摘要：在水电站大坝的建设过程中，大体积混凝土的施工是非常重要的施工环节，由于该部分的施工难度大、任务量大、工期时间短，使得该部分的施工过程较为严格。在进行混凝土施工过程中，对温度的控制非常严格，稍有疏忽，就会出现裂缝的问题。因此，必须加强混凝土施工中温度的控制，同时有效运用防裂施工技术。
关键词：水电站大坝；混凝土；温控；防裂施工技术
1大坝混凝土裂缝
裂缝问题是混凝土坝施工过程中普遍存在的现象，而温度应力是导致混凝土裂缝的主要原因，为此，需要有效控制混凝土的基础温差、上下层温差和内外温差，以保证混凝土抗裂安全裕度。其中，基础温差、上下层温差主要由通水冷却控制，在长期的研究和实践中，形成了小温差、早冷却、缓慢冷却的技术路线，并在多个特高拱坝工程取得了成功应用。内外温差主要控制混凝土表面温度应力及其导致的表面裂缝。由于受环境气温、太阳辐射等影响因素变化大，为实现混凝土裂缝有效控制，大坝混凝土温控防裂不仅要采取低温浇筑、通水冷却、合理设置温度梯度等措施控制混凝土基础温差和上下层温差，还需要采取严格措施降低内外温差和表面温度应力。我国从20世纪60年代开始关注气温骤降引起的表面裂缝，近年来日益强调重视保温的重要性。表面保温技术研究主要在于不同材料的保温性能和工艺技术，以及其对混凝土温度场和温度应力的影响等方面。由于聚苯乙烯、聚乙烯、聚氨酯为主的泡沫塑料保温材料具有闭孔结构、吸水性很小、导热系数小的优点，可有效提高保温效果，目前已成为主要的大坝混凝土保温材料，也是保温材料研究和应用的重点。
2工程概况
某水电站所在位置为海拔3200m左右，多年平均气温9.2℃，环境多年极端低温-16.6℃，极端最高温度32.0℃，日温差13~22.7℃，昼夜温差大。水电站区域处于高原大温差地区，混凝土施工易产生裂缝，影响结构安全。混凝土温度控制是混凝土施工的突出问题，必须对混凝土采取针对性温控措施，防止混凝土早期受冻降低混凝土质量，防止大温差致混凝土产生裂缝，保证结构安全性。
3温控技术的应用
3.1配合比的优化设计
混凝土施工过程中，在进行浇筑流程之前，应对混凝土的配合比进行优化设计。结合实际施工情况，保证混凝土的施工质量，使其强度、施工均匀性以及抗拉指标等方面都符合施工规范中的要求和标准。同时，为了有效降低在水泥水化过程中产生的大量热量，施工人员应尽量将水灰比及单位体积内水泥的用量控制在最低标准。
3.2有效控制混凝土浇注温度
混凝土施工过程中，需要对混凝土的混合材料进行搅拌。在这一过程中，应对混凝土的温度进行严格的控制，将其控制在较低的温度标准上，并保证在进行混凝土浇筑作业前，其温度回升系数在0.25以下。需要注意的是，当在夜间进行施工时，应适当增加混凝土的浇筑作业，可以采用加冰、加骨料堆场的方式，控制其温度，避免出现温度增加多大的情况。按C40混凝土配合比进行混凝土施工，水泥、掺合料、砂、石子、外加剂、水分别与水泥的质量相比。
3.3特殊情况下的温控措施
为保证夏季混凝土出机口的温度要求，预冷措施按生产14℃混凝土配置，高温季节采取加冰、冷水拌和及拌和楼风冷综合方式降温，在过渡季节根据外界气温及混凝土出机口温度要求，可选择采用风冷、加冰、冷水拌和混凝土单一或组合预冷措施。本工程混凝土拌和时可采取如下综合温控措施：（1）骨料输送胶带机搭设遮阳棚，防止骨料在输送过程中暴晒升温。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）拌和楼料仓采用钢结构制作，且直仓段加高至9m，料仓外壁用橡塑海绵保温，避免冷量的损失。（3）混凝土浇筑时间尽量安排在早晨或晚上进行，以避开高温时段浇筑混凝土。（4）混凝土在运输过程中采取适当的保温措施，避免混凝土温度回升过快。