试探水利工程施工中大体积混凝土抗裂技术
【摘要】本文探讨了大体积混凝土裂缝产生的原因，通过研究分析，提出了对裂缝控制和预防措施。
【关键词】水利工程;大体积混凝土;裂缝;抗裂技术
前言
水利工程设施中混凝土结构的稳定性起着很重要的作用。大体积混凝土浇筑工作在水利工程施工过程中经常发生，因为横截面积比较大，一般不受外力作用产生裂纹。但由于气化作用，气化是吸收热量使温度下降，从而导致大体积混凝土收缩的现象，如果这种现象太激烈，随着温度的降低，收缩应力变大，大体积混凝土结构就会产生裂缝了。
1大体积混凝土裂痕产生的原因
1.1温差因素
大体积混凝土裂缝产生的主要原因是温差，即混凝土结构内外部的温度差过大引起的收缩裂缝。在水利工程施工中，大体积混凝土结构通常是一次浇筑成功，由于其结构的整体外形较大在浇筑成型以后，水泥水化热后产生的热量汇集在结构物的内部，热量难以散发，内部温度比外界温度明显较高，内外温差太大，内部会因压力过大膨胀。这样在内部温度低的时候，混凝土结构已经基本成型，收缩在所难免，此时由于混凝土结构抗拉能力相对薄弱，一旦压力超过了混凝土结构所能承受的最大抗拉强度，就会在大体积混凝土结构物表面形成裂痕。
1.2收缩可造成混凝土裂缝的产生
大体积混凝土结构物在逐步硬化的过程中伴随着热量的散出，热量越多，相应的收缩能力也越大，如果收缩能力大于混凝土的极限抗拉强度，就会在大体积混凝土结构表面出现不同程度的裂痕。在大体积混凝土结构中，即使是水灰成分高于常值，结构自身收缩不大，在与温度差异产生的收缩力相互叠加而产生的收缩应力是很大的，很容易超出结构物最大抗拉强度而产生裂痕。在不叠加的时候，通常情况下不会产生裂痕，所以在大型水利工程施工中，混凝土结构物自身收缩量的大小也被考虑为进行指导工程施工建设标准的评定指标。
2大体积混凝土抗裂技术在水利工程施工的应用
2.1预防温差裂缝及抗裂技术的应用
（1）控制好浇筑厚度与速度
大体积混凝土结构物的浇筑方案可划分为全面、分段及斜面分层三个方面。全面分层方面对混凝土结构物的浇筑强度要求最大，而斜面分层方法对其要求最低。水利工程施工中可按照不同捣实方法、浇筑尺寸以及供应混凝土能力等方面来采用相应的浇筑方案，目前最常用的是斜面分层方法。
（2）严格控制好密室度
对混凝土进行捣实操作可以使入模的混凝土结构成型并增加其密实度。捣实作业就是在混凝土灌入到模内后立即运用机器进行充分的振捣操作，让模板的各角落都占满混凝土，在振捣过程中多余的气体能够排出系统，这样就大大提高了混凝土的密实程度，而大体积混凝土构造最好采用多次振捣作业，振捣频率越多，混凝土结构的抗拉强度就会越大，其产生裂痕的可能性就越小。
（3）调节初始温度
控制调节混凝土拌合物和混凝土出料口的温度。如果是在夏季施工，施工温度较高，相应的出料口及混凝土拌和物的温度也会比较高，通过人工降温可以解决这一问题，像可采用冷水喷淋预冷骨料1～2次或者加冷水扳指混凝土等等方式降温，还可以埋设冷水管在混凝土结构内部，浇筑后进行通水冷却降温。还有重视控制好拆模时间，做到越晚越好，拆模之后的表面温度尽量要保持稳定在15℃以上。
2.2如何防治收缩裂痕
应该从混凝土原材料上下工夫，选择好特定种类的水泥，控制水泥的用量，调节好水泥中水与灰的比例，再加一定量的掺合材料，骨料和其他外加剂，可以对收缩裂缝起到了很好的防治效果。
（1）选用水泥的注意事项。
（2）在水利工程施工中，建设大坝需要运用大体积混凝土结构，为了预防在水利工程施工裂痕的出现，关于混凝土原材料所用的水泥应采用含碱量低、初始强度高、塑性好、发热量少，有较长初凝期的最好是为大坝等水利工程施工建设的专用水泥。在对混凝土的各项指标进行严格检测之后，确认合格才能投入使用，控制好用量，不宜太多。
（3）水泥中水与灰的最佳比例。
要遵循行业及水利工程施工建设标准配置好混凝土结构所用水泥中水与灰比例，使其能达到预期要求。如降低单位的用水量，不宜用过多的水泥而使水泥保持一定的流动性并减少水分的损失，已配置好的混凝土不要超出标准范围。所以在配置水泥时，可按照实际情况进行调查研究计算、对比，严格配置所需标准的水泥。
（4）骨料的选用。
骨料占大体积混凝土体积的80%～83%，骨料的使用在水利工程施工中占有很大的比重，因此，在选用骨料时，要采用膨胀系数低、表面干净清洁、岩土弹模较低的骨料，这样才能保证混凝土有良好的工作性能。
（5）掺和料的采用。
掺合料的使用可以增强混凝土的强度和延长其使用寿命，所以在选择水泥掺合料时，所采用的材料都应经过测试，确保其性能能够达到标准。
（6）外加剂的使用。
（7）采用外加剂能提高并发挥混凝土的高效性能，例如在混凝土搅拌过程中加入高效的减水剂及引气剂，二者结合使用的效果是大大降低了混凝土结构物的单位用水量及胶凝材料的用量，提升了新拌混凝土的强度和混凝土硬化以后的耐久性能力，所以在水利工程施工上应大大加以使用。
3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，该技术通过实践验证，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，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。
4结束语
综上所述，在配置混凝土的时候，对选料和施工过程加强控制，可以预防裂缝的产生。出现的裂痕按照正确的方法进行补救处理，确保水利工程施工的正确运行。