【关键词】薄壁砼渠道 裂缝 成因 对策
老青龙水库是一座小（1）型水库，其东边、西边两条配套灌渠项目渠道衬砌工程为薄壁砼“U”槽衬砌，底园直径80cm，渠深110～120cm，渠顶单边宽20cm，渠顶盖厚15cm，薄壁侧板厚8cm，底园壁厚10 cm。施工条件：混凝土设计标号C20，单元分缝间距为25cm，混凝土现场拌和、模板为土胎砖模铺设隔离层。该工程施工期正值2018年3～5月的夏初高温期，为了控制混凝土表面裂缝主要采取以下措施：
1、控制干缩造成的表面裂缝
混凝土施工中干缩造成的裂缝为表面性的，宽度多为0.05～0.2mm，其走向没有规律。这类裂缝一般在混凝土经一段时间露天养护后，在表面或侧面出现，并随温度和湿度变化逐渐发展，是混凝土中随着多余水份蒸发而温度降低、体积收缩造成的，其收缩占整个收缩量的很大部份。干缩裂缝产生的原则主要是混凝土成型后养护不当，表面水份散失过快，造成混凝土内外的不均匀收缩，引起混凝土表面开裂。含泥量大、粉细砂配件的混凝土，也容易出现表面干缩裂缝。针对裂缝产生原因，可采取以下控制措施：
a、掺入粉煤灰，降低混凝土的泌水和收缩值。
b、选择收缩值较小的水泥。
c、在满足混凝土强度的条件下尽量减少单位水泥用量。
d、降低混凝土单位用水量。
e、选择含泥量较小的南盘江机制中（粗）砂或山芯石粉。
2、控制温度产生的表现裂缝
温度产生的表面裂缝由于混凝土内部和表面温度相差较大引起的。混凝土中水泥水化作用的速度与环境的温度成正比，当温度超过32℃时，水泥的水化作用加剧，产生的水化热增大，内部温度急剧上升，待混凝土冷却收缩时，将产生表面裂缝。该工程施工正值3～5月的夏季，中午气温最高达到30℃，露天存放石子表面温度可达到46℃，混凝土出机口温度可达到30℃，混凝土水化后内部温度最高。为控制产生表面裂缝，采取了以下措施：
a、降低水泥用量。加大骨料粒径，改善骨料级配，掺粉煤灰减少水泥用量。
b、骨料降温。砂、石料应集中堆放，用塑料布搭盖凉棚避免阳光直射，以减少骨料吸热量。采用此方法降温后，粗骨料内部温度约20℃，细骨料内部温度约为22℃，降温效果显著。
c、加入缓解剂。加入木钙降低水化热，延长混凝土凝结时间，设专人精确称量，先将其溶于水中，降温成溶液，再加入混凝土中。
d、于后半夜及清晨浇筑。白天温度一般不低于32℃，后半夜温度一般为22℃，气温相对较低，湿度较大，混凝土初凝时间相对比较长，早期失水量大，混凝土内部温度较低，比较容易控制混凝土入仓温度。
通过以上温控措施，使混凝土入仓温度控制在26℃以下，有效控制了温度所产生的表面裂缝。
3、控制混凝土因自身质量产生的表面裂缝
混凝土的强度等级较高，水泥用量相对较大，越容易产生表面开裂。因此，利用掺入外加剂方法来减少混凝土收缩变形，可使表面抗裂性大大提高。该工程采用现场拌和混凝土、机械运输，掺和外加剂木钙、混凝土入仓坍落度始终控制在3～4cm，再添加超细活性掺合料粉煤灰等措施，达到降低水化热，减少水泥用是的目的。该工程所用的混凝土配合比见下表。
混凝土配合比表
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4、控制施工工序减少表面产生的裂缝
在渠顶盖和薄壁侧板混凝土浇筑时，尽量缩短浇筑与开始养护时间，严格按照混凝土拌和→运输→振捣→养护的施工工序进行操作。混凝土拌和首先控制水灰比，加料顺序不颠倒，各种材料计量要准确，误差在规定范围内，拌和时间控制在2-3min，拌和均匀，拌和采用井水，以降低水泥水化热，如出现和易性不好的情况，不能随意加水。混凝土采用装载机运输，保持了混凝土的均一性，使其不分离，不漏浆，无严重泌水，无大的温度变化。振捣是混凝土浇筑过程中的关键工序，在振捣器产生的小振幅、高频率振动力作用下，混凝土料的内部摩擦力大大降低，使混凝土料获得了流动性，在重力作用下，骨料互相滑动而紧密排列，空隙为砂浆添满，空气以气泡形式上浮逸出，从而使混凝土密实，与钢筋紧密结合。盖梁采用插入式振捣棒梅花式振捣，薄壁悬臂板采用平板振捣器振捣，应连续振捣25-40s，待混凝土表面均匀出现浆液为止，然后向前推进，前后位置和排间相互搭接3-5cm，防止漏振，在施工中应控制钢筋间距及保护层。混凝土浇筑完成后，要及时用木泥抹进行抹面，在初凝前要用铁泥抹面三边，以有效地控制因施工工序不严格而产生的表面裂缝。
5、严格执行设计的单元分缝长度控制贯通裂缝
混凝土浇筑后，受地基反力和温度应力的共同作用，可能产生垂直于长度方向的贯通性裂缝。为有效地消减应力，必须严格在25m单元长度出设垂直于长度方向的隔断性分缝，增加各单元体的变形自由度，控制了不规则裂缝的产生。
6、加强混凝土养护
为保证浇筑好的混凝土在规定龄期内达到设计要求，并防止产生表面裂缝，必须做好养护工作。该“U”薄壁浇筑采用的普通硅酸盐水泥，早期水化热较大，一般浇筑后24h左右，内部温度既达到最大值（约30℃）。为降低混凝土温度，除尽量降低水灰比外，还要进行表面全天侯洒水养护14d，混凝土浇筑完毕4～6h后，用喷雾器进行表面洒水降温，12h后用草帘覆盖洒水养护，始终要保持混凝土表面湿润，有效控制混凝土表面裂缝的产生。
7、结语
在渠道衬砌施工过程中，采取有力措施，从多方面全方位控制了混凝土的施工质量，严格控制了混凝土水灰比，及时进行了养护，增加了防护措施，改进了施工工序，按规范要求进行了施工，有效地控制了渠顶盖及“U”薄壁板表面裂缝的产生。
论文作者:李卫东
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第17期
论文发表时间:2020/3/4
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 表面论文; 温度论文; 水化论文; 薄壁论文; 骨料论文; 《科学与技术》2019年第17期论文;