玉林市清湾建设工程有限公司 广西玉林 537000
摘要：裂缝是水利建筑物混凝土结构中普遍存在的一种现象，不仅会降低水利建筑物的抗渗能力，影响水利建物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，低材料的耐久性，影响水利建筑物的承载能力。因此在水利工程施工中不仅一定要保证混凝土的质量。而且要求相关工作人员必须采取积极有效的防控策略，减小混凝土出现裂缝的可能性，从根本上提高混凝土的性能及其质量，提高整个水利工程建筑物的安全性能和耐久性能。本文对水利施工的大体积混凝土抗裂技术进行了探讨。
关键词：水利施工；大体积混凝土；抗裂技术；应用
大体积混凝土裂缝控制对水利工程的质量有着重要影响，也是整个工程顺利发挥作用的关键，对整个工程的安全性和耐久性均有重要意义。因此，有关工作人员应对各种因素进行考虑，制定合理的施工方案，防范裂缝出现，增强工程质量。最好在工程正式开始之前就对可能造成裂缝出现的各种因素进行清除梳理，制定详细的控制措施，将裂缝出现的可能性降到最低限度。
1大体积混凝土出现裂缝的影响因素
1.1 内外温差
由于混凝土内部和外部温度差导致的裂缝一般情况下会在浇筑完成后的第3 天开始生成，存在内外温度差的原因是因为水泥的水化热会释放一定热量，但这种热量释放会受到一些因素的干扰而出现延迟。实际施工当中混凝土浇筑有一次性特点的同时，也呈现出总体性的特征。浇筑结束之后，水泥与水会发生物理或化学反应，混凝土内里就会发生水化热凝聚的情况。混凝土在逐渐散热和硬化过程中引起的收缩应力是很大的，特别是大体积混凝土结构物，如果应力超过当时的混凝土极限抗拉强度，就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土中，即使水灰比不低，自身收缩量值也不大的情况下，但在与温度收缩叠加到一起时，就会使应力增大，所以在比较大的水工建筑物大体积混凝土施工前早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。
1.2 温度降低和干燥
散热与硬化过程完毕之后混凝土就会逐渐稳固，这个过程中混凝土可能会出现收缩的现象。热量散发时，内部温度持续增长到极限之后，水泥会出现水化现象，大量水份在这个过程中会消耗殆尽，随后温度就会呈现一定幅度的降低，混凝土外形开始出现缩小；浇筑过程通常使用泵送方式实现，泵送混凝土坍落度大，硬化正式开始后，这些正在运动中的水份就会逐步蒸发掉，水份短缺的情况也就随之出现，混凝土开始干燥并开始收缩。以上两种收缩的力道集合在一起，就会形成具备拉扯作用的应力，原来状态相对稳定的混凝土在这种拉扯之下就会逐渐无法承受，最终导致裂缝出现。
1.3 混凝土性能缺陷
此类裂缝也叫安定性裂缝，主要是由于混凝土本身的性能达不到标准导致的裂缝。这类施工中主要使用的材料有煤灰、石子、砂、水泥等。加入煤灰可以在某种程度上减少水泥的消耗，也可以实现混凝土形变的防控。通过分析可知，混凝土各个方面的性能与材料存在直接联系。当煤灰与砂石的使用量较大的时候，使用的水泥也就相应的减少，导致混凝土出现水化和收缩形变。
2 水利施工中大体积混凝土抗裂技术的应用
2.1原料的选用
温度应力是造成裂缝出现的重要成因，混凝土温升和水泥的水化热存在直接联系，为了阻止温升导致的裂缝，水泥的选择十分重要。在选择水泥之前应对整个工程的实际情况进行全面调查，可以选用水热化比较低的水泥，比如矿渣硅酸盐水泥等。有研究表明，随着水泥用量的增加，其水化热作用就会让混凝土提升相应的温度，因此在工程施工之中尽量减少水泥的使用量。要根据实际情况持续调整骨料的级配，增加最大骨料粒径。在选用石子时，要保证其含泥量被控制低于1%，砂子含泥量至少控制在低于2%的水平，对于混凝土的配置和添加料也要实施细致的控制，从各个环节入手，有效杜绝裂缝的出现。
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2.2 消除或降低约束的方法
