水利水电工程施工混凝土裂缝产生原因及控制技术探讨

[摘 要]水利水电工程施工中，施工人员要对混凝土裂缝产生原因进行分析，从而对其中的主要因素进行把握控制，达到减少混凝土裂缝的目的，提高工程质量，保证人们群众的生命财产安全。本文对水利工程施工混凝土裂缝产生原因及控制技术进行了探讨。

[关键词]水利工程；施工；混凝土裂缝；原因；控制技术

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0131-01

在我国社会经济不断发展的当今社会，水利水电工程的整体施工水平和建筑水平不断提升。在水利工程施工中，混凝土裂缝问题是影响水利工程施工质量的主要原因，更是水利工程施工中的质量控制重中之重。

1 水利工程施工混凝土裂缝产生原因

1.1 混凝土内部温度不均引起的应力裂缝

混凝土在配置完成后，需进行静置硬化。这一过程中，水和水泥就会出现水化热反应，使得混凝土内部的温度急剧上升，且热量散失速度较慢，从而使得混凝土内外的温差过大，这样就出现温度应力。在硬化初期混凝土还能够抵抗这一应力，但在硬化逐渐完成时，混凝土内部温度应力会逐渐加大，在超过混凝土所能够承受的极限时，混凝土内部就会出现裂缝，此种裂缝的危害是最大的，常见的大坝贯穿性裂缝均是由此原因造成。

1.2 混凝土收缩引起的裂缝

混凝土的收缩期较长，硬化过程中，由于暴露在空气中，混凝土表面出现收缩，而内部收缩速度慢，，内外收缩速率不同，混凝土就会出现裂缝，这也是大坝出现裂缝的原因。

1.3 混凝土塑性坍落引起的裂缝

混凝土浇筑完成未初凝前，混凝土一直保持塑性的状态，在地球重力的影响下，混凝土内部大骨料下沉，同时细骨料和水也会呈现出一种的上浮的趋势。混凝土内部骨料在不断的移动下，改变了混凝土均质性，由于钢筋网和模板的约束下，进而在混凝土表面出现横向的裂缝。

2 水利工程施工中混凝土裂缝的控制技术

2.1 优化混凝土配比

混凝土中水泥用量越大，用水量越高，水泥浆就越大，坍落度大，收缩越大。水灰比越大，干缩越大。混凝土配合比设计中，添加一定的量的粉煤灰对混凝土的配料进行优化，这样不仅可以减少水泥用量，还可提升混凝土的抗腐蚀性、和易性，减少温度上升幅度。最重要的是要控制水胶的配比，因为在一定范围内，它可以提升混凝土的性能。充分利用现有科技成果，通过添加外加剂，减少混凝土中水的用量，提高混凝土自身性能。

在水泥的选取上也应注意，矿渣水泥收缩比普通水泥收缩大，粉煤灰及矾土水泥收缩较小，快硬水泥收缩较大；矿渣水泥及粉煤灰水泥水化热比普通水泥低，故应根据厚度选择水泥品种。重大工程应进行水化热及收缩试验在进行抉择。

2.2 控制好混凝土拌合和运输环节

在浇筑之前一定对混凝土进行充分的搅拌后再进混凝土浇筑工作，在实际施工过程中还要避免浇筑的间断性，一般是由于混凝土原材料不够而造成的浇筑工作中断，从而影响了整体的浇筑，因此要在浇筑之前做好一切准备工作，避免意外情况的发生。大体积混凝土在拌制过程中应严格控制出机口温度，通过加冰、加冰水、风冷骨料等温度控制手段，来保证混凝土出机口温度

同时，混凝土运输过程中应避免过度颠簸，防止混凝土离析，尽量控制搅拌与浇筑的时间，条件允许时可以采用现场搅拌现场浇筑法，这样就能最大限度地避免以上问题的出现。混凝土运输车辆应做保温措施，防止混凝土温度损失。我国三峡、向家坝、黄登等水电站在大坝混凝土施工中采用长胶带机运输混凝土，由于滚轴与皮带摩擦发热，对混凝土温控不利，在胶带机的设计中应考虑对混凝土温度影响。

2.3 做好施工过程温度控制措施和浇筑措施

由于混凝土自身的散热能力和散热性相对较差，因此施工人员需要在施工过程中采用合理的降温措施。在实际施工中，要根据水利工程施工的季选择有针对性的降温方法。在夏季施工中，避免因太阳直接照射造成混凝土表面出现裂缝，浇筑过程中进行喷雾养护，营造仓面小气候，小仓号使用遮阳布防晒，浇筑完成后覆盖塑料薄膜，加强潮湿养护对控制裂缝很有益处。

混凝土塑性坍落引起的裂缝，可以利用二次振捣的方式来防止混凝土出现沉缩裂缝。相较人工振捣来说，机械振捣后的混凝土收缩性能相对较小。在利用振捣臂进行振捣的过程中，需要对振捣的时间进行控制，防止过振捣，这样就能够使得粗骨料上的水膜以及钢筋水膜得以有效的消除，同时也能够防止沉缩裂缝的出现。目前常用的4棒头和8棒头振捣臂振捣效果和效率优势明显，在大体积混凝土施工中应使用振捣臂振捣为主，人工振捣为辅。

二次压光能够有效防止混凝土，出现沉缩裂缝以及干缩裂缝等问题。一般来说，沉缩裂缝以及干缩裂缝都属于表面裂缝，这样的裂缝主要是因为表面水分的大量缺失所引发的，通常在混凝土初凝的阶段会产生这样的裂缝，解决这种裂缝的时候， 可以先应用抹光机械对混凝土进行多次提浆，然后进行抹平处理，直到地坪达到硬化的标准要求后，才能够将圆盘去除，同时利用抹光机械进行二次抹光处理，达到收光的目的，这样就能够有效的防止表面裂缝的出现。

2.4 科学合理的混凝土养护和后期温控

混凝土（包括掺不同外加剂的混凝土）在水中一般呈微膨胀变形，在空气中一般呈收缩变形。早期养护时间越早、越长（7～14天），收缩越小，保湿养护避免剧烈干燥能有效地降低收缩应力。现浇混凝土不能像小型预制构件一样在水中养护，故，混凝土浇筑完成后便应进行喷雾养护，混凝土拆模后，应立即洒水养护，避免现前面所说的温差性裂缝。所以在浇筑初期时就必须保证其享受了保湿与护养，这样才可以遏制裂缝的产生。

大体积混凝土一般在施工时混凝土内部就预埋了冷却水管，混凝土浇筑完成后立即通水冷却，将混凝土内部热量进行置换，通过混凝土内部埋设的温度计进行监控，控制混凝土内部温度下降速率，同时，加强混凝土外部保温，控制混凝土内外温差，黄登水电站大坝表面通过粘贴保温苯板进行坝体保温。

总之，混凝土最终收缩完成时间约20年之久，混凝土裂缝产生是不可避免的，通过技术手段和施工措施，减少混凝土裂缝产生。随着现代社会对水利水电工程施工质量要求的逐渐提升，探析水利水电施工中混凝土裂缝控制的措施是十分必要的。

参考文献

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