水利工程大体积混凝土施工关键技术研究

聂方林

（开封市祥符区水利局，河南 开封 475000）

水利工程大体积混凝土施工关键技术研究

聂方林

（开封市祥符区水利局，河南 开封 475000）

随着水利工程施工技术的不断发展进步，大体积混凝土施工技术在水利工程施工建设中得到广泛应用。但受多种因素的影响，大体积混凝土容易产生裂缝。本文在分析大体积混凝土产生裂缝的原因的基础上，提出大体积混凝土产生裂缝的预防措施以及大体积混凝土施工技术。

水利工程；大体积混凝土；施工技术

1 大体积混凝土产生裂缝的原因

随着我国科技的发展与进步，工程技术逐渐趋于成熟，人们开始逐渐将大体积混凝土建筑运用在水利工程方面。但同时，我们也不得不承认，随着大体积混凝土建筑浇筑量越来越大，其中所含钢筋的数量越来越多，导致大型混凝土的质量逐渐下降，产生各种裂缝，进而影响工程质量。随着时间的推移，我们发现大体积混凝土块会由于各种原因开裂，裂缝会造成大体积混凝土块的安全性、稳定性大大降低，有人甚至否定大体积混凝土块，认为其开裂率大于小块混凝土。所以，当务之急就是找出大体积混凝土块产生裂缝的原因，并通过该原因提出解决方式，优化大体积混凝土块的理化特性，保证其能为我国水利工程建设做出巨大贡献。

1.1 内部水化热产生的裂缝

大体积混凝土浇筑多为一次性完成，所以，在其水化过程中会产生大量的热量，如果不能用正确的方式及时将这些热量处理掉，内部热量将无法正常排出，从而导致大体积混凝土表面温度与内部温度相差较大，造成温度差，温差有时会达到60～65℃，而温度差的产生会导致大体积混凝土建筑内部膨胀，受温度应力发生开裂现象。

1.2 内部热胀冷缩产生的裂缝

混凝土成型后不属于弹性物质，所以，随着温度变化，混凝土本身会发生热胀冷缩。受外部条件的束缚，大体积混凝土会变脆，在超过其承受范围后，大体积混凝土就会产生裂缝。

1.3 水分蒸发产生的裂缝

水泥在固化成混凝土时，其内部所含的大量水分将蒸发掉。虽然混凝土的刚性强，且混凝土内部的粘合力强，但由于其内部结构发生了本质变化，所以，大体积混凝土难免会由于受力不均而产生裂缝。水分蒸发的同时会导致混凝土表面温度下降，进而产生的温度应力也会导致大体积混凝土产生裂缝。

2 大体积混凝土产生裂缝的预防

2.1 对大型混凝土建筑进行常规维护

常规维护通常需要对混凝土进行保湿处理，频率保持在两周一次。养护时，要对混凝土表面的塑料薄膜进行检查，确定其完整性，同时需要保证混凝土表面的湿度。为此，可以在塑料薄膜以下放置湿度传感器和报警器，这样便可以在第一时间掌握大型混凝土建筑的资料，对其进行管理和跟踪维护。

2.2 对大型混凝土建筑的温差进行控制

在水泥固化过程中，其中的水会气化，导致大体积混凝土建筑内外温度产生差异。水气的产生与水泥的配比、添加剂及掺和剂的选择等都有关系。所以，在配制水泥时，要注意该配方会不会导致混凝土建筑出现裂缝。

混凝土建筑的保温主要是依靠塑料薄膜的覆盖，保证大型混凝土建筑表面温度与内部温度的温度差保持在30℃以内。同时，可以通过将温度传感器置于混凝土建筑的各部位，准确把握混凝土建筑的实时温度，进而确保混凝土建筑的质量。

2.3 对大型混凝土建筑的浇筑方案进行控制

要对浇筑方案进行控制，首先需要对该大体积混凝土建筑有大致了解，如了解该工程中大体积混凝土建筑的尺寸、捣实程度、大体积混凝土块的用途，进而在三种大型混凝土建筑浇灌方案中选择最适合该工程的一项进行施工。三种浇灌方案分别为全面分层、斜面分层、分段分层。

2.4 对大型混凝土建筑的密实度进行控制

为了混凝土能在成型固化之前将气体尽量排除，增加其密实度，防止大体积混凝土建筑产生裂缝，在实际生产中，要将混凝土捣实，即将混凝土充分振捣，将其中的气体排出。同时，操作过程中，需要保证每次振捣的混凝土的体积不能过多，否则振捣效果会下降。振捣次数越多，振捣效果越好，混凝土密实度越高，开裂性越低。所以，针对体积较大的混凝土建筑物，应进行多次振捣操作。

