浅谈水利工程大体积混凝土温控防裂措施

浅谈水利工程大体积混凝土温控防裂措施

颜晓东

山东水总有限公司  山东 济南  250000

摘要：水利工程大体积混凝土温控防裂技术有着十分重要的作用，在浇筑水利工程墙体时，浇筑工作完成后，混凝土表面常常出现裂缝现象，这严重影响了水利工程的质量。因此，针对水利工程出现裂缝现象，对大体积混凝土温控防裂措施进行探究，可以防止裂缝的出现，保证水利工程的质量。

关键词：水利工程；大体积混凝土；温控防裂措施

前言：大体积混凝土结构的稳定性和耐久性大大降低了结构的使用寿命，在现有工程中，由于大体积混凝土的温度裂缝，许多情况都威胁到整个结构的耐久性和安全性。本文在对现有混凝土裂缝防治技术和温控措施进行总结分析的基础上，从温度监测、施工工艺、原材料优化、后期养护、配合比等角度探讨了温度裂缝产生的原因及防治对策和设计等，可为水利工程混凝土浇筑和控温裂缝控制提供标准。

1、大体积混凝土特点及裂缝类型

大体积混凝土的最主要特点是以大区段为单位进行施工，施工体积厚大，由此带来的问题是水泥水化热作用所放出的热量使混凝土内部温度逐渐升高，由此产生的热量又不容易导出，造成较大内外温差，加之混凝土早期的抗拉强度低，弹性模量小，致使混凝土开裂，影响工程质量。通过国内有关调查资料表明，工程结构中裂缝20%来源于荷载，约80%是由温度变形、干缩变形及结构不均匀沉降而引起多的，而其中又以温度变形为主。

混凝土裂缝主要有四类，1）.干缩裂缝：在混凝土的养护期结束之后的两周左右极易发生干缩裂缝。大面积混凝土表面的干缩变形会受到内部的约束之后，就会产生较大的拉力从而造成干缩裂缝。2）.塑性收缩裂缝：在凝固之前，因水分流失过多，在混凝土表层容易发生塑性收缩裂纹。3).下沉开裂：下沉开裂是由于建筑物基础的土壤松软不匀，或者是回填层被水浸泡、压密，引起不一致的沉降。这种类型的裂隙通常具有贯通或深部贯通的特点，其裂隙方向与下沉条件密切相关。4).温度开裂：当砼体积太大时，由于混凝土中积累了大量的热量，不易迅速地释放出来，从而导致了砼中的温差急剧升高，而砼的表层则迅速地散失热量；这样，在混凝土的内部和外面，就会出现很大的温度差异，这样，在混凝土的表面，就会出现一些拉应力。在温度差异较大的部位，在大体积混凝土的表层和内部温度差异较大的部位，容易产生开裂。

2、水利工程中混凝土温度裂缝防控的必要性

水利工程作为惠及民生的建设项目，做好项目施工质量控制的意义重大，对工程中常见的混凝土温度裂缝，应该提前预防，减少其出现的数量。在水利建设中，大量的建筑物都采用了混凝土，而它的品质也能体现出工程的品质。在实际施工过程中，如果出现强度不足、刚度不足和结构稳定性不足等缺陷，就会使整个工程无法达到预期的质量标准。水利水电工程中使用的砼，其内外温差较大，如果没有有效的温控措施，就会产生较大的温差，从而引起砼的开裂。混凝土开裂是一种普遍存在的工程问题，其产生不仅降低了整个结构的受力性能，而且极易造成构件的变形和功能退化。水利工程中对砼的需求很大，随着对工程质量的不断提升，基于对建筑工程的质量控制的需要，提出了基于施工计划的温度裂缝防治方法。是对混凝土品质的最大保证。在水利工程中，要对混凝土的温度裂缝进行防治和管理，达到对工程的质量进行有效的管理，防止工程的使用效果不佳，提高地区的基础设施水平；为地区经济发展，人民安居乐业，提供了有力的保证。

3、水利工程中大体积混凝土温控防裂措施

3.1温度监测

通过实时检测混凝土原材料温度、混凝土出机口温度、入仓温度、浇筑温度、施工期混凝土温度,仓面环境环境气温,混凝土温升温降过程的温度变化,可为后续的温控工作提供有效参考,并利用各类仿真模拟技术记录并预测其内外温度变化情况,以此为基础可保证其差值始终满足实际使用需要,并为之后的温控作业奠定基础。实际上的测温点布设工作需要综合考量测温次数与测温时间对结果的影响,做好控温记录,保证可依据测温数据精确控温,有效调节大体积混凝土散热速率,避免出现温度应力进而形成温度裂缝。

