水利工程大体积混凝土施工裂缝防治

王双

青岛太平洋水下科技工程有限公司 山东青岛 266000

1 大体积混凝土裂缝防治的必要性

大体积混凝土裂缝是当前水利工程中普遍存在的问题，是影响水利工程施工质量的主要因素。目前，大体积混凝土裂缝的性能主要包括温度裂缝、收缩裂缝和塑性裂缝。温度裂缝主要有两种形式，即“外约束”裂缝和“内约束”裂缝。“外约束”裂纹主要是由于外力作用于表面产生的裂纹；而“内约束”裂缝主要是由大体积混凝土内部质点之间的相互约束引起的。相比之下，外部约束对大体积混凝土工程的危害更大，更容易引起其他工程事故[1]。

2 水利工程中大体积的混凝土施工中裂缝产生主要因素

2.1 温度变化

在水利工程施工中，温度变化是引起大体积混凝土裂缝的一个重要因素。混凝土体积随温度的升高而膨胀；当温度降低时，混凝土会随着温度的降低而收缩，这是混凝土施工中常见的现象。当温度变化较剧烈时，混凝土的热胀冷缩会产生裂缝；温度变化是大体积混凝土产生裂缝的主要原因。

2.2 混凝土的收缩现象是产生裂缝的因素

混凝土在浇筑硬化过程中，内部会产生一定的收缩应力，混凝土体积越大，这种现象越明显。特别是在水利工程施工中，采用大体积混凝土施工，一次浇筑混凝土量大。混凝土内部产生的收缩应力越大，当这种收缩应力超过混凝土的极限时，就会导致混凝土产生裂缝。在水利工程大体积混凝土施工过程中，要积极控制收缩应力，避免收缩应力裂缝的发生。

2.3 施工方法选择不当

选择合适的水利工程施工方法，可以有效降低混凝土开裂的概率。然而，混凝土浇筑过程中采用的振动法是不合理的，会导致混凝土表面出现蜂窝或松散等一系列常见问题。在混凝土运输过程中，经常会出现水分蒸发问题，导致混凝土坍落度下降，和易性下降，导致混凝土产生结构裂缝[2]。

3 水利工程大体积混凝土施工中抗裂技术的应用

3.1 水利工程大体积混凝土施工中收缩裂缝的控制

做好水利工程大体积混凝土施工收缩裂缝的控制是提高水利工程大体积混凝土施工质量的重要措施之一。可以从两个方面着手：（1）确定合理的水灰比。混凝土配合比中使用的骨料、水泥、外加剂和外加剂应符合要求，避免不合格材料进入施工现场。此外，还需要对混凝土配合比进行试验，确定合理的水灰比，从而降低水利工程大体积混凝土收缩裂缝的概率。在施工中，混凝土中使用的骨料应占总体积的近80%。应尽量选用弹性模量低、线性膨胀系数小、级配好、表面干净的集料。在水利工程中，采用石粉掺量提高大体积混凝土的抗裂性、耐久性和密实度。试验表明，当水利工程大体积混凝土中石粉含量为16%-19%时，水工工程大体积混凝土的抗裂性能最佳。水利工程大体积混凝土使用水泥时，应选用低碱、低热和高强水泥。（2）适当添加添加剂。在水利工程大体积混凝土的凝固过程中，添加合理的添加剂可以有效提高水利工程大体积混凝土的抗裂性能。在水利工程大体积混凝土中加入适量的粉煤灰，也能有效提高水利工程大体积混凝土的抗裂性能。

3.2 水利工程大体积混凝土温差裂缝的防治

在水利工程混凝土施工中，控制混凝土施工温度是控制裂缝的重要组成部分。在实际施工过程中，通常采用人工降温的方法。在浇注段，混凝土出料口温度对施工有一定的影响，特别是在夏季，一般采用冷水喷射法对骨料进行预冷，将冷水喷到手指混凝土等。用其他方式冷静下来。浇筑完毕后，用冷水喷淋降温，或将草垫铺在混凝土上，并喷洒冷水，防止水分在短时间内蒸发。同时控制了混凝土的脱模时间，脱模时间越晚，混凝土的固化效果越好，可以有效地减少裂缝的产生。

3.3 合理选择施工原材料

在选择混凝土原材料时，可以选择矿渣硅酸盐水泥等产品，以合理降低温度，减少水化热现象。为了提高混凝土的和易性，必须选择一种有效的外加剂来降低水化热。在选择集料配置混凝土时，需要首次使用天然连续材料。只要有可能，选择直径大、品位好的石材。选用集料时，应选用中粗砂。在施工过程中，通过提高原材料配比，提高了混凝土的抗裂性能，使混凝土的抗拉变形能力进一步提高。

3.4 水利工程大体积混凝土施工中的裂缝补缝

对于施工中存在的裂缝，有必要采取补充措施：（1）注浆加固。钢筋灌浆是一种非常有效的裂缝处理技术。可通过在裂缝区域钻孔，将水泥浆泵入水工大体积混凝土裂缝中，完成水工大体积混凝土裂缝的加固处理。（2）结构加固。对于较严重的水工混凝土大体积裂缝，需要进行结构加固。结构加固的方法有两种：（1）沿着水工建筑物表面的裂缝开槽，将槽面凿成键槽形状，然后在键槽内填入所需的混凝土，形成良好的表面质量。（2）在水利工程大体积混凝土裂缝加固作业中，采用钢筋锚固，使水利工程大体积混凝土具有相对稳定的结构强度。第一种方法是运用较多，也是较好的加固方法[3]。

4 结语

大体积混凝土结构裂缝成因复杂，影响裂缝产生的因素很多。因此，要多观察、多比较、多分析、多总结，才能有效地预防裂缝。只有遵循规范，才能保证大型混凝土水工材料的质量。随着科学技术的不断发展，新的方法和手段不断涌现，混凝土裂缝产生的原因分析将进一步深化，并将采取新的更有效的预防措施，为我国水利水电工程打下最坚实的基础。