大体积混凝土抗裂技术在水利工程施工中的应用.doc

1、大体积混凝土抗裂技术在水利工程施工中的应用【摘要】近年来，水利工程数量与日俱增，在水利工程施工中，大体积混凝土容易出现各种问题，其中，混凝土裂缝就是一个非常严重的施工问题。本文针对水利工程施工中大体积混凝土裂缝的现象，提出了有效的抗裂技术，以期能够提高水利工程中大体积混凝土施工的质量。 【关键词】水利工程；大体积混凝土；裂缝；抗裂技术 中图分类号：TV 文献标识码： A 一、前言 大体积混凝土是水利工程施工中的重要组成部分，由于水利工程所处的环境比较恶劣，因此，大体积混凝土在完工后受到了各种因素的影响，很容易出现裂缝，采取适当的抗裂措施来防止大体积混凝土出现裂缝极其重要。 二、 、水利工程中大

2、体积混凝土裂缝成因分析 1.收缩裂缝 混凝土结构（特别是大体积混凝土结构）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。 温差裂缝 温差裂缝出现的原理为，当大体积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

3、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。 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。 三、大体积混凝土抗裂技术在水利工程中的应用 1、对收缩裂缝的防治 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。 （一）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。普通硅酸盐水泥熟料化学成分如下表。 表 1

4、普通硅酸盐水泥熟料化学成分 分析表 1 后可以知道,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 十 C3S80%,C3A5%,C4AF15%。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。 （二）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，具体规定如表

5、 2。 表 2 水工混凝土最大水灰比及最小水泥用量(kg/m3) （三）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。 除了要让骨料中的砂用量符合规范之外,还要科学合理的加入一些宽石粉和细粉,一来能够有效提升混凝土的工作性,二来能够提升混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。值得注意的是，砂子中石粉所占据的比例不能够超过 18%。 （四）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。

6、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。以上这些优良的性能都可以使混凝土的抗裂性能得到有效提升。此外，诸如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥等都可以作为优良的掺合料。 （五）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的工作度的效果,大大提高了混凝土硬化之后的力学

7、、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。 2、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。 （一）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

8、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。 （二）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摸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。对于大体积混凝土，施工人员要分两次对其展开进行振捣工作

9、,从而保证每一个地方得到混凝土的强度都符合要求，提高抗裂性。 （三）采用综合措施,控制混凝土初始温度 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。 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。（四）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。 3、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

10、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。 四、大体积混凝土结构物裂痕的修补 1、应用补强灌浆技术对裂痕进行处理,该技术经实践验证,能有效地修补混凝土裂缝。灌浆应按照以下正确的操作流程,要逐级加密布置地灌浆口,即在有裂缝的大体积混凝土结构上钻孔,通过灌浆,使有裂缝的混凝土结构更加稳定牢固。 2、对混凝土结构补强,如混凝土大坝有严重质量问题的时候,由于坝体的应力重新分布造成坝体上游面出现较强的拉应力

11、,单独依靠灌浆技术补强并不能确保坝体的安全,可采取以下方法对坝体的结构进行补强处理:采用钢筋锚栓进行补强加固处理;坝体整体稳定时,沿裂缝挖开宽约 1m 的槽壁成键槽状的槽,通过填充优质混凝土进行加固补强。 3、在遇到混凝土的强度不足的问题,这一现象较为复杂地影响结构整体,使混凝土结构物不能达到预期效果,运用结构补强的方法效果也不理想,可以考虑将混凝土结构挖除,重新回填进行施工。 五、结束语 综上所述，大体积混凝土使用于水利工程中时，必须严格控制施工的工艺，做好质量管理工作，防止裂缝出现。如果出现裂缝，要及时采取有效的补救措施，避免裂缝带来更大的损失。 【参考文献】 1姜维琦.浅谈大体积混凝土施工措施J.化工管理,2013,18:51. 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.