（5）加4~6℃冷水拌制混凝土。（6）对拌和楼料仓的粗骨料进行风冷，使骨料终温降至7～9℃。（7）加片冰拌和混凝土，加冰量按加水量中扣除骨料含水和外加剂含水的最大可能量加入。（8）选用水化热低的中热水泥和低热水泥。（9）在满足施工图纸要求的混凝土强度、耐久性和和易性的前提下，改善混凝土骨料级配，加优质的掺合料和外加剂以适当减少单位水泥用量。（10）保温工程系统设备、氨管道、通风管道、骨料仓外壁等保温采用橡塑海棉保温材料保温隔热层必须按照有关制冷规范要求和防火安全要求施工，所有保温材料应具有耐燃性能和防潮性能的数据和使用说明书，应采用不燃性或阻燃性材料。
4防裂施工技术的应用分析
4.1混凝土裂缝调查和监测
裂缝调查内容主要包括出现裂缝的部位、该仓号混凝土浇筑时间、发现裂缝的时间、裂缝的走向、裂缝长度、宽度、深度以及裂缝是否渗水等。调查时需绘制裂缝展布图，并按周期开展裂缝监测并做好记录。采用混凝土多功能无损测试仪（SCE-MATS-S）对混凝土裂缝进行深度测量，以推定裂缝是否继续发展。
4.2做好水泥水化热温度的有效控制
由于水泥水化热过程中主要是释放大量的热能，会使混凝土的温度不断增加，必须从降低其水化热的角度对温度进行有效的控制。具体来说，可以使用低热或中热的水泥材料，将其作为混凝土的配方；同时，还可以采用添加I级粉煤灰的方式，将混凝土中使用的部分水泥进行替代，从而改变水泥的易性，提高水泥的拉应力。
4.3强化浇筑中的抗渗处理
混凝土在浇筑中的抗渗处理，从以下几个方面进行：（1）在混凝土坝体与坝基间，浇筑一层常态混凝土垫层，把常态混凝土作为防渗体铺设于坝体上下游面，上下游防渗体常态混凝土的浇筑与坝体混凝土的浇筑必须同步进行；（2）采用沥青混合物渗透的系数小、有着很强的适应变形能力的特点，在进行混凝土浇筑时不断提高混凝土的抗渗能力；（3）预制混凝土块座浆勾深缝防渗，采用水泥砂浆来横缝座浆，纵缝填浆勾缝，达到提升混凝土的抗渗效果。
4.4完善混凝土保养措施
混凝土的保养工作具体可以分为以下几个方面：①在混凝土大坝施工完毕之后，施工单位应该给水泥和水的反应预留一定的时间，为混凝土的养护工作保留足够多的时间，并等待混凝土内部的水分完全蒸发，再进行下一个工作内容；②在混凝土摊铺和碾压之后，按照养护工作的要求，要在混凝土体的表面铺盖上一层具有保湿作用的麻袋并浇上水，保证混凝土的表面一直处于恒温的状态，也是为了避免由于水分过分湿润而导致内部温差过大，最后产生混凝土裂纹现象，此时的混凝土水分温度与冷却水之间的温差不能相差太多，一般将温差控制在25℃左右为宜；③在对混凝土进行养护的过程中，为了防止混凝土内部温度的回升以及水分缺失而造成混凝土开裂的现象发生，应该在养护过程中时刻注意混凝土的变化，及时将保温材料覆盖在混凝土上，以保持混凝土的湿润状态，施工单位还要保持养护阶段混凝的温度，尽量保持在3℃以上，尽可能避免混凝土表面有水分蒸发的情况发生；④在对混凝土养护的整体过程中，还需要加强对周边环境的保护工作，将在混凝土养护环节中所产生的污水费水进行科学的处理，预防因养护混凝土而对自然环境带来的污染。
参考文献
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论文作者:段雯鲽
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年8月上
论文发表时间:2019/3/13
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 温差论文; 温度论文; 骨料论文; 水泥论文; 过程中论文; 《新材料·新装饰》2018年8月上论文;