水利水電大體積混凝土澆筑裂縫成因、預(yù)防、處理措施

茍文濤

甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 735000

1 水利水電大體積混凝土澆筑裂縫的危害

為了能夠避免混凝土澆筑裂縫，相關(guān)施工人員必須首先認(rèn)識(shí)到混凝土澆筑裂縫的危害所在，然后在進(jìn)行施工時(shí)才能有意識(shí)地避免這種裂縫的產(chǎn)生。一般來說，混凝土裂縫的危害主要有以下兩點(diǎn)：第一，混凝土裂縫會(huì)對(duì)水利水電工程的水利功能造成一定的影響，如果裂縫情況過于嚴(yán)重，則會(huì)直接導(dǎo)致水利水電工程的水利功能失效，這種情況不僅會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且也會(huì)帶來巨大的安全隱患。第二，混凝土裂縫會(huì)導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象的發(fā)生，一旦水利水電工程中的其他建筑物受到了滲漏的影響而產(chǎn)生變形，那么這些建筑物的使用壽命將會(huì)受到嚴(yán)重影響。除此之外，由于這些建筑物基本都是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)，所以發(fā)生了滲漏現(xiàn)象時(shí)，建筑物內(nèi)部與混凝土結(jié)合的鋼筋也會(huì)受到一定的腐蝕，從而進(jìn)一步減少建筑物的使用壽命[1]。

2 水利水電大體積混凝土澆筑產(chǎn)生裂縫的原因

2.1 施工原料

混凝土是一種混合型材料，是將添加劑、水泥和水按照一定比例混合形成的。當(dāng)水和水泥發(fā)生反應(yīng)時(shí)，一部分熱量會(huì)被釋放出來，這種熱量會(huì)在混凝土內(nèi)部直接產(chǎn)生作用，若外部環(huán)境的溫度發(fā)生變化，混凝土在向內(nèi)的壓應(yīng)力和向外的拉應(yīng)力的共同作用下，極容易出現(xiàn)裂縫。

2.2 混凝土收縮

混凝土收縮是產(chǎn)生裂縫比較常見的因素。沉降收縮、干燥收縮是混凝土收縮的兩種主要形式，屬于混凝土體收縮。現(xiàn)階段，混凝土體收縮的主要原因有兩點(diǎn)。第一，開始澆筑混凝土?xí)r，會(huì)出現(xiàn)水化熱情況，由于混凝土屬于熱的不良導(dǎo)體，加之大體積混凝土的表面系數(shù)較小，結(jié)構(gòu)斷面厚，使得水泥產(chǎn)生的熱量都聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，難以散發(fā)，出現(xiàn)內(nèi)外溫差。混凝土剛開始凝固時(shí)，如果內(nèi)外溫差所形成的拉應(yīng)力比混凝土的抗壓力大，就極易使混凝土出現(xiàn)裂縫。第二，在建造工程的時(shí)候，加到混凝土澆筑的水量相當(dāng)于3倍左右水泥的需水量，所以出現(xiàn)了較多的游離水。混凝土澆筑后，這些多余的水就會(huì)蒸發(fā)，出現(xiàn)收縮情況，導(dǎo)致混凝土澆筑裂縫。

2.3 工程養(yǎng)護(hù)不足

養(yǎng)護(hù)維修對(duì)于水利水電工程來說極為重要。定期養(yǎng)護(hù)水利水電工程不僅能夠延長(zhǎng)使用年限，還能在一定程度上預(yù)防混凝土澆筑裂縫。如果水利水電工程養(yǎng)護(hù)工作做得不好，極易出現(xiàn)混凝土裂縫問題。澆筑工作完成后，混凝土?xí)尫糯罅康乃療幔缓笥不痆2]。釋放水化熱時(shí)，混凝土表面的水分會(huì)直接蒸發(fā)，混凝土表面出現(xiàn)變形，所以必須采取防護(hù)措施，遮蓋混凝土表面或?yàn)⑺駝t混凝土澆筑會(huì)在后續(xù)使用的過程中出現(xiàn)裂縫。

