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探析水利工程大体积混凝土施工裂缝的防治措施

发表时间：2020/9/23 来源：《基层建设》2020年第17期作者：孔家成

[导读] 摘要：由于水利工程大体积混凝土裂缝不仅会对水利工程的实际质量造成较为严重的影响，同时也会对混凝土结构物的承载力与耐久力造成损害，因此在实际大体积混凝土施工中，需制定相应的裂缝防治对策。

        佛山市三水区大塘镇水利所 528100
        摘要：由于水利工程大体积混凝土裂缝不仅会对水利工程的实际质量造成较为严重的影响，同时也会对混凝土结构物的承载力与耐久力造成损害，因此在实际大体积混凝土施工中，需制定相应的裂缝防治对策。本文主要探究了水利工程大体积混凝土施工裂缝成因及其防治措施。
        关键词：水利工程；大体积混凝土；施工裂缝；防治措施
        引言：大体积混凝土施工在水利工程中占据着极大的比重，做好大体积混凝土施工管理是提高水利工程施工质量的重要一环。大体积混凝土施工能够极大地提高水利工程的施工效率和施工质量，但是大体积混凝土施工中，如未能采取有效的管理措施，极易导致裂缝的产生。为避免裂缝的存在影响水利工程大体积混凝土的施工质量，需要在水利工程大体积混凝土的施工中选用合理的施工工艺，并采取有效的控制措施。
        一、水利工程大体积混凝土裂缝防治的必要性
        随着我国水利工程建设的不断深入发展，在水利工程项目施工中，大体积混凝土的裂缝防治作为整个水利工程质量的关键控制点，其裂缝的防治已逐渐成为项目管理者推进工作的重中之重。一方面，可防止水利工程内部结构遭到破坏。大体积混凝土裂缝作为水利工程施工中常见的质量现象，其短期的裂缝或不明显的裂缝对水利工程的质量和外观将产生一定的影响。对于长期的裂缝或短期内不及时进行防治的裂缝，外部雨水或其他有害杂质进入裂缝后，将导致混凝土结构的钢筋材料被锈蚀，从而大大降低了混凝土结构的整体稳定性与强度。因此，加强对水利工程大体积混凝土裂缝的防治，可有效地防止工程主体内部结构遭到破坏。
        二、水利工程大体积混凝土裂缝的成因
        水利工程施工中大体积混凝土施工产生裂缝的原因主要有2个方面：第一，收缩裂缝。混凝土在浇筑硬化过程中会在内部产生一定的收缩应力，且混凝土体积越大这一现象也越明显。尤其是在水利工程施工中采用的是大体积混凝土施工，一次浇筑的混凝土量较大，导致混凝土内部产生的收缩应力也越大。当这一收缩应力超过混凝土承受的极限时，将会导致混凝土产生裂缝。在大体积混凝土施工中，即使是在收缩量值和水灰比较低的情况下，温度产生叠加也会导致大体积混凝土中产生较大的收缩应力。为此，积极做好收缩应力的控制，可以避免收缩应力裂缝的产生。第二，温度应力裂缝。在水利工程大体积混凝土施工中还需要预防混凝土水化过程中由于水化热所导致的裂缝。水利工程大体积混凝土施工中一次需要浇筑大量的混凝土，导致混凝土水化过程中散热困难，大量的热量积聚在混凝土内部，导致混凝土内部产生温度应力，当大体积混凝土内外温度不一致时，会使水利工程大体积混凝土内外产生较大的温度应力，并最终导致温度裂缝的产生。因此，要想做好水利工程大体积混凝土施工裂缝的防治工作，需要对裂缝产生的原因进行分析，并采取积极的防治措施。
        三、水利工程大体积混凝土裂缝的防治措施
        1、合理优化混凝土配比
        为了能够确保在水利工程施工的过程中大体积混凝土不会出现裂缝的情况，需要通过合理优化混凝土配比，提高水利工程大体积混凝土的实际质量，从而有效降低水利工程大体积混凝土出现裂缝情况的几率。首先，选择选择较为优质的混凝土骨料。在实际选择混凝土骨料的过程中，可以通过与混凝土公司进行沟通，应当尽量选用岩石弹模较低、线膨胀系数小、级配良好、表面干净的骨料。为了能够有效避免水利工程大体积混凝土出现裂缝的情况，在合理优化混凝土配比的过程中，需要针对水泥的选用进行相关的研究，以确保在实际混凝土搅拌过程中不会因水泥的质量或水泥不适用的情况，从而导致水利工程大体积混凝土裂缝的发生。大体积混凝土需要选择发热量较低、含碱量较低、初期强度较高、塑性较强以及初凝期较长的特制水利水泥。

