混凝土抗裂技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用

凌利峰 趙國平

摘 要：工程建設(shè)施工過程中，混凝土作為一種重要的施工材料，在工程中廣為應(yīng)用，但是，混凝土的施工應(yīng)用也帶來了一些問題，有些工程在施工后會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量，尤其是在水利工程中，因此，文章就混凝土抗裂技術(shù)在水利工程施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討，分析水利工程中混凝土裂縫成因，以及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：混凝土抗裂技術(shù)；水利工程；施工；應(yīng)用

1 水利工程中混凝土裂縫成因分析

1.1 收縮裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)在散熱和硬化這兩個(gè)環(huán)節(jié)里都會(huì)有很大的收縮應(yīng)力出現(xiàn)，一旦混凝土的極限抗拉強(qiáng)度沒辦法抗衡收縮應(yīng)力的時(shí)候，混凝土的各種裂縫就出現(xiàn)了。在大體積混凝土的水利工程中，就算是大體積混凝土的水灰比高，自身收縮量不大，但是，當(dāng)這些力量和溫度收縮的力量結(jié)合后，依然有很大的應(yīng)力。所以，在施工環(huán)節(jié)中，不能夠忽視自身收縮這個(gè)指標(biāo)，要將自身收縮當(dāng)做一個(gè)重點(diǎn)考慮的性能指標(biāo)來關(guān)注，從而把收縮應(yīng)力盡量降低。

1.2 溫差裂縫

溫差裂縫出現(xiàn)的原理為，當(dāng)混凝土澆筑工作全部完成后，水泥水化出現(xiàn)的熱量會(huì)集中存在于混凝土內(nèi)部，很難快速散發(fā)出來，導(dǎo)致混凝土內(nèi)的溫度急劇上升，從而出現(xiàn)了壓應(yīng)力；而對(duì)于混凝土表面來說，散熱是非常快的，于是表面就出現(xiàn)了拉應(yīng)力和巨大的溫度差。一旦溫差導(dǎo)致的表面抗拉應(yīng)力大于混凝土內(nèi)部的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就出現(xiàn)了大面積的裂縫。

1.3 安定性裂縫

安定性裂縫是指因水泥安定性不符合要求而導(dǎo)致的裂縫，裂縫的形式是龜裂。

2 混凝土抗裂技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

在混凝土配置的環(huán)節(jié)中，一定要優(yōu)選種、水泥，然后合理的控制水利用量和水灰比，避免使用劣質(zhì)的骨料，避免使用劣質(zhì)的外加劑。

2.1 水泥的選用

水利工程中的混凝土必須要選擇那些發(fā)熱量較低、含堿期低，強(qiáng)度好、初凝期比較久的特制泥。我們都知道C2S是可以選擇的礦物，同時(shí)，要對(duì)C3A的使用含量進(jìn)行分析，并給予適當(dāng)?shù)目刂啤Ｆ浠瘜W(xué)成分從種類上來分析，最好可以分別控制在C2S+C3S≥80%，C3A≤5%，C4AF≤15%。使用的水泥種類要精而少，不要太多、太雜，水泥進(jìn)場(chǎng)之后首先要進(jìn)行多次的檢驗(yàn)，然后展開混凝土試驗(yàn)。

2.2 水泥用量及水灰比

在混凝土的配制環(huán)節(jié)，要降低水泥的使用量和單位加水量，同時(shí)，也要保證混凝土的流動(dòng)性能好，粘聚性高，保水性能好。以上要求的目標(biāo)都是要配制出合格的混凝土。為了能夠更好的配置出優(yōu)質(zhì)的混凝土，必須嚴(yán)格遵循水灰比配置的規(guī)定和水泥用量的科學(xué)規(guī)定。

2.3 砂石骨料

骨料在大體積混凝土中占據(jù)的比例較高，一般可以達(dá)到混凝土體積的80%～83%。所以，骨料作為混凝土的重要材質(zhì)，必須要優(yōu)選那些膨脹可能性比較小、巖石彈模不高、表面清潔且沒有弱包裹層、級(jí)配優(yōu)秀的骨料。

2.4 摻和料

水泥摻和料必須優(yōu)選那些經(jīng)過了多次檢驗(yàn)合格的活性材料，如果摻合料不合格，混凝土的強(qiáng)度和壽命也會(huì)大打折扣。對(duì)于粉煤灰來說，只要滿足細(xì)度和水泥顆粒大小一致，燒失量低，含硫量和含堿量小，需水量比低等要求，都可以摻合到混凝土中。混凝土中加入合理量的粉煤灰，不僅能夠提升混凝土的抗?jié)B性、耐久性，減少收縮，減少膠凝材料體系的水化熱，還可以有效的提升混凝土的抗拉強(qiáng)度，避免有堿骨料反應(yīng)，降低新拌混凝土的泌水性等。

2.5 外加劑

高效減水劑和引氣劑配合起來使用將可以大大減少大體積混凝土單位需要加水的量，還可以減少使用膠凝材料，從而起到提升新拌混凝土工作度的效果，大大提高了混凝土硬化之后的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能。所以說，外加劑已經(jīng)成為了提高混凝土性能的重要原料，必須合理有效的使用。

