略论水库工程应用混凝土施工技术防裂的现状

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摘要：水库工程混凝土施工技术的运用，有利于水库工程建设，但也存在一定的问题，即容易产生很多裂缝。因而只有根据水库工程的特点，进行精心的组织，严格把握工程质量关，才能减少裂缝的产生。除此之外，还要加强技术研究，引进新设备、新工艺，努力提高施工质量，为有效地减少裂缝提供有利条件。本文通过分析混凝土裂缝的类型和形成原因，探讨了水库应用混凝土施工技术防裂的措施，并对其进行技术上的探索。

关键词：水库；混凝土施工技术；防裂

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

引言

水库应用混凝土工程防裂的现状并不是很理想，主要是因为温度的变化，导致混凝土裂缝产生。其中，收缩裂缝和结构应力裂缝尤其要注意，它对水库的整体性，耐久性和防渗性能都有很大的危害，甚至威胁到工程安全。因此，要想确保水库混凝土工程的安全和正常运行，就需要对裂缝产生的原因进行详细的分析，并制定防止裂缝的对策，严格按照规范进行施工，从而有效的减少裂缝产生。

1.混凝土裂缝的类型和成因分析

1.1混凝土收缩裂缝

随着温度和湿度的变化，混凝土也会随之产生热胀冷缩、湿胀干缩的现象，当这种收缩变形受到约束时，构件就会产生拉应力和应变，当拉力超过了混凝土承受的最大限度时，就会产生裂缝现象。除此之外，由于水库的体积比较大，而水的比热值与混凝土的比热值不同，而且相差较大，再加上温度和湿度的变化，就容易产生收缩裂缝[1]。

1.2混凝土结构应力裂缝

钢筋混凝土结构构件主要依靠控制裂缝的开展，从而使其不超过裂缝宽度的最大范围来承担荷载。但是在施工过程中，配筋设计的不合理、混凝土的性能不达标、水库地基的沉陷以及施工荷载过大等，都会出现水库砼构件结构应力裂缝。

1.3混凝土钢筋锈蚀裂缝

由于钢筋表面腐蚀后，会出现铁锈，使其体积增加，从而挤压外侧的混凝土，导致拉应力产生。当拉应力超过混凝土最大承载能力后，就会在混凝土上产生纵向裂缝，从而使混凝土的裂缝继续扩大。

1.4混凝土碱集料反应裂缝

水泥中的碱和骨料中的活性二氧化硅容易发生一定的化学反应，即碱硅酸盐反映，也可以叫ASR反映。而在反映中生成的碱硅酸盐凝胶体积膨胀，就会产生裂缝。除此之外，当选取的骨料中，碱性物质含量过多时，也会产生混凝土碱集料反映裂缝。

2.防止水库混凝土出现裂缝的对策

裂缝对水库混凝土工程的危害非常大，如果是垂直于坝轴线的收缩裂缝，会严重削弱水库承受水压的能力，不仅影响了水库大坝的整体性，还严重影响其安全运行。迎水面的结构受力裂缝与水相通，在运行中不利于水库压力的合理分布，当压力水进入裂缝内，又会进一步加大裂缝，严重影响水库的正常运行。

2.1采用低热低温混凝土

混凝土最高温度的的组成部分之一是水化热温升，而发热温升出现的热量外散可以使一些混凝土的蓄热量和实际温度有所降低，也叫低发热温升混凝土。选择低热水泥、低水泥用量、再加入大骨料等材料可以有效的降低混凝土发热量，从而有效的控制裂缝的开展[2]。

当进行夏季施工时，混凝土的浇筑温度一般都达到30度左右，而采用预冷材料法将其降至10度左右，就使混凝土的最高温和内外温差都有了大幅度的降低，从而很好的减少了温裂可能。目前，美国在这方面的技术应用非常成熟，已经成为国际标准的施工方法，而且通过实践证明，使用低温混凝土和其他裂控措施，就可以减少甚至杜绝温度裂缝的产生。

2.2混凝土妥善配料

在设计强度较低的水库砼工程中，选用较低发热量的水泥和较低用量的水泥的配合比，可以配制出低发热，低温升的混凝土。而在设计强度较高的水库砼工程中，选用高活性的水泥，即选用掺杂高磨细度矿渣粉的高强矿渣硅酸盐水泥则比较好。此外，选择干缩性能较好的水泥也能够很好的控制收缩裂缝。

在水泥中掺入一定数量的掺合料，可以有效的降低水泥的发热量和延缓水泥发热的时间，从而延缓混凝土的升温过程。其中减水剂、引气剂的加入，既可以提高混凝土的和易性，为均匀浇筑砼提供一定的条件，又能提高混凝土的抗拉性和抗裂性，从而提高工程质量。

