水利水電工程大體積混凝土溫控途徑

方璇 安徽海鴻水利水電工程有限公司

與常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)不同，大體積混凝土在澆筑量以及結(jié)構(gòu)尺寸方面表現(xiàn)較大，同時(shí)在強(qiáng)度以及抗沖擊性能方面表現(xiàn)良好，被水利水電工程施工現(xiàn)場廣泛應(yīng)用。結(jié)合現(xiàn)場施工情況來看，大體積混凝土施工在成型性方面表現(xiàn)良好，可進(jìn)一步增強(qiáng)水利水電工程施工質(zhì)量。但是需要注意的是，大體積混凝土澆筑面積較大，容易受到水化熱因素的影響而存在溫度應(yīng)力問題。當(dāng)溫度應(yīng)力問題超過一定限制標(biāo)準(zhǔn)之后，很容易產(chǎn)生混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題。為防止混凝土結(jié)構(gòu)裂縫等質(zhì)量問題頻繁出現(xiàn)，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對大體積混凝土溫度應(yīng)力問題的控制管理。

一、大體積混凝土溫度應(yīng)力的形成原因及控制重要性分析

（一）形成原因

因大體積混凝土澆筑面積較大，促使現(xiàn)場所使用的材料量也偏高。一般來說，水泥材料基本上可以視為大體積混凝土施工現(xiàn)場常用的原料。當(dāng)所選用的水泥材料水化熱程度偏高時(shí)，就很容易對大體積混凝土澆筑過程造成溫度應(yīng)力變化。且當(dāng)水泥材料使用量過高時(shí)，會進(jìn)一步加劇溫度應(yīng)力影響程度[1]。

再加上混凝土本身熱耗散能力就較差，如果所選用的水泥材料水化熱影響程度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)的放熱率將會遠(yuǎn)超過散熱率。這樣一來，混凝土內(nèi)外溫度差會越來越大，抗拉強(qiáng)度以及耐用性能將會持續(xù)下降。長此以往，混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫問題也會隨之?dāng)U展，并對混凝土施工質(zhì)量乃至水利水電工程整體施工質(zhì)量造成不良影響。

（二）控制重要性

大體積混凝土施工流程較多，且相對復(fù)雜，為防止混凝土澆筑環(huán)節(jié)存在結(jié)構(gòu)裂縫問題，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對大體積混凝土溫控管理力度。控制管理過程中，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該深刻意識到溫度應(yīng)力變化對大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量所帶來的不良影響。舉例而言，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差表現(xiàn)過大時(shí)，很容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)膨脹或者不均勻沉降等現(xiàn)象問題。

同時(shí)，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差表現(xiàn)過大時(shí)，混凝土抗拉強(qiáng)度會嚴(yán)重降低，產(chǎn)生明顯的裂縫問題。如果不加以及時(shí)控制，水利水電工程建設(shè)質(zhì)量將難以達(dá)到預(yù)期效果。而通過科學(xué)運(yùn)用混凝土溫控措施，可以增強(qiáng)對混凝土溫度應(yīng)力變化的控制管理，并有效規(guī)避混凝土裂縫以及碳化等病害問題，為水利水電工程使用壽命以及建設(shè)安全提供良好保障[2]。

二、水利水電工程大體積混凝土溫控途徑分析

為保障水利水電工程大體積混凝土施工質(zhì)量效果得以達(dá)到預(yù)期，建議現(xiàn)場施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對水利水電工程大體積混凝土溫控問題的監(jiān)督與管理。在具體實(shí)施過程中，現(xiàn)場施工人員可以從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)對大體積混凝土溫度應(yīng)力變化的有效控制。

（一）適當(dāng)減少混凝土發(fā)熱量

為確保混凝土發(fā)熱量得以有效減少，建議現(xiàn)場施工人員可以從減少每立方米混凝土水泥用量以及先利用低發(fā)熱量水泥材料兩個(gè)方面進(jìn)行施工實(shí)踐。

