摘要：加强对水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理的研究，有利于提高水工结构大体积混凝土施工质量水平，具有重要的现实意义。因此，加强对水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理的研究是非常必要的。
关键词：水利施工；混凝土裂缝；控制
引言：
水工工程其实自身结构十分复杂，其中大多数结构使用的都是混凝土，由此可见混凝土对于水工结构的重要性。但是由于大面积水凝土体积过大，所以受到自身和外界的双重影响，经常会出现裂缝的问题，裂缝对于水工结构来说是致命的威胁，所以控制处理措施就显得尤为重要。
1水工结构中大体积混凝土的特点
水电工程本身其实就是一个及其复杂的工程类种，而水电工程中水工结构更是最复杂的一种结构。水工结构中的大体积混凝土自身的结构和材料的组成部分及其复杂，由于混凝土本身就是脆性材料的一种，所以大体积混凝土的承压能力较强，但是受拉能力却很弱，并且受拉能力是受压能力的是百分之九左右，所以当外界气温变化较大时，混凝土自身也会产生一定的伸缩力，而混凝土的变形能力又比较差，这也就导致了大体积混凝土极易产生裂缝。
水工结构在施工过程中要进行大量的混凝土浇筑，由于混凝土具有水热化的特点，所以混凝土在浇筑之后内部经常会产生较高的温度，在较高温度中，弹性模量小，变形量也很小，但是随着混凝土内部温度逐渐降低之后，弹性变量就会逐渐增大，这就导致了混凝土在浇筑凝固冷却之后，自身内部会产生极大的拉应力和内应力，但是混凝土的受拉力较小，所以就会在混凝土内部产生裂缝。还有一个原因是因为现在结构大多数都采用钢筋混凝土结构，因为钢筋受拉力较强，混凝土受压力较强，但是由于大体积混凝土内的钢筋数量不够，导致大体积混凝土承受着较大的拉应力，从而产生裂缝。
2水工结构大体积混凝土裂缝原因分析
2.1混凝土的收缩热胀
冷缩是混凝土的一个主要特点。在水利工程中，混凝土浇筑固化以后，会受到冷空气或者是局部降温的影响，这个降温是比较急促的，混凝土的底部还保持着原有的温度，表面则受到降温的影响，混凝土总体形成热胀冷缩的现象，混凝土内部的钢筋就会有一部分承受不住双重的压力，产生弯曲变形。混凝土内部钢筋如果发生变形的话，那混凝土的表面就会出现裂缝。这种裂缝并不是混凝土承受不住压力造成的，究其原因，是因为混凝土没有钢筋那样具有韧性，可以发生一定的形变，所以说一旦钢筋发生形变那混凝土表面就容易出现裂缝。
2.2内部水化热产生的裂缝
大体积混凝土浇筑多为一次性完成，所以，在其水化过程中会产生大量的热量，如果不能用正确的方式及时将这些热量处理掉，内部热量将无法正常排出，从而导致大体积混凝土表面温度与内部温度相差较大，造成温度差，温差有时会达到60～65℃，而温度差的产生会导致大体积混凝土建筑内部膨胀，受温度应力发生开裂现象。
2.3混凝土浇筑施工过程不当导致裂缝
在混凝土浇筑施工过程中施工不当导致产生裂缝的原因很多。例如，在浇筑之前，一些相关人员不了解混凝土的原料配比、水灰比造成后面的浇筑打下不好的基础；另外，在浇筑施工时，如果外界温度很高，则可能会使浇筑的温度超出相关规定；在进行浇筑后，没有及时安排专门人员进行相应地养护，使得大体积混凝土直接暴露在空气中，且外表的水分也很快蒸发两项不符。
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3水工结构混凝土裂缝的控制措施
3.1注重对温差的控制
在混凝土施工过程中，一定要把握好施工环境的温度与混凝土浇筑的温度。施工条件应根据温度的变化灵活调整，从而使混凝土的质量得到保障。在实际施工过程中，要注意外部因素和混凝土自身特性对施工造成的影响。从实际状况出发，持续修正施工方案，防止类似模板变形的状况发生。所以，混凝土浇筑过程中必须由施工单位的专业人员进行现场看护。如果有变形或位移的状况发生，可以及时上报，中止混凝土的浇筑，将模板修复后再进行浇筑。当然，季节的温度也是影响混凝土质量的重要因素之一。尤其是冬天施工，温度对混凝土的影响尤为明显。按照施工标准，混凝土施工的温度绝对不能低于15℃。而夏天的混凝土入模温度一定不能超过25℃，从而使混凝土的施工质量得到保障，促使水利工程的顺利完成。
