水利工程大體積混凝土裂縫的控制措施分析探討

郝婷婷

摘要：隨著國民經濟的快速發展，城市建設規模不斷擴大，水利基礎設施建設項目數量日益增加，對項目的施工質量要求也越來越高。大體積混凝土作為一種高強度的建筑材料，具有諸多的優點，目前廣泛應用于水利工程當中。文章主要就水利工程大體積混凝土裂縫的控制措施進行了分析，以供大家交流探討。

關鍵詞：水利工程;大體積混凝土裂縫;控制措施

水利工程中的大體積混凝土是常見的一種建筑體，但是由于各種原因導致混凝土出現不同的裂縫，嚴重影響到水利工程的整體建筑使用及工程的質量。因此，我們必須找出導致裂縫的原因，然后提出相應的應對措施，以便能在施工中避免裂縫的生成，從而提高水利工程整體的質量。

一、大體積混凝土概述

大體積混凝土通常是指混凝土結構中最小斷面也大于1m的混凝土結構，大體積混凝土的特點在于混凝土的澆筑量較大，結構尺寸較大，混凝土內部的鋼筋布置較多，施工質量影響因素較多。由于混凝土體積相對較大，因而在混凝土澆筑結束后，在水泥水化熱的作用下很容易由于溫度應力以及混凝土的收縮特性出現裂縫。對于水利工程施工而言，在重力壩、涵洞、水槽以及水閘等項目施工中，通常存在著較多的大體積混凝土施工內容。因此，為了提高水利工程施工質量，確保水利工程建設項目的安全可靠，必須重視大體積混凝土施工管理，避免大體積混凝土裂縫的發生，保證混凝土施工質量滿足使用要求。

二、水利工程中混凝土結構裂縫的成因及分類

（一）混凝土自身因素引起的裂縫

1、沉縮裂縫。沉縮裂縫的產生主要原因是在混凝土配制過程中，配合比設計不合理，粗細骨料級配差，或者是用水量過大，構件厚度大并且振搗不均勻。因為上述原因使混凝土凝結過程緩慢，從而使比重大的粗骨料下沉，而比重小的水泥漿上浮。粗骨料在下沉的過程中被鋼筋阻隔從而產生不均勻下沉，并最終使被阻隔部位出現裂縫。同時，水泥漿在上浮過程中，導致混凝土的收縮率增大，最終導致混凝土表面出現裂縫。這些裂縫一般產生在混凝土初凝后、終凝前，沉縮量一般為構件厚度的1%左右。2、收縮裂縫。混凝土在空氣中硬化時常常會由于水分蒸發造成混凝土的收縮變形，從而產生收縮性裂縫，嚴重時會導致貫穿裂縫。故在配筋率較高的構件中，常常容易引起構件局部裂縫。另外新老混凝土的界面也容易產生收縮裂縫。3、混凝土塑性坍落引起的裂縫。混凝土塑性坍落發生在混凝土澆筑后的前幾個小時內，在這段時間內，混凝土還處于塑性狀態，當混凝土出現滲水現象時，混合料中的固體顆粒在重力作用下就有向下沉移并向水浮動的傾向。這種移動在受到鋼筋骨架或者模板約束時，就容易在上部形成沿鋼筋長度方向的裂縫。

（二）外界因素引起的混凝土裂縫

1、 溫度變化引起的裂縫

大體積混凝土在硬化過程中，由于水化會產生大量的水化熱，這些水化熱如果不能及時散發，混凝土內部溫度就會很快上升，使混凝土內外溫差過大，從而產生溫度應力，使混凝土產生形變，而混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉強度，故當混凝土的形變超過極限時就會產生裂縫。另外鋼筋混凝土在受到外部因素影響比如陽光照射，大氣溫度變化等冷熱變化較大的時候，也會因為產生溫度應力而發生形變，一旦這種形變達到極限就會馬上產生裂縫。此外，混凝土在冬季施工或者蒸汽養護時，如防護措施不當，驟冷驟熱，也會因為內外溫度不均而產生溫度裂縫。