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最后，需要对混凝土的配合比进行试验，确定出合理的水灰比例，以此来降低水利工程大体积混凝土收缩裂缝产生的概率。施工中使用混凝土中骨料要占总体积的近80%，混凝土配合比应尽量加大细粉和石粉所占比例，以此来提高水利工程大体积混凝土的抗裂性、耐久性和密实性。试验表明水利工程大体积混凝土中石粉含量在16%～19%时，水利工程大体积混凝土能够获得最良好的抗裂性。
        2、加强大体积混凝土施工控制
        大体积混凝土施工中温度升高的原因在于水泥水化热，施工单位可以根据大体积混凝土结构的性能要求，尽最大限度减少水泥的应用，或者采用低水化热水泥，降低大体积混凝土拌合过程中产生的热量。在大体积混凝土拌合之前，通过冷水冲刷碎石，以此降低大体积混凝土拌合产生的热量。在大体积混凝土施工中，施工单位需要合理选择施工时间和浇筑方式，通常选择上午七点到十点或者下午三点到六点，进行大体积混凝土的拌合及浇筑施工，避免高温作业加大大体积混凝土结构的温差。在浇筑施工中，施工单位需要采用分层浇筑施工方案，提升大体积混凝土的散热效果。
        大体积混凝土的二次振捣能够最大程度减少裂缝情况的发生，而振捣的方式中机械操作远比手工操作的收缩力小，机械性能的高低直接决定了振捣时间的长短，机械振捣对于粗骨料下和钢筋下水膜情况的消除有明显作用，最终降低了收缩量。二次抹压在实际操作中的使用能够尽可能实现塑性收缩等裂缝问题的消失，一般来说大体积混凝土初凝时产生的裂缝在抹平、多次提浆的过程中会消失，抹压环节可以使用机械抹光机，使得大体积混凝土表面更为光滑整洁且强度更高。在此过程中，还需要考虑到内外温差可能出现的问题，同时把天气因素考虑进来，根据天气预报来调整预防方案。
        3、加强维护保养
        大体积混凝土裂缝预防的关键手段在于对温度的及时处理。注意水利工程大体积混凝土固化过程中的温度变化，合理地采取降温或是保温措施，减少水利工程大体积混凝土所承受的温度应力。例如，在水利工程大体积混凝土固化的前期，由于水化热的存在将会导致水利工程大体积混凝土的持续升温，在这一时期需要积极加强水利工程大体积混凝土的散热，降低其表面与内部的温度差。在降温阶段需要做好保温膜的覆盖，比如将麻袋、保温膜等覆盖在上面，并注意做好补水。在冬季低温条件下进行施工，还需要采取保温措施，通过适当地延长保温覆盖的时间或者涂刷养护剂，实现对水利工程大体积混凝土的养护，减少温度裂缝的产生。因此，在大体积混凝土施工过程中，应当结合施工的具体情况开展相关的保温养护，以防止混凝土表面水分的迅速流失，不断提升养护的效果，预防裂缝的产生。
        四、结束语
        综上所述，大体积混凝土裂缝是水利工程中最常见，也是危害最大的一种质量问题，其不仅影响着水利工程的施工安全与质量，甚至会因长期水流冲击而造成坍塌，对人们生命安全产生极大的威胁。因此，为确保水利工程大体积混凝土的施工质量，项目部要树立预防为主的管控意识，不断优化施工方案设计，加强项目管理，严格把控大体积混凝土裂缝的产生，消除一切潜在的质量隐患，为水利工程的质量保驾护航。
        参考文献
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