摘要：港口航道建设中混凝土结构若出现裂纹、甚至裂缝，将会导致整体的工程质量受到很大的影响，甚至也可能会造成工程的使用方面出现许多问题。所以，需要对产生这些裂纹或裂缝的原因进行研究和分析，并提出解决办法，这在港口航道发展的过程中是十分重要的。
关键词：港口航道；大体积混凝土；施工裂缝；控制措施
引言：
混凝土在施工过程中的裂缝问题给工程建设带来了不少的困扰。混凝土是工程施工建设的主要材料，施工质量的好与坏直接关乎整个工程的质量。随着我国现代化社会的不断发展，我国港口和航空等贸易在高速发展，但是在不少港口航道工程建设中经常会出现大体积混凝土裂缝现象。施工人员必须要对其有足够的认识，并结合现代科技水平和相关技术对其问题进行研究和分析，科学安全的进行管理控制。
1港口航道工程大体积混凝土的特点
港口航道工程施工过程中, 工程受水文及环境影响比较大,大体积混凝土的块体比较大, 结构断面使用的混凝土量也很大。 所以进行浇筑施工时, 为了降低混凝土的单次使用量, 避免内外温差过大影响混凝土的内部结构, 提升混凝土的浇筑质量和浇筑效率, 一般会使用分层，分块的方法进行浇筑，并合理设置施工缝。 但是这种浇筑方法增加了混凝土施工难度。 为了达到养护目的, 一般会采用埋设水管通水冷却, 从而达到养护的目的。 此外, 为了进一步提升港口混凝土工程的抗腐蚀性和抗渗能力, 大体积混凝土内部会使用构造筋进行布置。
2 大体积混凝土性能裂缝的原因
2.1 混凝土内外温差
混凝土内外温差比较大的形成原因非常多，基本是由于材料厚度、水泥含量及类别、使用温度等，而以上因素又会极易导致混凝土产生裂缝，当然导致裂缝问题的产生还有其他潜在因素。因此，在施工过程中，为了有效控制大体积混凝土裂缝的产生，必须合理控制混凝土体内的温度差，如果材料的降温速度比升温要快，裂缝一般出现在升温的过程中，另外一种可能是出现在冷却时期，升温造成的裂缝呈现不规则的变化形式，而冷却产生的裂缝一般是贯穿整个内部的长裂缝，此时对于混凝土的质量影响最大。
2.2 水泥水化热
混凝土浇筑完成之后，水泥水化过程中会形成大量的热量，造成内部升温急剧上升，然而气温在下降时，会导致整个结构存在较大应力。混凝土在达到了最高的温度之后，自身散热之后会迅速降温，直到与环境温度一致时。升温后的散热过程，由于内外散热的速度不同，从而导致外部温度高于内部。这样，内外温度的不均匀变化，使得整个混凝土的结构都存在着同一方向的梯度变化，从而造成变形反应的一致性，导致混凝土内外结构存在一定的压力差，如果该温度产生的拉应力大于混凝土自身的抗拉强度，此时便会形成裂缝。
2.3混凝土收缩的影响
混凝土如果收缩较为严重，就会裂缝，材料型裂缝就是由此产生。收缩裂缝的种类繁多，在工程建设中塑性、自身与干燥等收缩类型最为多见。混凝土想硬化期间，如果遭遇较为干燥的外部环境时，将导致混凝土不能锁住内部的水分，因环境的影响水分的蒸发，使得其收缩而引起变形，裂缝的产生无可厚非。
2.4外部负荷重的影响
外部超负荷是引起大体积混凝土开裂的主要因素之一。一个物体的承受能力是有限度的，一旦外来冲击力度超过这个限度，该物体将会崩塌，大体积混凝土也是如此。混凝土在施工期间，其内部会在碱骨料的相互作用下形成某种化学反应，从而使得其内部结构改变并逐渐膨大，裂缝随之产生。
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3港口航道工程大体积裂缝控制措施
3.1 选择合理的施工材料
1) 对水灰比进行控制。在进行施工时，为了避免因混凝土中含水量过大导致混凝土出现水化热或收缩，需要控制好材料的水灰比。建议将水灰比控制为0.46。
2) 选择水泥材料。水泥在出现水化反应时，会有大量的热量释放出来。随着温度的不断升高，混凝土表面会出现裂缝。这种情况和水泥种类有比较大的关系，因此，要选择合适的水泥材料。
