水利工程大体积混凝土裂缝的控制措施分析探讨

郝婷婷

摘要：随着国民经济的快速发展，城市建设规模不断扩大，水利基础设施建设项目数量日益增加，对项目的施工质量要求也越来越高。大体积混凝土作为一种高强度的建筑材料，具有诸多的优点，目前广泛应用于水利工程当中。文章主要就水利工程大体积混凝土裂缝的控制措施进行了分析，以供大家交流探讨。

关键词：水利工程;大体积混凝土裂缝;控制措施

水利工程中的大体积混凝土是常见的一种建筑体，但是由于各种原因导致混凝土出现不同的裂缝，严重影响到水利工程的整体建筑使用及工程的质量。因此，我们必须找出导致裂缝的原因，然后提出相应的应对措施，以便能在施工中避免裂缝的生成，从而提高水利工程整体的质量。

一、大体积混凝土概述

大体积混凝土通常是指混凝土结构中最小断面也大于1m的混凝土结构，大体积混凝土的特点在于混凝土的浇筑量较大，结构尺寸较大，混凝土内部的钢筋布置较多，施工质量影响因素较多。由于混凝土体积相对较大，因而在混凝土浇筑结束后，在水泥水化热的作用下很容易由于温度应力以及混凝土的收缩特性出现裂缝。对于水利工程施工而言，在重力坝、涵洞、水槽以及水闸等项目施工中，通常存在着较多的大体积混凝土施工内容。因此，为了提高水利工程施工质量，确保水利工程建设项目的安全可靠，必须重视大体积混凝土施工管理，避免大体积混凝土裂缝的发生，保证混凝土施工质量满足使用要求。

二、水利工程中混凝土结构裂缝的成因及分类

（一）混凝土自身因素引起的裂缝

1、沉缩裂缝。沉缩裂缝的产生主要原因是在混凝土配制过程中，配合比设计不合理，粗细骨料级配差，或者是用水量过大，构件厚度大并且振捣不均匀。因为上述原因使混凝土凝结过程缓慢，从而使比重大的粗骨料下沉，而比重小的水泥浆上浮。粗骨料在下沉的过程中被钢筋阻隔从而产生不均匀下沉，并最终使被阻隔部位出现裂缝。同时，水泥浆在上浮过程中，导致混凝土的收缩率增大，最终导致混凝土表面出现裂缝。这些裂缝一般产生在混凝土初凝后、终凝前，沉缩量一般为构件厚度的1%左右。2、收缩裂缝。混凝土在空气中硬化时常常会由于水分蒸发造成混凝土的收缩变形，从而产生收缩性裂缝，严重时会导致贯穿裂缝。故在配筋率较高的构件中，常常容易引起构件局部裂缝。另外新老混凝土的界面也容易产生收缩裂缝。3、混凝土塑性坍落引起的裂缝。混凝土塑性坍落发生在混凝土浇筑后的前几个小时内，在这段时间内，混凝土还处于塑性状态，当混凝土出现渗水现象时，混合料中的固体颗粒在重力作用下就有向下沉移并向水浮动的倾向。这种移动在受到钢筋骨架或者模板约束时，就容易在上部形成沿钢筋长度方向的裂缝。

（二）外界因素引起的混凝土裂缝

1、 温度变化引起的裂缝

大体积混凝土在硬化过程中，由于水化会产生大量的水化热，这些水化热如果不能及时散发，混凝土内部温度就会很快上升，使混凝土内外温差过大，从而产生温度应力，使混凝土产生形变，而混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉强度，故当混凝土的形变超过极限时就会产生裂缝。另外钢筋混凝土在受到外部因素影响比如阳光照射，大气温度变化等冷热变化较大的时候，也会因为产生温度应力而发生形变，一旦这种形变达到极限就会马上产生裂缝。此外，混凝土在冬季施工或者蒸汽养护时，如防护措施不当，骤冷骤热，也会因为内外温度不均而产生温度裂缝。

2、 预应力张拉引起的裂缝

预应力构件常在上表面或端头出现裂缝，板面裂缝多为横向，在板角部分呈45°角;端横肋靠近纵肋部位的裂缝，基本平行于肋高;纵肋端头裂缝呈斜向。构件的端头锚固区，常出现沿预应力筋方向的纵向裂缝。

三、水利工程中混凝土结构裂缝的控制措施

（一）降低水泥水化热

1、混凝土的热量是通过水泥水化热产生的。所以，在水利工程施工中选购原材料时对于混凝土来讲要选用低水化热的矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土。

2、要合理有效的运用混凝土的后期强度，降低水泥用量。

3、在水利工程施工过程中，施工技术人员一定要严格控制混凝土的塌落度，在施工现场派专人进行对塌落度的工作的测量，把混凝土的平均塌落度一直控制在120mm，那么，如果塌落度大于130mm的混凝土杜绝使用。

（二）降低混凝土入模温度

1、当浇筑大体积混凝土时，应选择适宜的气温下进行，对于搅拌混凝土的用水可以选择温度较低的地下水，同时对于拌合物无论在运输还是浇筑过程中都要进行降温处理，这样有利的控制拌和物的入模温度，从而降低水化热过程中的温度差。

2、掺加相应的缓凝型、减水剂。

3、在混凝上入模时，采取强制通风措施，加速模内热量的散发。

（三）加强施工中的温度控制

1、在混凝土浇筑之后，做好混凝土的保温保湿养护，在夏季由于温度较高，要做好浇筑过程中的降温工作，同时要保证降温过程要缓慢，不能骤降，这样会有效的降低温度应力的产生。同时在冬季时要做好保温工作，要采取必要的保暖措施，确保浇筑过程中温度内外温度差过大，引起混凝土裂缝的产生。

2、采取长时间的养护，规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

3、加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制。

4、合理安排施工程序，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土堆积过大高差。

（四）提高混凝土的抗拉强度

1、在混凝土搅拌的过程中，由于砂、石含泥量多，所以，导致了混凝土的收缩，同时，混凝土的抗拉强度也降低。因此，在进行混凝土搅拌时要严格控制砂、石的含泥量，所以，在水利工程施工中我们尽量把石含泥量控制在小于l%，砂含泥量控制在小于2%，也降低了因为砂、石含泥量大对混凝土抗裂的不利影响。

2、通过采用二次投料法、振捣法，在浇筑之后，要马上清除表面上的水与在最底层的含粉煤灰极大的一层砂浆，我们要对早期保养进行维护，这样才能提高混凝土的抗拉强度。

3、在大体积混凝土的表层与内部建立合适的混度配筋，已达到应力分布的改善，预防混凝土裂缝的现象。

（五）混凝土养护

为保持混凝土内外温度均衡一致，混凝土浇筑12h后对混凝土表面进行彩条布覆盖，防止混凝土内外温度相差太大产生由于温差太大引起的裂缝。在整个面层终凝后立即进行洒水养护，使混凝土表面经常保持湿润状态，养护时间为12天。同时延迟四周围模板拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。通过现场留置的测温点（底板中间上、中、下各一点）随时观测混凝土内外温度，温差控制在30℃以内。使混凝土温度梯度和湿度不至过大，控制有害裂缝出现。同时对沉陷观测点进行观测。

四、结语：

总之，在水利工程大体积混凝土施工中，从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的准备工作，精心选择原材料，采用合理的施工方法，综合应用多种预防控制措施，有效的进行混凝土裂缝控制是完全可行的。

参考文献：

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[3]庄树平.浅析水利施工中大体积混凝土抗裂技术[J].科技创业家，2015（09）.