3 水利水電大體積混凝土澆筑裂縫防裂策略

3.1 控制溫度以減少裂縫

有效防止裂縫的產(chǎn)生最根本的措施就是全方位地控制混凝土的溫度，在施工過程中，相關(guān)施工人員可以從以下幾個(gè)方面入手來控制溫度減少裂縫。第一，從混凝土本身入手，混凝土的配制過程是一個(gè)放熱的過程，放出熱量的多少與選擇的水泥種類有很大的關(guān)系，為了有效地減少水泥與水作用時(shí)產(chǎn)生的熱量，施工人員最好選擇低熱硅酸鹽水泥，這種水泥與普通水泥相比放出的熱量更少，而且在配制混凝土的過程中這種水泥還能發(fā)揮一定的微膨脹作用，這對(duì)于減少混凝土裂縫也是很有幫助的。第二，從水泥用量入手。除了要選擇低熱硅酸鹽水泥之外，控制水泥的用量也是一個(gè)減少混凝土裂縫的好方法。水泥的用量越多，水泥與水作用時(shí)放出的熱量也越多，所以在進(jìn)行混凝土澆筑之前，相關(guān)施工人員應(yīng)提前做好計(jì)算，在滿足最終施工質(zhì)量的前提下，盡可能減少水泥的用量以減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。第三，從控制原材料的攪拌溫度入手，砂石骨料和水泥都應(yīng)采取有效的降溫措施，通風(fēng)、遮陽、冷卻，攪拌用水采用冰水或冷水，保證混凝土入倉(cāng)溫度不大于設(shè)計(jì)限制溫度。

3.2 控制原材料以減少裂縫

選擇質(zhì)量好的原材料是避免混凝土裂縫的有效方法。為了保障工程質(zhì)量，相關(guān)工程人員一定要提前對(duì)配制混凝土的原材料進(jìn)行把關(guān)，首先需要重視的就是砂料的細(xì)度程度，為了能夠有效減少混凝土裂縫，砂料的細(xì)度程度必須要在3以下，在2到3之間是最為合適的[3]。其次，砂料的含泥量和碎石的含量也是兩個(gè)非常重要的指標(biāo)，一般來說，質(zhì)量合格的砂料的含泥量不會(huì)超過總重量的2%，碎石的含量不會(huì)超過總重量的12%。除此之外，上文也已經(jīng)提到，在選擇水泥時(shí)盡量不要選擇普通水泥，最好采用產(chǎn)生熱量少的低熱硅酸鹽水泥，只有選擇了質(zhì)量過關(guān)的混凝土原材料，混凝土裂縫產(chǎn)生的概率才會(huì)被降低。除了要控制原材料的質(zhì)量之外，相關(guān)施工人員還應(yīng)對(duì)原料的配比進(jìn)行控制，這也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。在混凝土的混制過程中，除了需要一些必要的原材料之外，還應(yīng)加入適量的煤灰粉和減水劑，煤灰粉的作用是為了提高混凝土的強(qiáng)度，并且可以有效地減少混凝土的收縮現(xiàn)象，而加入減水劑則是為了控制混凝土中的水分。

3.3 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作

增加養(yǎng)護(hù)時(shí)間，將混凝土的保濕保溫時(shí)間控制在半個(gè)月，降低混凝土體內(nèi)部溫度升高的速度。開展高質(zhì)量的水利水電維護(hù)工作，加大監(jiān)督力度，把工作人員的責(zé)任落到實(shí)處，并做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)解決，降低發(fā)生事故的概率，少不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)語

社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都會(huì)受到水利水電工程的影響。大體積混凝土澆筑最主要的問題就是裂縫，只有提高澆筑工藝和水利工程的建設(shè)質(zhì)量，才能全面發(fā)揮水利水電工程的重要作用。