水利施工中大體積混凝土的抗裂技術分析

陳 利 綿陽職業技術學院

1 前言

混凝土是建筑工程的重要材料，直接關系著工程建筑的質量。但是，混凝土作為一種復合型材料，不僅受自身組成比例的影響，而且受外界因素的影響較大，這主要是因為水利工程施工屬于戶外作業，受工程建設區域的氣候、地形、水文等影響較大，所以水利工程技術人員應該最大限度做好控制措施有效地解決裂縫問題，從而提高混凝土結構物的安全性能和水利工程的質量。

2 水利施工中大體積混凝土產生裂縫的原因

2.1 內部原因

混凝土是一種由以水泥、砂石、水為主，并按照一定比例攪拌起來的而組成的一種復合型材料。配比不合理和攪拌不均勻都會導致混凝土收縮。混凝土材料的堅固性和穩定性與其配比和各材料的成分密切相關，其影響因素主要表現為以下幾方面。

2.1.1 混凝土配比

工程建筑作為戶外建筑，受建筑區域地理位置、環境因素等影響較大，所以同一建筑在不同區域進行施工，其材料配比也會有所差異，所以對于材料配比，如果材料配比與設計要求不符，則很有可能導致裂縫的出現。

2.1.2 水泥收縮量

水泥在水利工程施工的材料中占比較重，但是不同的水利工程對于水泥收縮量的要求是不一樣的，如果使用的水泥收縮量與設計要求不符，會降低工程的安全性。

2.1.3 攪拌均勻度

混凝土作為復合型材料，攪拌是否均勻關系到其質量和安全性能。混凝土質量在攪拌階段的重點是看其是否能在規定的時間和溫度下進行。

2.2 外部原因

導致水利施工中大體積混凝土產生裂縫的外界原因主要是收縮、溫度和后期的養護。

2.2.1 收縮因素

由于混凝土在配制的過程中需要摻入適量的水，但是混凝土用于水利工程建筑后裸露于空氣中，受自然環境的影響會造成大量水分的蒸發和熱量的流失，也會加大混凝土的收縮強度，正常情況下，正常情況下混凝土能夠承受得住水分蒸發和熱量流失的收縮應力，但是當受縮應力大于混凝土的承受力時，就會使大體積混凝土產生裂縫。

2.2.2 溫度因素

溫度是工程建筑混凝土表面產生裂縫的直接原因。混凝土澆筑施工技術在工程建設施工中的應用較為普遍，但是在澆筑過程中，混凝土的內外部還會出現溫度差。根據熱脹冷縮的原理，混凝土內部熱量大量聚集，因為無法分散而發生膨脹，這樣就會導致混凝土的表面產生裂縫。

2.2.3 養護

水利工程建筑過程中和竣工時的驗收對于工程質量極其重要，但是工程的后期養護環節也不容忽視。正常情況下，在混凝土澆筑工序完成后的12個小時之內，需要在混凝土表面加上覆蓋層進行養護來避免水分的蒸發，尤其是在高溫的夏季，水分蒸發速度較冬天快很多，如果未及時采取養護措施，則很容易使混凝土表面產生裂縫。

3 水利施工中大體積混凝土的抗裂技術

3.1 溫差裂縫的治理技術

溫差裂縫中的溫差主要是指混凝土的內外部溫差，這是混凝土表面產生裂縫的直接原因，而水熱化產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過程中要非常重視相關控制工作的進行。

3.1.1 控制澆筑速度和厚度

在水利施工中，混凝土澆筑施工的方法主要有三種，分別為：分段分層、斜面分層和全面分層，目前斜面分層方法應用最為普遍。不同的混凝土澆筑施工方法對混凝土強度的要求也不同，因此在水利施工過程中，應該根據混凝土的供應能力、搗實情況和結構物的尺寸選擇合理的澆筑方法。

3.1.2 控制混凝土初始溫度

混凝土的初始溫度關系到成型后的內部溫度。因為如果混凝土的初始溫度較高，則會導致成型后內部溫度偏高，內外溫差加劇，表面產生裂縫。因此在進行混凝土配制時，應該控制好拌合物和出料口的溫度。如果是在夏季，則需要做好降溫工作，通常是采用風冷骨料和水利工程壩體內埋設冷水管的方法。

3.1.3 控制混凝土密實度

混凝土的密實度越高，其內部的空氣和水分越少。因此密實度越高的混凝土質量越高，產生裂縫的可能性越低。因此在進行混凝土澆筑時，應該對混凝土進行多次的搗實，盡可能排除更多的水分和空氣，以此來增加混凝土的密實度。

3.1.4 控制混凝土的拆模時間

在混凝土配制工作結束后，會進行覆蓋工作，當其成型后，需要做好拆模工作，這一環節最為重要的是控制好拆模時間。一般而言，拆膜時間越晚越好，拆膜結束后，需要做好混凝土表面的溫度控制工作，避免因為溫差過大而產生裂縫。

3.2 收縮裂縫的治理技術

3.2.1 控制水泥質量

在水利施工過程中，一般選擇強度高、發熱量低的混凝土，水泥又是混凝土的重要組成材料，因此水泥的質量對于混凝土的質量起著直接的作用。為了確保水泥質量的提高，應該在進入施工現場時做好嚴格的質量檢查工作。

3.2.2 控制水泥用量和灰水比例

水泥用量的不同，所形成的混凝土類型有所差異，因此在進行水利施工過程中，應該根據施工環境類別和所需混凝土類別的差異，使用不同的水灰比來配制水泥。

表1 水泥用量及灰水比例

3.2.3 摻和料和外加劑

對于水泥所選擇的摻和料來說，在進行使用之前，要經過多次試驗，選擇出適合混凝土的、合格的活性材料，避免因為材料不合格導致混凝土的抗滲性和耐久性較低。一般而言，添加摻合料的水泥綜合性比一般的水泥質量要好。外加劑是增強混凝土性能必不可少的材料，因為外加劑中含有引氣劑和減水劑成分，對于提高混凝土的力學熱學性能和耐久性能具有良好的作用。

3.2.4 控制砂石骨料質量

砂石骨料是混凝土的重要組成部分之一，技術人員應該選擇表面較為清潔、膨脹系數較為低和石灰粉用量在16%以內的骨料，以此來提高混凝土質量。

3.3 加強養護

水利工程在竣工后的短期內，需要做好覆蓋層工作來避免水分蒸發。將其投入使用后隨著時間的延長會產生一定的損耗。因此，這就需要技術人員定期做好養護工作，例如:夏季通過覆蓋層減少水分蒸發，冬季通過實施措施控制混凝土內外部溫差等措施來避免混凝土表面產生裂縫，后期根據損耗做好水利工程的修補和填充工作。

4 結束語

總而言之，在水利施工過程中，大體積混凝土的滲水性和安全性直到整個水利工程的質量。為了提高整體水利工程的質量，應該做好控制措施，將抗裂技術落到實處，這不僅表現在出現裂縫后的彌補措施，更體現在竣工后的養護措施，努力從全方位解決混凝土裂縫問題。