侯玉超 張海寧

摘要：大體積混凝土裂縫控制對(duì)水利工程的質(zhì)量有著重要影響，也是整個(gè)工程順利發(fā)揮作用的關(guān)鍵，對(duì)整個(gè)工程的安全性和耐久性均有重要意義。因此，有關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)各種因素進(jìn)行考慮，制定合理的施工方案，防范裂縫出現(xiàn)，增強(qiáng)工程質(zhì)量。最好在工程正式開始之前就對(duì)可能造成裂縫出現(xiàn)的各種因素進(jìn)行清除梳理，制定詳細(xì)的控制措施，將裂縫出現(xiàn)的可能性降到最低限度。

關(guān)鍵詞：水利施工；大體積混凝土；抗裂技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

大體積混凝土對(duì)水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，也是整個(gè)工程順利發(fā)揮作用的關(guān)鍵。因此，需要嚴(yán)格規(guī)范施工，仔細(xì)落實(shí)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，認(rèn)真妥善地作好澆筑后的養(yǎng)護(hù)工作，才能夠有效的防治裂縫的出現(xiàn)，保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

2 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 水泥水化熱影響

水泥水化熱指的是水泥與水作用時(shí)會(huì)釋放出大量的熱，混凝土中的主要成分為水泥，在施工時(shí)水泥會(huì)與水發(fā)生反應(yīng)，而釋放的熱量會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫度急劇上升，混凝土的體積越大，溫度也越高，每一立方米混凝土中的水泥含量增加十千克，水化熱溫度也將提高1℃，且混凝土不具備良好的導(dǎo)熱性能，一旦溫度升高、熱量積聚，便很難散失，這種溫度上的劇烈變化以及內(nèi)外差導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)了裂縫。

2.2 混凝土收縮

由于水泥在水化過程中水分的蒸發(fā)，且蒸發(fā)量的多少直接影響到大體積混凝土的穩(wěn)定性，若在攪拌過程中蒸發(fā)量過多，超出混凝土的配合比例，混凝土?xí)蚴湛s產(chǎn)生縫隙。

2.3 設(shè)計(jì)與施工不合理

大體積混凝土在設(shè)計(jì)上需要加大鋼筋含量，減小鋼筋間距，這樣才能借助鋼筋的強(qiáng)度和韌性有效地抵消內(nèi)部拉應(yīng)力，避免裂縫的產(chǎn)生，然而一些施工企業(yè)為追求經(jīng)濟(jì)效益而反向行之，導(dǎo)致鋼筋的保護(hù)效用下降，混凝土的脆性增強(qiáng)，繼而容易出現(xiàn)裂縫。且在施工時(shí)，混凝土澆筑要均勻搗灰，一旦澆筑不均，則會(huì)造成混凝土中水泥含量激增，則溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力將會(huì)使大體積混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.4 溫差裂縫

當(dāng)大體積混凝土內(nèi)部溫度和外部表面溫度相差較大時(shí)，極易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂紋。使用大體積混凝土?xí)r常被一次全部進(jìn)行澆筑，對(duì)于大體積混凝土來說，其內(nèi)部的水泥遇水會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)散發(fā)熱量，當(dāng)時(shí)內(nèi)部熱量不易向外進(jìn)行散發(fā)，溫度就會(huì)較高，然而混凝土表層熱量極易散發(fā)，相應(yīng)的溫度就較低，這樣混凝土內(nèi)部和外部的溫度存在差異和相反的壓力差。

3 水利施工中大體積混凝土抗裂技術(shù)的應(yīng)用

3.1 原料的選用

溫度應(yīng)力是造成裂縫出現(xiàn)的重要成因，混凝土溫升和水泥的水化熱存在直接聯(lián)系，為了阻止溫升導(dǎo)致的裂縫，水泥的選擇十分重要。在選擇水泥之前應(yīng)對(duì)整個(gè)工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面調(diào)查，可以選用水熱化比較低的水泥，比如礦渣硅酸鹽水泥等。有研究表明，隨著水泥用量的增加，其水化熱作用就會(huì)讓混凝土提升相應(yīng)的溫度，因此在工程施工之中盡量減少水泥的使用量。要根據(jù)實(shí)際情況持續(xù)調(diào)整骨料的級(jí)配，增加最大骨料粒徑。

3.2 消除或降低約束的方法

在已有混凝土的基礎(chǔ)上進(jìn)行澆灌大體積混凝土?xí)r，應(yīng)在已有的混凝土上鋪蓋瀝青或者油氈紙；在基礎(chǔ)巖石上進(jìn)行澆灌大體積混凝土?xí)r，應(yīng)在巖石上鋪設(shè)一層破碎的砂石；如果要澆灌的大體積混凝土兩側(cè)有舊混凝土或者巖石的時(shí)候，也應(yīng)在兩側(cè)覆蓋油氈紙，使其與新澆灌的混凝土隔離開來。