3 水利工程中預(yù)防混凝土裂縫的建議

3.1 對(duì)溫差裂縫的防治

溫差裂縫，根據(jù)上文的論述，我們知道了溫差裂縫出現(xiàn)的原因?yàn)榛炷羶?nèi)外的水化熱效應(yīng)導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部溫度和表面溫度的溫差過大，從而引起了混凝土出現(xiàn)裂縫。因此，我們要分析導(dǎo)致水化熱加大的原因，其中最重要的因素是混凝土配置中不合理的用水量、水泥用量、單位用水量，以及選擇了劣質(zhì)的摻和料和外加劑等，除了這個(gè)原因外，混凝土施工中的不合理作業(yè)也會(huì)導(dǎo)致溫差裂縫。所以，嚴(yán)格控制施工技術(shù)也能大大降低溫差裂縫的出現(xiàn)。

3.2 降低澆筑速度、減小澆筑層厚度

大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑方案主要有全面分層、分段分層和斜面分層等三種。全面分層法的主要特點(diǎn)是要保證混凝土澆筑有很好的強(qiáng)度，斜面分層法混凝土澆筑法要求的強(qiáng)度較低。在混凝土具體施工中，要按照混凝土的施工體積、搗實(shí)辦法和混凝土的連續(xù)供應(yīng)能力來優(yōu)選澆筑方案，合理控制澆筑速度，減小澆筑層的厚度。

3.3 加強(qiáng)混凝土的澆灌振搗，提高密實(shí)度

混凝土的搗實(shí)工作的主要目的是讓入模后的混凝土能夠盡快的成型，擁有良好的密實(shí)度。混凝土澆筑入模后，施工人員要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行振搗工作，讓新入模的混凝土能夠在模板內(nèi)得到充分的振搗，將氣泡等破壞混凝土結(jié)構(gòu)的因素消除，讓混凝土拌和物的結(jié)構(gòu)充分融合，達(dá)到規(guī)定的密實(shí)度和均勻性。

4 采用綜合措施，控制混凝土初始溫度

4.1 限制混凝土被攪拌后剛出料后的溫度。在夏季，由于溫度較高， 一般來說，剛從攪拌機(jī)出來的混凝土溫度都會(huì)很高，所以，一定要進(jìn)行人工降溫。可是使用冷水噴淋來冷卻骨料，或一次、二次風(fēng)冷降低骨料溫度，還可以通過使用冰片和加冷水扳指混凝土等方式。

4.2 在大壩的內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)中安裝冷水管，然后使用通水冷卻的方法。

5 拆模時(shí)間的控制

混凝土要延長(zhǎng)拆模的時(shí)間，拆模之后，混凝土結(jié)構(gòu)表面的溫度最好要高于15℃，混凝土試驗(yàn)后得到的強(qiáng)度要大于C50。

6 對(duì)安定性裂縫的防治

混凝土體積安定性是指水泥硬化的環(huán)節(jié)中，體積變化能不能夠保持均勻的性能。水泥安定性不好會(huì)引起構(gòu)件出現(xiàn)膨脹性裂紋以及翹曲變形，引起質(zhì)量事故。導(dǎo)致安定性不高的因素主要有熟料里面的游離氧化鈣以及游離氧化鎂太多，或者石膏使用量過大。混凝土配料時(shí)必須要多次檢驗(yàn)其中含有的成分，保證水泥安定性符合標(biāo)準(zhǔn)。

7 設(shè)計(jì)上把握好主要環(huán)節(jié)

要注意易開裂部位，如深基與淺基、高低跨處等，應(yīng)考慮到由于地基的差異沉降或結(jié)構(gòu)原因引起的薄弱環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中加以解決。在構(gòu)件截面允許、配筋率不變且澆筑方便的條件下，鋼筋直徑越細(xì)、間距越小則對(duì)預(yù)防開裂越有利。

8 選擇科學(xué)合理的施工方案

施工方案與預(yù)防、控制裂縫有很大的關(guān)系，施工方案主要應(yīng)確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸及振搗等。一次澆筑長(zhǎng)度由垂直施工縫分割，最好是設(shè)置在變截面處或承受拉、剪、彎應(yīng)力較小的部位。除控制一次澆筑厚度外，分層位置即水平施工縫留設(shè)位置也應(yīng)加以注意。

9 結(jié)束語

綜上所述，在混凝土工程施工中，裂縫的控制是非常重要的，裂縫的產(chǎn)生不僅僅影響工程的美觀性，同時(shí)也會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成許多不良的影響，甚至造成重大的工程事故，尤其是在水利工程施工中，對(duì)混凝土施工質(zhì)量要求更高，因此，施工單位必須做好混凝土抗裂工作，以確保水利工程的安全和質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：凌利峰，身份證號(hào)：360222197901201612

趙國平，身份證號(hào)：360211197809174712