水利水電工程大體積混凝土裂縫成因及溫度控制措施

【摘要】水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的出現不僅會影響結構的整體性和剛度，還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況，要區別對待、及時處理，以保證水利水電工程的安全使用。

【關鍵詞】水利水電工程；大體積混凝土裂縫；危害性；成因；防治；處理；措施

一、水利水電工程大體積混凝土裂縫的危害性分析

水利水電工程大體積混凝土裂縫問題非常普遍，其帶來的危害也非常嚴重，主要表現為：第一、明顯降低混凝土結構的使用壽命，影響其結構強度；第二、增加鋼筋受腐蝕的概率，對鋼筋承受壓力、滲透率、壽命等影響較大，最終威脅到整個工程的質量安全，給人們的生產生活帶來較大威脅。并且當混凝土出現細小裂縫時，一旦水的壓力增大將逐漸增加裂縫的深度和大小，最終將整個水利水電混凝土工程破壞，實際的水利水電工程大體積混凝土裂縫不可能完全根除，但可以通過科學的措施可以將危害降低到最低。

二、水利水電工程大體積混凝土裂縫成因的分析

1、混凝土自身因素引起的裂縫。主要表現為：（1）沉縮裂縫。沉縮裂縫的產生主要原因是在混凝土配制過程中，配合比設計不合理，粗細骨料級配差，或者是用水量過大，構件厚度大并且振搗不均勻。因為上述原因使混凝土凝結過程緩慢，從而使比重大的粗骨料下沉，而比重小的水泥漿上浮。（2）收縮裂縫。混凝土在空氣中硬化時常常會由于水分蒸發造成混凝土的收縮變形，從而產生收縮性裂縫，嚴重時會導致貫穿裂縫。故在配筋率較高的構件中，常常容易引起構件局部裂縫。另外新老混凝土的界面也容易產生收縮裂縫。

2、外界因素引起的混凝土裂縫。主要表現為：（1）溫度變化引起的裂縫。大體積混凝土在硬化過程中，由于水化會產生大量的水化熱，這些水化熱如果不能及時散發，混凝土內部溫度就會很快上升，使混凝土內外溫差過大，從而產生溫度應力，使混凝土產生形變，而混凝土在硬化初期，只有很低的抗拉強度，故當混凝土的形變超過極限時就會產生裂縫。（2）沉陷裂縫。沉陷裂縫的產生主要是由于工程結構地基土質較差，比如土質不均勻或者土質松軟，以及在回填土時沒有壓實，或是施工過程中浸水等原因，而使混凝土結構發生不均勻沉降而產生的。

三、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的原因及其防治處理

1、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的原因分析。水利水電工程溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面，或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產生大量的水化熱，導致內部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，就形成內外的較大溫差。較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產生一定的拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時，混凝土表面就會產生裂縫，這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。

2、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的防治。（1）合理選用混凝土原材料和配合比。第一、水泥品種的合理選擇選擇和水泥用量控制。大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現早期升溫和后期降溫，產生內部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。（2）改進施工工藝。第一、改進攪拌工藝。采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過渡層結構致密、黏結力增大，從而提高混凝土強度10%或節約水泥5%，并進一步減少水化熱和裂縫。第二、改進振動工藝。對已澆筑的混凝土，在終凝前進行二次振動，可排除混凝土因滲水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高黏結力和抗拉強度，并減少內部裂縫與氣孔，提高抗裂性。第三、改進養護工藝。為了嚴格控制大體積混凝土的內外溫差，確保混凝土質量，減少裂縫，養護是一個十分重要和關鍵的工序，必須切實做好。混凝土養護主要是保持適當的溫度和濕度條件。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。

3、水利水電工程大體積混凝土溫度裂縫的處理。結合實際合理選用相應的溫度裂縫給處理方法：（1）表面修補法。表面修補法是一種簡單、常見的修補方法，它主要適用于穩定和結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。（2）嵌縫法。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達到封閉裂縫的目的。（3）結構加固法。當裂縫影響到混凝土結構的性能時，就要考慮采用加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結構的截面面積，在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

結束語：

綜上所述，水利水電工程大體積混凝土裂縫要根據不同裂縫特點采取合理的處理方法，采取各種各樣有效防護措施預防裂縫，保證水利水電工程大體積混凝土結構的安全穩定運行，提高水利水電工程的安全性和耐久性，以及保證水利水電工程的施工質量。

參考文獻：

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