张小刚1 韩勇2
1 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 云南 昆明 650000
2 水利部长江水利委员会河湖保护与建设安全运行中心 湖北 武汉 430000
摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进水利工程建设项目的增多。随着大型水利工程的建设完善，其带给民众的便利也从逐渐从生活生产各方面凸显，因此人们也越来越关注水利工程的建设质量问题。对于水利工程这样的大型建筑工程来说，不仅形体大工期长，构造难度也非常大，这样对混凝土的质量挑战就相对严峻了很多，过大的体积会以及外界因素会极大地提高混凝土裂缝现象发生的概率，从而危害整体水利工程的质量安全。因此，为降低混凝土发生裂缝的概率，详细进行裂缝成因分析，并针对性采取措施提高混凝土建设质量是势在必行的。本文就水工结构大体积混凝土裂缝成因与防治展开探讨。
关键词：水工结构；大体积混凝土；成因
引言
在水利工程建设过程中，混凝土裂缝是影响工程整体质量和安全的重要问题。基于此，如何有效保证水利工程混凝土质量，预防混凝土裂缝问题的发生，就成为了水利工程建设过程中需要重点考虑的问题。
1水工项目结构裂缝危害严重性
水利工程出现裂缝问题，大多数是因为大体积混凝土施工作业不够严谨或者混凝土质量及配比不达标导致，因为混凝土的材料构成是比较特殊的，成型原理也较特别，所以影响结构质量的因素是无法全部排除的。并且虽然大体积的混凝土受压能力强，但拉伸性能较弱，一旦遭受超负荷的拉伸力，可能是自身收缩导致亦或是外界因素诱发的变形，都会导致混凝土出现裂缝。混凝土这种材质本身就具备其他建筑材料没有的特性，在浇筑之后会有大量残存的热量在结构内部，这时混凝土的收缩力不强，变形不明显，但随着热量逐渐发散，温度下降之后，收缩力变形情况加剧，一旦超出混凝土抗拉强度极限就会产生裂缝。并且一般建筑结构都是钢筋加混凝土浇筑而成的，水利工程结构也是如此，如果钢筋和混凝土的占比不符合标准，钢筋用量不满足设计需求，一旦混凝土出现裂缝，不仅会导致钢筋受氧化侵蚀，甚至还会直接导致部分结构断裂，给水利工程质量埋下重大隐患，危害社会安全。
2大体积混凝土裂缝具体成因
2.1施工不当
施工技术水平的高低与混凝土施工质量的高低有着直接的关系，如果施工技术水平较低，施工工艺不当，那么必然会影响到混凝土的施工质量和进度，进而就容易导致裂缝问题的产生。比如在混凝土施工中，常常会出现混凝土搅拌和运输时间过长的问题，这就很容易导致混凝土出现不规则收缩裂缝。
2.2混凝土自身的原因
大体积混凝土的稳定性一般体现在对抗物理、化学作用力时的稳定能力。如果其体积稳定性较弱，那么混凝土就会出现开裂，导致自身的变形能力降低，溶液等侵入大体积混凝土内部，使得耐久性受到影响。大体积混凝土自身有收缩特性，就算在没有荷载时也容易产生收缩现象。由于大体积混凝土的收缩产生的拉应力大于本身能承受的抗弯拉强度，裂缝就随之出现。对于不一样的大体积混凝土水泥等配比不同，收缩值有所差异，所以，我们要重视大体积混凝土的水泥用量。随着水泥的粗细变化，骨料含泥量也有所区别，裂缝的出现频率也不一样，所以，我们要通过试验确定水泥和骨料的配比。
2.3外界环境影响
混凝土施工一般都具有较长的周期，而在一定的周期内，气候很容易发生变化，这就会使得混凝土在外界环境因素影响下出现各种问题，最终就会导致裂缝的发生。温度就是导致混凝土裂缝产生的主要环境因素。