3.3 降低混凝土澆筑溫度

使混凝土溫度降低的方法有兩種：一種是后冷法，意思就是先進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑完之后對(duì)其進(jìn)行降溫，一般都是在混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷水管，在澆筑完成后將冷水管內(nèi)通入低溫液體，使其混凝土降溫，這種方法冷損失小，效果明顯；另一種是預(yù)冷法，意思就是先將混凝土降溫，然后再進(jìn)行澆筑，一般就是在混凝土中加入冰塊或者將混凝土骨料進(jìn)行降溫冷卻。

3.4 優(yōu)化控制混凝土配合比

配合比設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)實(shí)際情況以降低水化熱溫升為前提，正確選取水泥型號(hào)、摻合料與外加劑。一般選擇采用低熱礦渣水泥，中熱硅酸鹽水泥，減少水泥用量及改善混凝土的和易性，應(yīng)考慮摻入優(yōu)質(zhì)摻合料如粉煤灰等，可降低混凝土的絕熱溫升、提高混凝土抗裂能力，選擇粗細(xì)骨料級(jí)配良好并盡可能選用較大的骨料用量，嚴(yán)格控制砂石骨料的含泥量，選擇合理的水灰比，在滿足施工和易性和強(qiáng)度的條件下，可適量摻入減水劑，可減少用水量，節(jié)約水泥、降低絕熱溫升。

3.5 灌漿嵌縫充填

如果裂縫已經(jīng)對(duì)結(jié)構(gòu)整體的承載性能和安全性都形成負(fù)面影響時(shí)，或混凝土防滲性能要求很高時(shí)，通常使用這種方法。通常有可以具體分為壓力注漿法、涂抹封閉及開槽填補(bǔ)法等三種方法。前者主要用在維護(hù)寬度在0.2 到0.3mm 之間的裂縫。具體來說，將混凝土表面清理干凈，尤其是裂縫四周，將注漿嘴粘在密閉裂縫上，開展試漏試驗(yàn)，攪拌好注漿液，在壓力機(jī)的支持下進(jìn)行兩次灌漿，注漿完成之后，將混凝土表面處理干凈。如果混凝土外表的裂紋非常多，一般方法難以奏效。第二種方法主要被用在寬度低于0.2mm 的裂縫，使用這種方式可以起到防水作用，同樣也可以組織裝飾層的碳化，還能低于一些腐蝕離子的侵害。最后一種方法具體來說，使用錘子與扁鏟沿著縫隙鑿除一個(gè)U型槽，這個(gè)槽的深度與寬度都保持在40mm 左右，在槽內(nèi)的各個(gè)面涂上漿液，將事先攪拌好的水泥砂漿填充到槽中，使用抹刀壓勻，并修理憑證。養(yǎng)護(hù)過程開始之后不能淋雨、風(fēng)吹日曬，使用塑料薄膜覆蓋混凝土的方式能達(dá)到最佳效果。

3.7 大體積混凝土裂縫的修補(bǔ)技術(shù)

①補(bǔ)強(qiáng)灌漿技術(shù)。該技術(shù)的實(shí)地應(yīng)用效果較好，能夠?qū)σ话愕幕炷亮芽p起到較好的修補(bǔ)作用。補(bǔ)強(qiáng)灌漿技術(shù)需逐級(jí)加密布置灌漿口，具體的操作如下：在裂縫處鉆孔，通過灌漿來修補(bǔ)大體積混凝土裂縫。②混凝土回填技術(shù)?；炷粱靥钍轻槍?duì)原有混凝土的強(qiáng)度不夠，需要將混凝土結(jié)構(gòu)挖除，重新填入優(yōu)質(zhì)的混凝土。③鋼筋錨栓加固。對(duì)于補(bǔ)強(qiáng)灌漿技術(shù)無法修補(bǔ)的裂縫可以采用鋼筋加固的方法來進(jìn)一步修補(bǔ)裂縫。對(duì)裂縫處鋼筋錨栓進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理；在水利施工基礎(chǔ)穩(wěn)的前提下，沿著混凝土的裂縫挖開1m左右的槽，沿著槽壁灌入優(yōu)質(zhì)的混凝土進(jìn)行加固。

4 結(jié)語(yǔ)

混凝土對(duì)水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生了重要影響，也是整個(gè)工程順利發(fā)揮作用的關(guān)鍵。因此，需要嚴(yán)格規(guī)范施工，仔細(xì)落實(shí)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)，認(rèn)真妥善地作好澆筑后的養(yǎng)護(hù)工作，才能夠有效的防治裂縫的出現(xiàn)，保證工程的建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]吳俊.探析水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)[J]. 建材與裝飾.2017（20）.

（作者單位：高密市城北水庫(kù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)中心1

高密市王吳水庫(kù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)中心2）