2、 預應力張拉引起的裂縫

預應力構件常在上表面或端頭出現裂縫，板面裂縫多為橫向，在板角部分呈45°角;端橫肋靠近縱肋部位的裂縫，基本平行于肋高;縱肋端頭裂縫呈斜向。構件的端頭錨固區，常出現沿預應力筋方向的縱向裂縫。

三、水利工程中混凝土結構裂縫的控制措施

（一）降低水泥水化熱

1、混凝土的熱量是通過水泥水化熱產生的。所以，在水利工程施工中選購原材料時對于混凝土來講要選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥配制的混凝土。

2、要合理有效的運用混凝土的后期強度，降低水泥用量。

3、在水利工程施工過程中，施工技術人員一定要嚴格控制混凝土的塌落度，在施工現場派專人進行對塌落度的工作的測量，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的混凝土杜絕使用。

（二）降低混凝土入模溫度

1、當澆筑大體積混凝土時，應選擇適宜的氣溫下進行，對于攪拌混凝土的用水可以選擇溫度較低的地下水，同時對于拌合物無論在運輸還是澆筑過程中都要進行降溫處理，這樣有利的控制拌和物的入模溫度，從而降低水化熱過程中的溫度差。

2、摻加相應的緩凝型、減水劑。

3、在混凝上入模時，采取強制通風措施，加速模內熱量的散發。

（三）加強施工中的溫度控制

1、在混凝土澆筑之后，做好混凝土的保溫保濕養護，在夏季由于溫度較高，要做好澆筑過程中的降溫工作，同時要保證降溫過程要緩慢，不能驟降，這樣會有效的降低溫度應力的產生。同時在冬季時要做好保溫工作，要采取必要的保暖措施，確保澆筑過程中溫度內外溫度差過大，引起混凝土裂縫的產生。

2、采取長時間的養護，規定合理的拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。

3、加強測溫和溫度監測與管理，實行信息化控制。

4、合理安排施工程序，控制混凝土在澆筑過程中均勻上升，避免混凝土堆積過大高差。

（四）提高混凝土的抗拉強度

1、在混凝土攪拌的過程中，由于砂、石含泥量多，所以，導致了混凝土的收縮，同時，混凝土的抗拉強度也降低。因此，在進行混凝土攪拌時要嚴格控制砂、石的含泥量，所以，在水利工程施工中我們盡量把石含泥量控制在小于l%，砂含泥量控制在小于2%，也降低了因為砂、石含泥量大對混凝土抗裂的不利影響。

2、通過采用二次投料法、振搗法，在澆筑之后，要馬上清除表面上的水與在最底層的含粉煤灰極大的一層砂漿，我們要對早期保養進行維護，這樣才能提高混凝土的抗拉強度。

3、在大體積混凝土的表層與內部建立合適的混度配筋，已達到應力分布的改善，預防混凝土裂縫的現象。

（五）混凝土養護

為保持混凝土內外溫度均衡一致，混凝土澆筑12h后對混凝土表面進行彩條布覆蓋，防止混凝土內外溫度相差太大產生由于溫差太大引起的裂縫。在整個面層終凝后立即進行灑水養護，使混凝土表面經常保持濕潤狀態，養護時間為12天。同時延遲四周圍模板拆模時間，延緩降溫時間和速度，充分發揮混凝土的“應力松弛效應”。通過現場留置的測溫點（底板中間上、中、下各一點）隨時觀測混凝土內外溫度，溫差控制在30℃以內。使混凝土溫度梯度和濕度不至過大，控制有害裂縫出現。同時對沉陷觀測點進行觀測。

四、結語：

總之，在水利工程大體積混凝土施工中，從材料選擇上、技術措施等有關環節做好充分的準備工作，精心選擇原材料，采用合理的施工方法，綜合應用多種預防控制措施，有效的進行混凝土裂縫控制是完全可行的。

參考文獻：

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