2.5 对大型混凝土建筑的初始温度进行控制

由于混凝土建筑会因为温差大而产生裂缝，所以，在生产过程中，应对初始温差进行控制。若施工季节在夏季，应该在大体积混凝土建筑的表层多进行降温，人工降温、物理降温均可。不推荐化学降温，因其容易破坏建筑本身。冬天亦然，可以采用不同方式对大体积混凝土建筑进行表面保温，防止其由于内外温差过大导致大型混凝土建筑产生裂缝［1］。

2.6 对大型混凝土建筑的拆模时间进行控制

由于混凝土建筑外部的塑料薄膜是用来保持混凝土建筑的温度和湿度的，所以，拆模工作进行得越晚越能最大程度上发挥塑料薄膜的作用。拆模时间应该控制在混凝土建筑几乎成型以后，保证其内部及外部湿度、温度相同。内、外部温湿度相差越小，该建筑开裂的可能性就越小。同时，要注意对拆模后的大体积混凝土进行边角的打磨处理。

3 大体积混凝土施工技术

3.1 充分降低水泥的水化热

大体积混凝土内部的热是由于水泥的水化热产生的，所以，在施工中，大体积混凝土应该选用低水化热的原材料，如矿渣硅酸盐水泥。对混凝土的后期强度进行合理利用，尽量降低由于水泥使用过多带来的水化热量，从而保证大体积混凝土不会由于内外温度差过大而导致的开裂。

在施工现场，应该尽量选取颗粒较大的粗骨料，同时使用粉煤灰、减水剂对混凝土进行搅拌，降低混凝土的混合难度，进而保证水灰比，确保水泥用量不超过某一预设值，从而控制混凝土内部水化热的多少。

为了降低大型混凝土内部的水化热，我们可以将冷却水管加入到混凝土内部，利用在水泥水化时将冷水通入到混凝土内部的方法来降低混凝土内部的热量。我们也可以将大石块掺入桥墩中，石块本身不产热，又是热的良导体，所以在桥墩中掺入少量石块来降低桥墩本身的水化热也不失为一种好方法。

3.2 降低混凝土入模温度

在浇筑时，考虑到大体积混凝土的特殊性，技术人员应注意选择合适的气温开展浇筑工作，既不能太热，也不能太冷。夏天要用低温方式对混凝土进行搅拌；冬天要保证混凝土搅拌时的温度与其即将产生的水化热温度相似，甚至更高一些。对于某些原材料，我们都要进行相关的降温、升温，以保证混凝土的质量。同时，可以适当采用减水剂来保证混凝土的含水量。在大体积混凝土入模时一定要保证通风，以便混凝土内部热量尽快散出［2］。

3.3 控制温度应力、约束力

在大体积混凝土建筑与其基础的垫层之间加一层沥青。沥青作为刚性弱、有强大粘着力的化学物质，可以做滑动层，消除刚性的混凝土块之间的摩擦，使约束力得到控制，减轻温度应力对大体积混凝土的影响。

3.4 降低混凝土的刚性

由于混凝土中的砂、石含泥，导致水泥中水分含量增加，混凝土体积变小，刚性变强。因此，要严格控制原材料中砂、石的含水量。通过振捣法，将混凝土中所含的水和砂浆滤除。这不仅有利于我们对混凝土的保养，同时也能降低混凝土的刚性。

［1］李铸石.水利工程大体积混凝土施工技术探讨［J］.地下水，2014（6）：195-196.

［2］吴丽娟.水利工程大体积混凝土施工温度裂缝控制措施［J］.城市建设理论研，2014（21）：412.

Research on Key Technologies of Mass Concrete Construction in Water Conservancy Project

Nie Fanglin
（Kaifeng Fuxiang District Water Conservancy Bureau，Kaifeng Henan 475000）

With the continuous progress of water conservancy construction technology,mass concrete construction technology has been widely used in the construction of water conservancy projects.But influenced by many factors, mass concrete is easy to crack.Based on the analysis of the causes of cracks in mass concrete,the prevention mea⁃sures of mass concrete cracks and the construction technology of mass concrete were put forward in this paper.

hydraulic engineering；mass concrete；construction technology

TV544

A

1003-5168（2017）08-0102-02

2017-07-02

聂方林（1979-），男，大专，研究方向：水利工程。