3) 选择粗骨料。在选择粗骨料时，尽可能选择自然连续级配的粗骨料。只有选择大小合理的粗骨料，才可以防止出现离析的情况。一般情况下，可以选择直径为 6 ～40mm 的连续级配碎石作为粗骨料。海水环境工程严禁采用碱活性粗细骨料，淡水环境工程要控制粗细骨料碱活性低于0.6%。
4）合理选择原材料，优化混凝土的配合比
需要选择中低热的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥，有效的减少水化热。选择适宜的外掺剂来有效的增强混凝土的和易性，降低水化热。优先采用以自然连续级配的粗骨料来配制混凝土，尽可能选择粒径较大及级配良好的石子。细骨料则以中、粗砂为宜。通过对原材料和配合比的有效控制来提高混凝土的抗裂性能，进一步增强极限拉伸变形能力，使大体积混凝土施工过程中变形以微膨胀及低收缩为主，从而有效的对大体积混凝土裂缝的发生进行防范，确保港口航道整体结构的质量。
3.2 采用科学合理的温控技术
为了能够更好地保证港口与航道工程大体积混凝土施工质量，就必须优化混凝土的结构和配合比，并在此基础上严格对混凝土原料的温度进行管控。对大体积混凝土温度管理控制方面包括：混凝土的初始温度；混凝土在施工成型后的温度。所以，在施工过程中施工作业人员应该以洒水和加冰的方式来降低大体积混凝土的初始温度，尽量使混凝土的内部温度和外部温度相互接近，这样可以一定程度上预防或减少施工裂缝的出现。在混凝土成型之后，为了避免混凝土结构内部受到收缩应力的影响，施工人员也可以以人工形式控制温度，可以在混凝土周围表面加设保温塑料等材料，这样可以避免大体积混凝土因内部收缩应力过大而导致施工裂缝现象。
3.3紧抓施工原料的配比质量
所有的港口航道工程在建设结构上都存在一些差异，所以，在施工期间，必须从工程的实际出发，结合其特点来挑选合适的水泥与混凝土，混凝土质量的强度等级选择方面要合理。水泥材料强度的不易选择过高的。在选择砂石等原料时，应确保其质量。根据领先的科学技术控制好原材料的质量与原料配比。这就需要专业技术员来实验各式各样的原料后，保证配比出最理想的原料。
3.4 加强大体积混凝土施工的养护力度
混凝土浇筑过程以及成型过程的养护工作是极其重要的，施工人员必须时刻注意混凝土表面温度，在混凝土表面覆盖不同厚度的草垫或者控制洒水量等措施来减少干缩，避免施工裂缝产生。另外，施工人员必须在规定的时间内进行养护，切勿忽视养护工作，一般来说，混凝土养护时间应该控制在两周以上。
3.5使约束条件得到改善
港口航道大体积混凝土施工时，技术人员要尽量使用预应力构件来将混凝土内部产生的应力抵消掉，使钢筋和混凝土的作用可以充分发挥出来，避免混凝土出现开裂。在浇筑大体积混凝土时，要分块、分层进行浇筑，并合理地布置浇筑区域来进一步对约束进行改善。此外，也可以采用缩短临近部位混凝土浇筑时间、预留温度伸缩缝的方式来降低约束作用，改善约束条件。
结束语：
混凝土是工程施工中的重要材料，由于工程所处环境的特殊性，部分结构需要长期处于水下，所以混凝土结构会面临各种应力以及侵蚀的影响，从而降低使用性能。所以应该提高混凝土的性能，加强混凝土配合比设计和施工工作，并且从混凝土配合比的设计和施工都要进行全程监督管理，以确保港口与航运工程的施工质量，为我国水运事业的发展奠定坚实的基础。
参考文献：
[1] 黄颖. 关于港口航道工程施工技术的探讨[J]. 珠江水运. 2016(21)
[2] 程志权. 港口航道工程混凝土配合比设计分析[J]. 科技创新与应用. 2017(01)
论文作者:张逍然
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 航道论文; 港口论文; 骨料论文; 温度论文; 《防护工程》2018年第1期论文;