水利水电工程混凝土施工温度控制及防裂技术

水利水电工程混凝土施工温度控制及防裂技术

项捷

371121198703194218  山东青岛  266000

摘要：水利工程是我国的一项重要工程项目,建设水利工程的目的是为了对水利资源进行合理应用,消除各种水害,从而确保为人们生命财产安全。在水利工程建设过程中,水利工程因为会受到环境、施工技术等各项因素的影响,工程中的混凝土结构会出现裂缝,这会对工程的质量造成,以及其应用造成影响,可见,做好相应的分析工作是必要的。 

关键词：水利水电；混凝土；施工温度控制

引言

随着水利水电工程的不断发展，混凝土施工技术逐渐成熟，由于具有良好的施工效果，能够有效降低工程建设成本，近年来得到了广泛应用。尤其是水利水电工程建设阶段，由于混凝土结构体积比较大，在施工过程中应保障混凝土搅拌均匀，对混凝土搅拌温度进行精准控制，从根源上降低裂缝出现的可能性，进而保障工程施工质量。

一、水利水电工程混凝土裂缝产生原因

水利水电工程在建设过程中，混凝土结构出现裂缝的原因主要为：第一，混凝土中水泥材料的水化热比较高，不仅对施工配合比产生严重影响，还将导致混凝土的不均匀性，进而导致混凝土产生裂缝。第二，混凝土配合比存在问题。当混凝土材料配合比存在问题时，将导致结构内部存在不均匀的温度应力。第三，对混凝土结构分缝设计存在问题。由于混凝土结构极易发生热胀冷缩现象，一旦分缝设计不够合理，将导致混凝土结构应力的提升，对混凝土结构整体性起到严重的负面影响。第四，混凝土结构的养护时间不达标。混凝土养护工作对混凝土质量起到关键作用，当养护工作不合理或养护条件不达标时，混凝土产生裂缝的可能性增大。此外，当混凝土结构的基础地质条件存在不均匀沉降时，将引发混凝土结构变形。

与此同时，混凝土结构在浇筑过程中，水泥材料会释放大量热量，导致混凝土结构温度提升，结构表面出现拉应力。而在混凝土结构浇筑完毕后，结构内部热量逐渐被释放到环境中，并且受到其他结构的约束，导致结构内部出现拉应力，当拉应力大于混凝土极限抗拉强度时，结构的内部将出现裂缝，或存在贯穿性裂缝。在结构内部温度逐渐下降时，也会给混凝土结构表面带来拉应力，当拉应力超出混凝土结构极限抗拉值时，将出现裂缝。因此，为降低混凝土裂缝出现的可能性，应重视混凝土材料温度控制。

当混凝土结构抗拉强度小于抗压强度的十分之一时，其极限拉伸变形程度较小，在结构素混凝土部分一旦出现了拉应力，需结合实际情况对其进行控制，尽可能降低拉应力对结构的影响，提升结构的整体性。但在实际施工阶段，由于水利工程施工进度要求比较紧，在混凝土浇筑过程中，施工环境可能达不到要求，导致混凝土出现裂缝的可能性增大。由此可见，混凝土结构温度直接决定着混凝土裂缝出现的可能性，应在施工过程中予以重视，对温度进行严格控制。

二、水利水电工程混凝土裂缝种类

在水利水电工程施工过程中，混凝土裂缝种类可主要分为非温度裂缝和温度裂缝两大部分。非温度裂缝主要是由于外力引发的，例如：沉降裂缝、地震裂缝等等。温度裂缝主要是由于混凝土结构内部温度引起的混凝土体积发生变化，该体积变化将受到结构外部约束，产生拉应力，当拉应力超过结构的极限抗拉强度时，会出现裂缝，我们可按照裂缝形成原因以及性质将温度裂缝分为以下几个种类：

1、基础贯穿性裂缝

该裂缝主要处在基础位置，由于裂缝宽度比较大，将穿过浇筑层，主要发生在后期降温过程以及基础浇筑层期间。

2、深层裂缝

该裂缝主要出现在混凝土结构表面，并且随着时间的推移，向混凝土内部发展，对混凝土结构质量产生严重影响。通常情况下，深层裂缝出现在长间歇浇筑阶段，并受到气温骤降的影响以及长期暴露的影响。