一方面，在減少每立方米混凝土水泥用量時(shí)，建議現(xiàn)場施工人員應(yīng)該根據(jù)壩體應(yīng)力場以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對壩體進(jìn)行合理分區(qū)。并主動采用不同強(qiáng)度等級的混凝土，提高施工現(xiàn)場混凝土水泥用量的科學(xué)性與合理性。除此之外，在混凝土配合比設(shè)計(jì)方面，施工人員可適當(dāng)改善骨料級配，如通過增大骨料粒徑提高混凝土整體抗拉強(qiáng)度。必要時(shí)，施工人員也可以利用粉煤灰以及減水劑，降低水泥水化熱程度[3]。

另一方面，在應(yīng)用低發(fā)熱量水泥時(shí)，施工人員可根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況選擇合適的水泥材料進(jìn)行安全應(yīng)用。結(jié)合以往的施工經(jīng)驗(yàn)來看，在低發(fā)熱量水泥的選用方面，建議施工人員可優(yōu)先以礦渣硅酸鹽大壩水泥以及粉煤灰硅酸鹽水泥等材料進(jìn)行安全應(yīng)用。

（二）適當(dāng)降低混凝土入倉溫度

為減少大體積混凝土溫度應(yīng)力所帶來的危害性影響，建議施工人員應(yīng)該適當(dāng)降低混凝土入倉溫度。在具體實(shí)踐過程中，施工人員應(yīng)該對澆筑時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)合理組織與確定。舉例而言，對于高溫季節(jié)以及高溫時(shí)段而言，施工人員應(yīng)該減少澆筑。其中，在重要部位的澆筑處理方面應(yīng)該優(yōu)先在低溫時(shí)段或者低溫季節(jié)進(jìn)行澆筑處理。與此同時(shí)，施工人員也可以利用加冰水拌合方式，降低水化熱程度。

（三）全面加速混凝土散熱效率

為確保混凝土散熱效率得以全面增強(qiáng)，施工人員可以從以下三個(gè)方面達(dá)到進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署：

一方面，施工人員可利用自然散熱方法達(dá)到冷卻降溫的目的。舉例而言，可利用薄層澆筑方法增加散熱面。并通過適當(dāng)延長間歇時(shí)間，確保層面散熱降溫效果得以深化加強(qiáng)。與此同時(shí)，對于澆注層頂面位置而言，施工人員應(yīng)該盡量縮短層間間歇時(shí)間，避免其表面存在結(jié)構(gòu)裂縫問題。

另一方面，施工人員可適當(dāng)營造倉面低溫小氣候。舉例而言，針對大壩碾壓混凝土澆筑作業(yè)而言，施工人員可利用倉面冷水噴霧方法進(jìn)行施工操作，通過不斷降低倉面溫度，減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)。

除此之外，施工人員可以在混凝土內(nèi)部預(yù)設(shè)水管，實(shí)現(xiàn)通水冷卻過程。舉例而言，施工人員可以在混凝土內(nèi)事先埋設(shè)好蛇形冷卻水管，按照循環(huán)冷水作用效果達(dá)到降溫冷卻目的。

（四）做好混凝土養(yǎng)護(hù)管理工作

貫徹落實(shí)混凝土養(yǎng)護(hù)管理工作基本上可以視為確保大體積混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的重要途徑。在完成上述關(guān)鍵工序流程之后，施工人員應(yīng)該對混凝土進(jìn)行科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理。如在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，應(yīng)該始終保證混凝土表面的濕潤性，減少裂縫問題出現(xiàn)。

三、結(jié)論

總而言之，為確保水利水電工程大體積混凝土施工作業(yè)效果得以達(dá)到預(yù)期，建議現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對混凝土溫度應(yīng)力問題予以高度重視，最好可以結(jié)合工程實(shí)際情況，采取科學(xué)合理的溫控途徑進(jìn)行針對性處理，借此提高大體積混凝土施工質(zhì)量。