水利施工中大体积混凝土的抗裂技术分析

陈 利 绵阳职业技术学院

1 前言

混凝土是建筑工程的重要材料，直接关系着工程建筑的质量。但是，混凝土作为一种复合型材料，不仅受自身组成比例的影响，而且受外界因素的影响较大，这主要是因为水利工程施工属于户外作业，受工程建设区域的气候、地形、水文等影响较大，所以水利工程技术人员应该最大限度做好控制措施有效地解决裂缝问题，从而提高混凝土结构物的安全性能和水利工程的质量。

2 水利施工中大体积混凝土产生裂缝的原因

2.1 内部原因

混凝土是一种由以水泥、砂石、水为主，并按照一定比例搅拌起来的而组成的一种复合型材料。配比不合理和搅拌不均匀都会导致混凝土收缩。混凝土材料的坚固性和稳定性与其配比和各材料的成分密切相关，其影响因素主要表现为以下几方面。

2.1.1 混凝土配比

工程建筑作为户外建筑，受建筑区域地理位置、环境因素等影响较大，所以同一建筑在不同区域进行施工，其材料配比也会有所差异，所以对于材料配比，如果材料配比与设计要求不符，则很有可能导致裂缝的出现。

2.1.2 水泥收缩量

水泥在水利工程施工的材料中占比较重，但是不同的水利工程对于水泥收缩量的要求是不一样的，如果使用的水泥收缩量与设计要求不符，会降低工程的安全性。

2.1.3 搅拌均匀度

混凝土作为复合型材料，搅拌是否均匀关系到其质量和安全性能。混凝土质量在搅拌阶段的重点是看其是否能在规定的时间和温度下进行。

2.2 外部原因

导致水利施工中大体积混凝土产生裂缝的外界原因主要是收缩、温度和后期的养护。

2.2.1 收缩因素

由于混凝土在配制的过程中需要掺入适量的水，但是混凝土用于水利工程建筑后裸露于空气中，受自然环境的影响会造成大量水分的蒸发和热量的流失，也会加大混凝土的收缩强度，正常情况下，正常情况下混凝土能够承受得住水分蒸发和热量流失的收缩应力，但是当受缩应力大于混凝土的承受力时，就会使大体积混凝土产生裂缝。

2.2.2 温度因素

温度是工程建筑混凝土表面产生裂缝的直接原因。混凝土浇筑施工技术在工程建设施工中的应用较为普遍，但是在浇筑过程中，混凝土的内外部还会出现温度差。根据热胀冷缩的原理，混凝土内部热量大量聚集，因为无法分散而发生膨胀，这样就会导致混凝土的表面产生裂缝。

2.2.3 养护

水利工程建筑过程中和竣工时的验收对于工程质量极其重要，但是工程的后期养护环节也不容忽视。正常情况下，在混凝土浇筑工序完成后的12个小时之内，需要在混凝土表面加上覆盖层进行养护来避免水分的蒸发，尤其是在高温的夏季，水分蒸发速度较冬天快很多，如果未及时采取养护措施，则很容易使混凝土表面产生裂缝。

3 水利施工中大体积混凝土的抗裂技术

3.1 温差裂缝的治理技术

温差裂缝中的温差主要是指混凝土的内外部温差，这是混凝土表面产生裂缝的直接原因，而水热化产生的主要原因是混凝土配料比不合理。所以在水利工程施工过程中要非常重视相关控制工作的进行。

3.1.1 控制浇筑速度和厚度

在水利施工中，混凝土浇筑施工的方法主要有三种，分别为：分段分层、斜面分层和全面分层，目前斜面分层方法应用最为普遍。不同的混凝土浇筑施工方法对混凝土强度的要求也不同，因此在水利施工过程中，应该根据混凝土的供应能力、捣实情况和结构物的尺寸选择合理的浇筑方法。

3.1.2 控制混凝土初始温度

混凝土的初始温度关系到成型后的内部温度。因为如果混凝土的初始温度较高，则会导致成型后内部温度偏高，内外温差加剧，表面产生裂缝。因此在进行混凝土配制时，应该控制好拌合物和出料口的温度。如果是在夏季，则需要做好降温工作，通常是采用风冷骨料和水利工程坝体内埋设冷水管的方法。

3.1.3 控制混凝土密实度

混凝土的密实度越高，其内部的空气和水分越少。因此密实度越高的混凝土质量越高，产生裂缝的可能性越低。因此在进行混凝土浇筑时，应该对混凝土进行多次的捣实，尽可能排除更多的水分和空气，以此来增加混凝土的密实度。

3.1.4 控制混凝土的拆模时间

在混凝土配制工作结束后，会进行覆盖工作，当其成型后，需要做好拆模工作，这一环节最为重要的是控制好拆模时间。一般而言，拆膜时间越晚越好，拆膜结束后，需要做好混凝土表面的温度控制工作，避免因为温差过大而产生裂缝。

3.2 收缩裂缝的治理技术

3.2.1 控制水泥质量

在水利施工过程中，一般选择强度高、发热量低的混凝土，水泥又是混凝土的重要组成材料，因此水泥的质量对于混凝土的质量起着直接的作用。为了确保水泥质量的提高，应该在进入施工现场时做好严格的质量检查工作。

3.2.2 控制水泥用量和灰水比例

水泥用量的不同，所形成的混凝土类型有所差异，因此在进行水利施工过程中，应该根据施工环境类别和所需混凝土类别的差异，使用不同的水灰比来配制水泥。

表1 水泥用量及灰水比例

3.2.3 掺和料和外加剂

对于水泥所选择的掺和料来说，在进行使用之前，要经过多次试验，选择出适合混凝土的、合格的活性材料，避免因为材料不合格导致混凝土的抗渗性和耐久性较低。一般而言，添加掺合料的水泥综合性比一般的水泥质量要好。外加剂是增强混凝土性能必不可少的材料，因为外加剂中含有引气剂和减水剂成分，对于提高混凝土的力学热学性能和耐久性能具有良好的作用。

3.2.4 控制砂石骨料质量

砂石骨料是混凝土的重要组成部分之一，技术人员应该选择表面较为清洁、膨胀系数较为低和石灰粉用量在16%以内的骨料，以此来提高混凝土质量。

3.3 加强养护

水利工程在竣工后的短期内，需要做好覆盖层工作来避免水分蒸发。将其投入使用后随着时间的延长会产生一定的损耗。因此，这就需要技术人员定期做好养护工作，例如:夏季通过覆盖层减少水分蒸发，冬季通过实施措施控制混凝土内外部温差等措施来避免混凝土表面产生裂缝，后期根据损耗做好水利工程的修补和填充工作。

4 结束语

总而言之，在水利施工过程中，大体积混凝土的渗水性和安全性直到整个水利工程的质量。为了提高整体水利工程的质量，应该做好控制措施，将抗裂技术落到实处，这不仅表现在出现裂缝后的弥补措施，更体现在竣工后的养护措施，努力从全方位解决混凝土裂缝问题。