3、表面裂缝

表面裂缝主要是浇筑层面受到外界温度影响所引发的，多发生在混凝土结构浇筑后的6-20天之间，具有一定的规律性。

4、干缩裂缝

干缩裂缝主要存在于混凝土结构的暴露面，由于养护工作不够完善所引发的，裂缝深浅以及形态分布都不够规则。

三、水利水电工程混凝土温度控制

为了降低水利水电工程混凝土结构裂缝出现的可能性，应对温度进行有效控制，降低温度应力对混凝土结构的影响，并从以下方面对混凝土结构温度进行控制。

第一，应重视水泥材料的选择，降低混凝土结构的水化热，优先选择低发热的水泥，降低混凝土结构内部的温度应力。

第二，应重点对减水剂以及混合料进行控制。在保障混凝土结构性能不变的基础上，应在混凝土配合比试验过程中掺拌适量的减水剂以及无机结合材料，确保混凝土水灰比不变的情况下，满足混凝土浇筑的和易性，改变结构中水泥用量，进而降低结构的温度应力。

第三，提升骨料粒径，优先选用骨料级配。在大体积混凝土结构浇筑过程中，应尽可能按照三级设计方式开展混凝土适配工作，提升混凝土中大粒径材料的用量，降低并分散水泥的水化热。

第四，在高温环境下进行施工时，应对骨料等进行喷水降温，并严格控制骨料的含水量。在混凝土拌和工作中也应用冷水进行拌和，降低原材料温度对结构质量的影响。

第五，应合理安排混凝土结构的浇筑时间，尽可能避开高温环境以及地温环境。在高温季节浇筑混凝土时，应避开温度高的时间段，选择早晚或夜间浇筑，严格控制混凝土浇筑环境。

第六，在高温季节开展基础结构混凝土浇筑工作时，一次浇筑总厚度不宜大于2m，在对基础结构以上进行浇筑时，可适当加厚，但不宜大于3m。在温度骤降时开展混凝土浇筑时，应进行表面保温，避免混凝土表面发生严重的温度梯度。

第七，在开展大体积混凝土结构浇筑前，应在结构周围埋设冷却水管，为后期混凝土养护工作的良好开展奠定基础。

四、水利水电工程避免产生裂缝的措施

1、应重视分缝设计

水利工程中大体积混凝土结构较多，应重视分缝设计。例如，混凝土重力坝在设计时，由于大体积混凝土比较多，分缝设计时应结合结构周围的地质、水文环境，对坝体断面尺寸以及施工条件等开展经济比较工作，并在地质条件有变化的位置开展分缝设计。

2、应合理安排施工工序

在施工过程中，应避免施工阶段存在过大的高度差，避免结构侧面长期暴露在环境中。尤其是在大体积混凝土结构浇筑过程中，需重视基础处理工作，降低相关因素的影响，将高差控制在合理范围以内。

3、应改善混凝土结构性能，提升结构抗裂能力

为提升混凝土结构的整体性，降低裂缝产生的可能性，应强化混凝土抗裂性能，并在混凝土结构中适当添加复合纤维以及细钢丝等物质，或在混凝土结构中适当添加膨胀剂，使混凝土收缩变形得到有效补偿，降低混凝土收缩裂缝产生的可能性。此外，在水利工程施工中应重视混凝土配合比试验，进而确定混凝土外加剂掺量，保障混凝土拌和工艺能够充分发挥作用，提升混凝土结构的整体性以及抗裂性。

结语：综上所述，水利水电工程中涉及到大体积混凝土结构浇筑工作，为保障结构质量，需充分对混凝土浇筑过程予以控制，从根源上保障工程施工进度。在对混凝土结构进行控制时，应结合实际施工情况进行全方面考虑，并认真计算相关参数，合理运用混凝土施工技术，对其温度进行精准控制，降低混凝土裂缝出现的可能性。此外，应在施工前确定混凝土结构允许出现的温差，从而保障材料质量以及施工工艺的合理性，不断强化混凝土的温度检测工作，保障结构质量。

参考文献：

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