除此之外，要想减少混凝土拌和需水量和混凝土的干缩性，在选择骨料方面，需加大骨料的最大粒径，同时调整好砂石颗粒级配以及减少砂中的泥污含量。实践证明，有棱角有麻面的砂石可以增强混凝土的抗拉伸性，而骨料岩石等可以减少混凝土的干缩性和冷缩性，从而有效地减少水库砼工程中的裂缝。

3.水库混凝土裂缝控制技术创新

3.1配制低温混凝土，从根源上控制裂缝

第一，采用冰屑化水降温法。由于冰化成水吸收的热量大于水冷却吸收的热量，是水冷却吸收热量的四倍。因此，在混凝土搅拌中，用冰屑代替水，可以起到很好的降温效果。

第二，骨料真空降温法。向骨料上喷洒冷水可以有效地降低混凝土的入仓温度，它的效率比普通洒水降温法高出十倍，能够起到很好的降温效果。在骨料真空降温法中，钢筒仓内装入100t到300t的湿骨料，利用抽真空实现仓内压力的降低，从而依靠骨料颗粒表面上游离水的蒸发制冷，其降温效果十分显著，仅在一个小时内就可以将温度降至10度左右。

第三，液氮降温法。由于液氮属于惰性深冷的液体，可以很快地将水温降低至1度，此法具有操作简单，降温快的特点。在混凝土搅拌过程中，喷洒一定量的液氮，从而使混凝土的温度按要求降低。一般情况下，混凝土搅拌耗能量为每立方米10kg液氮左右。

3.2合理的混凝土配料，有效地减少裂缝

选取水化热较低的矿渣硅酸盐水泥，并以每立方米250kg的标准加入到混凝土中，此时还可以加入适量的减水剂、引气剂等，既利于搅拌，又利于振捣密实。除此之外，选择质量较好的碎石作为粗骨料，其粒径为15mm左右，级配较好，抗压强度高，并且选用粒径为1mm的中粗砂作为细骨料，从而减少用水量和水泥的用量，有效的减少水库砼工程裂缝。

3.3严格混凝土浇筑质量，为减少裂缝提供有利条件

在浇筑前，要保持模板表面光滑，没有铁丝、浮浆等杂物，保持模板的湿度适中，检查脚手架、钢筋是否符合要求，直到一切准备工作进行完毕，才可以进行砼浇灌。其中采用插入式振捣器捣实混凝土的移动间距比较好，要注意其不能大于作用半径，振捣器要在振捣器作用半径的二分之一内，还要避免其碰到钢筋、模板等，振捣器插入混凝土4min左右即可以保证浇灌的连续性[3]。

将混凝土进行分段分层施工，并且按一定的间隔时间进行分块浇筑，可以有效的减小基底对块体变形的约束力，同时，缩小块体厚度可以有效的散热。最后，过一段时间后用水泥浆压灌在块与块之间的预留缝中，使其连成整体的一块。其中，每块的长度在18m左右。在夏季，块体浇筑厚度为1.5m左右，这样可以有效的散热，其它季节可以稍微加厚。要想减少水库的裂缝，在施工过程中，还要严格按照设计要求施工，尤其注意沉降缝、伸缩缝的施工。

3.4加强混凝土的养护，最大程度的减少裂缝

加强混凝土的定期养护，可以有效的防止裂缝产生。采用蓄水法保温养护，使预留孔内的水深度适中。将循环水管一端接至水池的总排水管，另一端接至基础底面，不仅可以保证冷却水温控制适中、方便其流量调节，还有利于冷却水循环往复，从而有效的控制温差，减少表面因干裂形成缝隙。

4.结语

总而言之，裂缝问题是混凝土结构比较常见的问题，也是施工技术中的一道难题。一般情况下，砼表面的裂缝只会影响水库工程的外观，而深层的裂缝则会对水库砼构件的承载能力和使用寿命产生影响，严重的会影响到工程的安全。因此，通过分析水库应用混凝土施工技术防裂的问题和裂缝产生的原因，从而研究出防止水库砼工程出现裂缝的有效对策，并针对水库工程的特点，从低温混凝土的配置等方面探讨了防止裂缝的施工要点，从而有效地减少裂缝，提高工程的质量。

参考文献：

[1]李治，基础大体积混凝土防裂缝控制措施[J].低温建筑技术，2011(10).

[2]朱中联，杨敏华，大体积混凝土防裂施工要点探讨[J].科技创新导报，2010(8).

[3]朱炳浩，大体积混凝土防裂控制[J].工程科学，2010(5).