比如混凝土在硬结过程中，由于水泥的水化作用，会产生大量的水化热，使得混凝土内部温度升高，而大体积混凝土一般比较后，会导致混凝土散热不良，当混凝土内部无法有效散热时，就会使得混凝土内部产生压应力，而混凝土表面则会产生拉应力，进而就会导致裂缝的发生。湿度对混凝土裂缝的发生也有很大的影响。如天气潮湿，钢筋质量较差或保护层厚度不够时，就会在潮湿的环境下发生氧化，氧化的钢筋很容易出现破坏，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致裂缝的发生。
3水工结构大体积混凝土防裂措施
3.1合理安排混凝土施工工序
首先，要制定相关施工计划，结合实际施工情况调整施工工序，灵活变通，保障实际施工合理顺畅。采用科学合理的施工手段和先进的管理经验安排混凝土浇筑施工，有效预防大体积混凝土浇筑过程中产生裂缝。特别是水利工程这种大体积混凝土结构，可以采取分层、分块的浇筑方式进行浇筑施工，这种浇筑方式避免了一次性浇筑大尺寸可能诱发的混凝土结构温度应力问题，分层分块能有效降低大体积混凝土结构所受到的外界约束力，保障混凝土结构的散热功能有效发挥，也能确保混凝土的伸缩特性有所保障，降低了混凝土结构裂缝的发生概率。其次，要控制好浇筑的时间间隔和浇筑的厚度和量，严谨对待分层浇筑，掌握好水分流失时间，确保层级之间能紧密缝合。并且要彻底控制好混凝土浇筑的材料混合配比，这样才能保证混凝土结构层与层之间，块与块之间密度相同，缝合链接紧密无气孔、缝隙，避免混凝土结构裂缝频发的现象。最后，在开展混凝土施工要结合自然环境因素，及时采取措施调整，保障混凝土浇筑质量。
3.2选择适合的浇筑时机
在对大体积混凝土材料进行浇筑时，要选择适宜的温度，温度过高或者过低都不利于高强度大体积混凝土材料进行入模，需要用麻布对大体积混凝土材料的骨料进行遮挡以及对骨料进行降温处理。并且，在进行浇筑以及运输的过程中，要防止对高强度大体积混凝土材料的暴晒以及防止太阳的辐射，这样可以有效的达到目的，最大程度的降低大体积混凝土材料入模的时间和温度的目的。除此之外，大体积混凝土材料的水利工程竣工之后，如果没有一套完善的后期养护管理制度，那么就会产生一系列的问题。所以，为了避免出现这些问题，就需要对混凝土的表面温度进行有效的控制，同时，提高大体积混凝土材料的强度以及密实度。
3.3加强对温度的控制措施
（1）降低大体积混凝土的热量。为了减少大体积混凝土产生的热量，我们可以减少混凝土中水泥的用量，从而减小混凝土的内外温差，避免裂缝产生。另外还可以通过减少对砂浆的用量、掺入块石、增加粉煤灰或火山灰、加入缓凝剂、使用更好的搅拌方式等等来减少大体积混凝土拌制过程中热量的产生。我们在选用水泥时可尽量选择低水化热的水泥，例如：矿渣或者火山灰水泥，它们产生的热量相对较少。项目施工过程中，我们要尽量减少高温作业时间，不可在中午和气温较高时施工，如果工艺需要，无法避免地进行高温作业则需要降温处理，应该做降温处理，确保施工温度没有超过规定要求。（2）减少大体积混凝土的约束力。在一个水利项目施工期间，地基的约束力是很重要的，我们要减少大体积混凝土的内部约束力，预防裂缝的产生。减少约束力的方式通常是加设滑动层，减少地基和块体的摩擦，提高大体积混凝土块体的稳定性。对大体积混凝土进行分块作业，可以把约束力限制在规定的范围内，以减少其约束力。一般用设置后浇带、加设伸缩缝等来分块，这样可以有效地降低大体积混凝土块的内部约束力。另外，在后期进行保湿养护时，一般是用蓄水或者覆盖的方法，这样能有效控制大体积混凝土的内外温度，预防裂缝。
结语
对水工大体积混凝土裂缝产生原因进行了分析，通过要因确认找出了导致裂缝产生的主要原因，针对裂缝产生的主要原因制定了相应对策，只有这样才能够更好地保证大体积混凝土质量，进而提高水利工程建设整体水平。
参考文献
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