗拉强度。
3.3降低大体积混凝土结构水泥水化热的积累
①大体积混凝土结构的主要热量是水泥水化热而产生的。因此，在选择水利工程施工原料时，混凝土应采用水化热低的混凝土和矿渣硅酸盐水泥。②要合理有效的利用混凝土后期强度应用于水利工程的实际设计和施工，以有效减少水泥用量，从而降低水泥水化热。③通过对水利工程施工现场的条件控制，提高混凝土的性能，在颗粒大、优良的骨料为基础上，采用粉煤灰，减水剂等技术，提高混凝土的施工性能，降低混凝土用量。④在水利工程大体积混凝土施工过程中，施工技术人员必须严格控制混凝土的塌落度，并派专人对施工现场塌落度工作进行测量和监控。⑤为了有效地控制大体积混凝土中水化温度的热量，大体积混凝土结构的内部也可以通过循环冷却水来冷却。
3.4采取相应措施改善约束
一是科学布置混凝土施工过程，通过分块、分层浇筑的方式，降低温度的应力。同时，采取相应措施缩小约束，增强混凝土的散热，保证混凝土能够自由伸缩，释放温度应力。二是发散混凝土应力，使得应力不能集中。通过增配钢丝网、钢筋，在断面突变处作局部处理，使断面逐渐过渡，还可以采用增配抗裂钢筋等方法发散应力。三是混凝土浇筑时应预留温度伸缩缝。四是混凝土浇筑采取平行施工等措施，尽量使相邻浇注料不能有较大的高差和长期暴露。
4大体积混凝土出现裂缝的处理办法
混凝土裂缝出现后，如果不及时处理，会对混凝土构建及建筑物造成一定的危害。常见的混凝土裂缝处理方法有很多，本文主要分析了表面修补法、填充法、灌浆法、结构补强法等几种方法。表面修补法，表面修补法是一种比较常见和简单的修补方法，较常用的为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥等。涂覆法，得用人工或机械将修补裂缝的材料涂覆于混凝土表面的裂缝，对表面起到封闭作用。对整体面层进行处理当混凝土表面产生大裂缝，而且当面积较大时，一般在混凝土表面采用增加一层水泥砂浆的方法处理。同时，还应配置双向钢丝网。采用环氧胶泥进行处理对于产生的裂缝数量较少，分布较散，裂缝相对较大，用环氧胶泥进行处理比较合理。灌浆法，这种方法是根据受力影响，在裂缝中灌注水泥浆液和环氧类的化学浆液，目的是提高结构的整体性，阻止钢筋进一步锈蚀。结构补强法：由于受力或其他原因造成混凝土结构构建的裂缝或是长时间没有处理的裂缝都可以采取结构补强法，改善受载能力，恢复建筑物的整体性。
结语
水工大体积混凝土形成温度裂缝的原因很多，也很复杂，要根据不同的施工情况来分析。通过采取对水泥品种的选择，合理控制水泥用量，适量掺加其他胶凝材料和外加剂，加强现场的监测，优化施工工艺，加强施工后的混凝土养护等措施，控制和预防大体积混凝土温度裂缝的产生。
参考文献：
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[2]刘正朝.关于水工建筑混凝土结构设计及施工质量控制的思考[J].黑龙江水利，2016，2（2）：52-54.
[3]王光荣.浅谈关于水工建筑混凝土结构设计及施工质量控制的思考[J].工程技术：全文版，2016（10）：125-125.
论文作者:李晓艳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/7
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