混凝土抗裂技术在水利工程施工中的应用

凌利峰 赵国平

摘 要：工程建设施工过程中，混凝土作为一种重要的施工材料，在工程中广为应用，但是，混凝土的施工应用也带来了一些问题，有些工程在施工后会出现混凝土裂缝，严重影响工程质量，尤其是在水利工程中，因此，文章就混凝土抗裂技术在水利工程施工中的应用进行探讨，分析水利工程中混凝土裂缝成因，以及预防措施。

关键词：混凝土抗裂技术；水利工程；施工；应用

1 水利工程中混凝土裂缝成因分析

1.1 收缩裂缝

混凝土结构在散热和硬化这两个环节里都会有很大的收缩应力出现，一旦混凝土的极限抗拉强度没办法抗衡收缩应力的时候，混凝土的各种裂缝就出现了。在大体积混凝土的水利工程中，就算是大体积混凝土的水灰比高，自身收缩量不大，但是，当这些力量和温度收缩的力量结合后，依然有很大的应力。所以，在施工环节中，不能够忽视自身收缩这个指标，要将自身收缩当做一个重点考虑的性能指标来关注，从而把收缩应力尽量降低。

1.2 温差裂缝

温差裂缝出现的原理为，当混凝土浇筑工作全部完成后，水泥水化出现的热量会集中存在于混凝土内部，很难快速散发出来，导致混凝土内的温度急剧上升，从而出现了压应力；而对于混凝土表面来说，散热是非常快的，于是表面就出现了拉应力和巨大的温度差。一旦温差导致的表面抗拉应力大于混凝土内部的极限抗拉强度时，混凝土就出现了大面积的裂缝。

1.3 安定性裂缝

安定性裂缝是指因水泥安定性不符合要求而导致的裂缝，裂缝的形式是龟裂。

2 混凝土抗裂技术在水利工程中的应用

在混凝土配置的环节中，一定要优选种、水泥，然后合理的控制水利用量和水灰比，避免使用劣质的骨料，避免使用劣质的外加剂。

2.1 水泥的选用

水利工程中的混凝土必须要选择那些发热量较低、含碱期低，强度好、初凝期比较久的特制泥。我们都知道C2S是可以选择的矿物，同时，要对C3A的使用含量进行分析，并给予适当的控制。其化学成分从种类上来分析，最好可以分别控制在C2S+C3S≥80%，C3A≤5%，C4AF≤15%。使用的水泥种类要精而少，不要太多、太杂，水泥进场之后首先要进行多次的检验，然后展开混凝土试验。

2.2 水泥用量及水灰比

在混凝土的配制环节，要降低水泥的使用量和单位加水量，同时，也要保证混凝土的流动性能好，粘聚性高，保水性能好。以上要求的目标都是要配制出合格的混凝土。为了能够更好的配置出优质的混凝土，必须严格遵循水灰比配置的规定和水泥用量的科学规定。

2.3 砂石骨料

骨料在大体积混凝土中占据的比例较高，一般可以达到混凝土体积的80%～83%。所以，骨料作为混凝土的重要材质，必须要优选那些膨胀可能性比较小、岩石弹模不高、表面清洁且没有弱包裹层、级配优秀的骨料。

2.4 掺和料

水泥掺和料必须优选那些经过了多次检验合格的活性材料，如果掺合料不合格，混凝土的强度和寿命也会大打折扣。对于粉煤灰来说，只要满足细度和水泥颗粒大小一致，烧失量低，含硫量和含碱量小，需水量比低等要求，都可以掺合到混凝土中。混凝土中加入合理量的粉煤灰，不仅能够提升混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，减少胶凝材料体系的水化热，还可以有效的提升混凝土的抗拉强度，避免有碱骨料反应，降低新拌混凝土的泌水性等。

2.5 外加剂

高效减水剂和引气剂配合起来使用将可以大大减少大体积混凝土单位需要加水的量，还可以减少使用胶凝材料，从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学、热学、变形、耐久性等性能。所以说，外加剂已经成为了提高混凝土性能的重要原料，必须合理有效的使用。

3 水利工程中预防混凝土裂缝的建议

3.1 对温差裂缝的防治

温差裂缝，根据上文的论述，我们知道了温差裂缝出现的原因为混凝土内外的水化热效应导致了混凝土内部温度和表面温度的温差过大，从而引起了混凝土出现裂缝。因此，我们要分析导致水化热加大的原因，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、单位用水量，以及选择了劣质的掺和料和外加剂等，除了这个原因外，混凝土施工中的不合理作业也会导致温差裂缝。所以，严格控制施工技术也能大大降低温差裂缝的出现。

3.2 降低浇筑速度、减小浇筑层厚度

大体积混凝土结构的浇筑方案主要有全面分层、分段分层和斜面分层等三种。全面分层法的主要特点是要保证混凝土浇筑有很好的强度，斜面分层法混凝土浇筑法要求的强度较低。在混凝土具体施工中，要按照混凝土的施工体积、捣实办法和混凝土的连续供应能力来优选浇筑方案，合理控制浇筑速度，减小浇筑层的厚度。

3.3 加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度

混凝土的捣实工作的主要目的是让入模后的混凝土能够尽快的成型，拥有良好的密实度。混凝土浇筑入模后，施工人员要及时对混凝土进行振捣工作，让新入模的混凝土能够在模板内得到充分的振捣，将气泡等破坏混凝土结构的因素消除，让混凝土拌和物的结构充分融合，达到规定的密实度和均匀性。

4 采用综合措施，控制混凝土初始温度

4.1 限制混凝土被搅拌后刚出料后的温度。在夏季，由于温度较高， 一般来说，刚从搅拌机出来的混凝土温度都会很高，所以，一定要进行人工降温。可是使用冷水喷淋来冷却骨料，或一次、二次风冷降低骨料温度，还可以通过使用冰片和加冷水扳指混凝土等方式。

4.2 在大坝的内部混凝土结构中安装冷水管，然后使用通水冷却的方法。

5 拆模时间的控制

混凝土要延长拆模的时间，拆模之后，混凝土结构表面的温度最好要高于15℃，混凝土试验后得到的强度要大于C50。

6 对安定性裂缝的防治

混凝土体积安定性是指水泥硬化的环节中，体积变化能不能够保持均匀的性能。水泥安定性不好会引起构件出现膨胀性裂纹以及翘曲变形，引起质量事故。导致安定性不高的因素主要有熟料里面的游离氧化钙以及游离氧化镁太多，或者石膏使用量过大。混凝土配料时必须要多次检验其中含有的成分，保证水泥安定性符合标准。

7 设计上把握好主要环节

要注意易开裂部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因引起的薄弱环节，在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

8 选择科学合理的施工方案

施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系，施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割，最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外，分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意。

9 结束语

综上所述，在混凝土工程施工中，裂缝的控制是非常重要的，裂缝的产生不仅仅影响工程的美观性，同时也会对工程的质量造成许多不良的影响，甚至造成重大的工程事故，尤其是在水利工程施工中，对混凝土施工质量要求更高，因此，施工单位必须做好混凝土抗裂工作，以确保水利工程的安全和质量。

参考文献

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[2]王旭.基础灌浆施工技术在水利工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2013（12）.

[3]苗莉，程海洋.水利工程防渗处理施工技术应用的探析[J].黑龙江科技信息，2012（1）.

作者简介：凌利峰，身份证号：360222197901201612

赵国平，身份证号：360211197809174712