在已有混凝土的基础上进行浇灌大体积混凝土时，应在已有的混凝土上铺盖沥青或者油毡纸；在基础岩石上进行浇灌大体积混凝土时，应在岩石上铺设一层破碎的砂石；如果要浇灌的大体积混凝土两侧有旧混凝土或者岩石的时候，也应在两侧覆盖油毡纸，使其与新浇灌的混凝土隔离开来。
2.3 降低混凝土浇筑温度
使混凝土温度降低的方法有两种：一种是后冷法，意思就是先进行混凝土浇筑，浇筑完之后对其进行降温，一般都是在混凝土内部埋设冷水管，在浇筑完成后将冷水管内通入低温液体，使其混凝土降温，这种方法冷损失小，效果明显；另一种是预冷法，意思就是先将混凝土降温，然后再进行浇筑，一般就是在混凝土中加入冰块或者将混凝土骨料进行降温冷却。
2.4 优化控制混凝土配合比
配合比设计时，依据实际情况以降低水化热温升为前提，正确选取水泥型号、掺合料与外加剂。一般选择采用低热矿渣水泥，中热硅酸盐水泥，减少水泥用量及改善混凝土的和易性，应考虑掺入优质掺合料如粉煤灰等，可降低混凝土的绝热温升、提高混凝土抗裂能力，选择粗细骨料级配良好并尽可能选用较大的骨料用量，严格控制砂石骨料的含泥量，选择合理的水灰比，在满足施工和易性和强度的条件下，可适量掺入减水剂，可减少用水量，节约水泥、降低绝热温升。
2.5 灌浆嵌缝充填
如果裂缝已经对结构整体的承载性能和安全性都形成负面影响时，或混凝土防渗性能要求很高时，通常使用这种方法。通常有可以具体分为压力注浆法、涂抹封闭及开槽填补法等三种方法。前者主要用在维护宽度在0.2 到0.3mm 之间的裂缝。具体来说，将混凝土表面清理干净，尤其是裂缝四周，将注浆嘴粘在密闭裂缝上，开展试漏试验，搅拌好注浆液，在压力机的支持下进行两次灌浆，注浆完成之后，将混凝土表面处理干净。如果混凝土外表的裂纹非常多，一般方法难以奏效。第二种方法主要被用在宽度低于0.2mm 的裂缝，使用这种方式可以起到防水作用，同样也可以组织装饰层的碳化，还能低于一些腐蚀离子的侵害。最后一种方法具体来说，使用锤子与扁铲沿着缝隙凿除一个U 型槽，这个槽的深度与宽度都保持在40mm 左右，在槽内的各个面涂上浆液，将事先搅拌好的水泥砂浆填充到槽中，使用抹刀压匀，并修理平整。养护过程开始之后不能淋雨、风吹日晒，使用塑料薄膜覆盖混凝土的方式能达到最佳效果。
2.6 振捣技术
当浇筑面具有一定坡度时，使用三道振捣的方式进行处理可以有效缓解裂缝造成的负面作用。首道程序开展的位置是坡角，第二道在坡的中间段，第三道则需设定在坡顶。为了确保动能达到足够的水平，在每道上安置两个振捣器。正式开始振捣时，做好三道振捣的配合工作，保证坡面整体都能得到良好的振捣。同时振捣棒进入下层混凝土的深度要超过50mm，也要开展400mm左右的横移。使用振捣棒需要按照快插慢拨的准则进行，如果出现泛浆的情况，表明振捣发挥的作用较佳。振捣完毕之后，使用刮杠对结构整体实施整理，同时铺上随时，最后使用木抹压实，并修理平整。
综上所述，为了防止大体积混凝土裂缝的产生，可以进一步计算预测混凝土的浇筑过程中温度和应力的变化，以达到精准控制浇筑过程的目的。相关的施工人员在运用抗裂缝技术对裂缝问题进行解决的过程中，不仅仅要做好对混凝土的浇筑速度与建筑厚度、对混凝土的密度、对混凝土的初始温度以及混凝土的拆模时间进行有效的控制，对水利施工中水泥的质量与用量进行有效的控制。
参考文献
[1] 伦绍伟，陈得虎.水利工程中混凝土裂缝产生原因及防治措施分析[J].地下水.2017（04）
[2] 吴俊.探析水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].建材与装饰.2017（20）
[3] 胡佳琦.水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治措施[J].城市建设理论研究（电子版）.2017（03）
论文作者:李世天
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/8/23
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 水泥论文; 体积论文; 水化论文; 水利论文; 骨料论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;