3.2合理调节冷却水温度

施工过程中，混凝土出现裂缝的大部分原因是其内部外温度与外部温度之间的差值过大，为降低温差对裂缝的影响，优化施工效果，应做好在施工中冷却水温度的调节。在此过程中，用φ25mm的钢管作为冷却水输送装置，将冷却水排入管道中。在安装管道时，要确保支架和钢筋框架两者处于相对稳定状态，避免在浇筑过程中出现管道变形、脱落等问题。在混凝土初凝后，可以利用冷却水对其进行降温处理，避免混凝土在初凝环节出现内外温差过大而产生开裂的现象。当混凝土结构内外温度<25℃时，可以让冷却水流向边缘部位。在此基础上，在混凝土的中央部位设有进水口，可在各层之间布置多个不同的冷冷管，通过调节冷却水的流量，实现对混凝土内部的冷却，避免结构出现裂纹。

3.3控制浇筑温度及内外温差

现阶段，相关人员可利用控制好混凝土浇筑环节的温差及浇筑温度、出入仓温度等方式对施工温度进行控制。当大体积混凝土施工作业期间温度较高时，需要采用合理的方式进行降温，控制好建材进出仓温度，如可在骨料仓加装凉棚及喷淋装置、水池加装遮阳棚及空调设备，水泥罐、粉煤灰罐设置喷淋装置等，避免阳光直射提高原材料温度。在材料拌和之前进行降温，在条件允许的情况下，也可利用冰水进行拌和。另外，也需要尽量缩短羧酸拌合物运输时间，并提升仓储工作速度，灵活选用覆盖隔热、环水冷却等方式降低混凝土泵送管道温度。此外，也可对现有的浇筑时间进行合理安排，尽量选择气温适宜或夜间进行浇筑作业，并利用预埋水管冷却法及外加冷却循环水管法降低大体积混凝土内外温差。

3.4混凝土材料控制

完善相应监督制度，保障水泥的生产质量和稳定性，严格按照合同条款控制各项指标，水泥运送至工地的入场或入罐温度不应高于65℃，严格控制进场粉煤灰的品质。控制成品料仓骨料的温度和含水率，例如：料仓应搭设遮阳棚，粗骨料可采取喷雾降温，细骨料料仓的数量和容积应足够细骨料脱水轮换使用。此外，混凝土配合比设计及施工过程中，需要满足和易性、施工匀质性以及强度、抗渗抗冻、极限拉伸等指标。在保障混凝土强度及流动性的条件下，优选骨料级配，掺用粉煤灰、外加剂等，尽量减少水泥用量，以降低混凝土绝热温升，同时应加强施工管理，提高施工工艺，改善混凝土性能，提高混凝土抗裂能力。

3.5做好表层防护和养护工作

要使混凝土在浇筑之后能达到规定的强度要求，就必须将浇筑完工之后的表层防护和养护工作落实到位，最大限度避免风干收缩等问题的发生几率。首先，应当及时对混凝土结构进行洒水养护，让混凝土结构的表面能保持一定的湿润度，通常情况下，表面养护应该在浇注作业结束后12-18个小时内进行。根据所用的水泥种类，对其养护的时间有一定的需求，因此，在决定其维修期时，应该将水泥的种类和特性都加以考虑，但是不管用什么种类的水泥；通常情况下，其维修的时间不低于两个星期，而某些重要的部分，至少要四个星期。其次，在混凝土浇注完毕以后，受环境温度变化的作用，很有可能引起内部和外部的温差。为此，应加强工程的后期保温和维修工作，根据不同部位和设计要求，采用有区别的隔热措施，特别是上游面和约束区等重要部位的维修。

结束语：综上而言，水利工程大体积混凝土的温控防裂技术是保证工程质量的重要手段之一，若是该技术落实不到位，将出现混凝土承载力及耐久性不足、钢筋锈蚀、温度裂缝等问题，对此在大体积混凝土施工下还要重视设计、施工材料质量控制、浇筑管理，降低温度因素对大体积结构的影响，提高大体积混凝土施工的整体水平。

参考文献

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[2]孙文.大体积混凝土温度控制技术和防裂措施[D].扬州:扬州大学,2020.

[3]朱秦秦.水利工程大体积混凝土温控与裂缝防治技术[J].珠江水运,2023(13):92-94.