3.2严格控制施工原材料
根据多年的经验，要想将水工结构大体积混凝土裂缝控制在一定范围，首先必须要做到对材料控制管理，即谨慎的选择原材料。一般地，原材料主要由水泥、泥沙以及沙粒碎屑组成，所以我们在选择时，尽量不要选择沙石中含泥成分高的材料，这种材料性能很差且强度较弱；相反，我们应该选择收缩系数小的材料，以减少混凝土的内部应力；尽量放弃沙粒度小的材料，因为这种要求的混凝土浇筑量很大，浇筑时会产生很大热量。除此之外，我们也要仔细选择各种添加剂，总而言之，我们必须谨慎选择原材料，以将裂缝控制在合理范围之内。
3.3严格控制骨料级配和含泥量
所谓的骨料级配，就是指混凝土中组成滑料的各种不同大小的颗粒之间的比例关系。对于不同的建筑要求，对混凝土骨料级配和含泥量的要求也各有不同。混凝土主要是由骨料、细集料和水泥浆这三种物质混合而成的，三种物质按照一定的比例进行混合，可以使混凝土变为密实的胶合体。滑料级配和含泥量会直接影响混凝土的密实度，从而影响混凝土的质量。质量不合格的混凝土在实际应用中不仅不能够承受极高的强度，对裂缝的预防效果也较差，所以严格控制骨料级配和含泥量，提高混凝土的质量，是预防大体积混凝土裂缝的有效方法之一。
3.4控制水灰比和掺外加剂
混凝土的粘稠度对于快速浇注和捣实都有着直接的影响，因此在搅拌混凝土时，需要对混凝土中的水灰比以及外加剂的使用量及比例进行严格的控制，以便使混凝土最终的粘稠度达到建筑工程浇注混凝土的要求，而且粘稠度符合要求的混凝土也比较容易捣实，从而提高大体积混凝土的质量，这对减少裂缝的形成能够起到积极的作用。
3.5加强施工过程混凝土浇筑和振捣
（1）为防止混凝土发生离析现象，吊头口自由落地的高度不得超过2米，若浇筑高度超过3米应采取溜管和串桶的措施。（2）浇筑过程中应分段分层连续进行，分段的方法有竖直分段和斜向分段，每一层的浇筑高度应根据实际浇筑设备和人员确定。（3）当使用插入式振捣器进行振动时，应保持快插慢拔的方式进行，重点要均匀的排列，做到不遗漏顺序进行。振动器使用时，振捣器距离模板不应大于振捣器作用半径的0.5倍，且不宜紧靠模板。（4）浇筑混凝土应连续进行。若必须间歇，时间应尽量的短，若时间超过两个小时，应按施工缝进行处理。（5）浇筑过程中应时刻记得观察钢筋、预留洞、预埋件的情况，发现问题应在混凝土初凝完成前处理好，以免初凝完成后无法处理。
3.6加强混凝土养护
混凝土的养护包括自然养护和蒸汽养护。一般情况下都是采用的是自然养护方法，有条件的情况下可以采用蒸汽养护。混凝土的自然养护大致可以分为除去表面覆盖物养护和带模养护两大类，在带模养护期间，应采取带模包裹、浇水等基本的措施进行养护，保证不干燥。在混凝土浇筑后48小时左右可以稍微松开点模板，这种方法可以保证拆模较为顺利，最后再继续洒水养护至规定龄期。
结束语：
由于工程特质的关系，大体积混凝土是水利工程施工过程中的一道工序，对于大体积混凝土裂缝问题的控制是水利工程质量的保证，在施工过程中需要从多方面入手，采取合理的措施，防止大体积混凝土裂缝的发生，确保水利工程的整体质量。
参考文献
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[2]杨凤棋.港口施工中大体积混凝土裂缝的成因及防治措施探析[J].四川水泥.2017（05）
[3]段琼，王栋蕾.水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理[J].四川水泥.2015（08）
论文作者:刘天朝1,苏丹2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/12
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水工论文; 结构论文; 温度论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;