大体积混凝土抗裂方式研讨

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本文作者：何培文 单位：江苏淮阴水利建设有限公司

大体积混凝土结构中，即便是水灰比较高，结构自身收缩不大的情况下，一旦与温度产生的收缩力度叠加时，产生的收缩应力是非常大的，如果不出现叠加时，一般不会出现裂缝，因此在大型工程中，混凝土自身的收缩量也被作为一个评定指标进行指导工程建设的标准进行考虑。

大体积混凝土裂缝的预防

1对温差裂缝的预防

由于温差造成混凝土结构出现裂缝，主要是因为水气化作用下，结构的内部和外部温度出现差异过大造成的，引起水汽热现象的主要原因是水与水泥的配置标准、外加剂及搀和剂的选择以及单位用水量等，还有就是对施工过程中的控制。所以，对施工技术的控制也避免大体积混凝土构造出现裂缝的有效办法，在实际工作中应该加以注意。

(1)浇筑厚度与速度的控制。浇筑大体积混凝土结构的方案一般可分为三类：全面分层、分段分层和斜面分层。对混凝土浇筑强度要求较大的是全面分层法，要求最小的是斜面分层法，在工程施工中，可以根据具体的捣实方法、尺寸与混凝土的供应能力来选择具体的浇筑方案，现在最常用的方法主要是斜面分层法。

(2)密实度的控制。为了使入模的混凝土成型和增加其密实度，就要对混凝土进行捣实作业。在混凝土进入到模内后，应该立刻进行充分的振捣，使模板的每个角落都充满混凝土，并使气体在振捣的过程中排出，这样混凝土的密实度就大大提高，体积较大的混凝土构造最好进行多次振捣技术，振捣次数越多，混凝土的强度就会越大，其抗裂缝的性能也就越强。

(3)初始温度的控制。对混凝土拌合物及出料口的温度进行控制。如果施工所在的季节性温度较高，那么出机口的混凝土拌和物的温度也会比较高，这种情况下要人工进行降温。例如用冷水喷淋预冷骨料或一次、二次风冷骨料，加冰片或冷水扳指混凝土等。当然还可以在坝体混凝土内部提前埋设冷水管，然后进行通水冷却。

(4)拆模时间控制。拆模的时间也很重要，一般越晚越好，在模拆掉之后，要保持混凝土的表面温度在应15°C以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。

2对收缩裂缝的防治

防治收缩裂缝的产生主要从混凝土结构的原材料入手，因此对水泥的种类、水泥的用量及水灰比的控制，掺合料、骨料、外加剂等原材料的选择，对于防治裂缝都是较为重要的。

(1)水泥的选用。水利工程中，大坝的建设属于大体积混凝土结构，因此为了防止裂缝的产生，在混凝土的选用上要选择初期强度高、塑性性能好、低含碱量、低发热量、初凝期长的专门为在大坝施工中使用的特制水泥。普通硅酸盐水泥熟料化学成分见表1。由表1可知，矿物C2S是比较适合的，要严格控制C3A的含量。对其化学成份最好能控制到C2S十C3S≥80%、C3A≤5%、C4AF≤15%。还有就是水泥的品种并不是越多越好，不宜过多，进入工地后也要经过严格的质量标准检测合格后才能应用到工程中，此外还需要对混凝土的各项标准进行试验，一旦不达标，绝对不能用于施工。

(2)水灰比及水泥用量。混凝土的配置，要严格按照标准进行配置，减少单位用水量，水泥用量也不宜过多，要保证水泥的流动性和保水性，确保所配置出的混凝土都在标准范围内，防止不合格混凝土的出现，一旦发现配置的混凝土不达标，坚决不能用于浇筑。因此对混凝土配置中的最小水泥用量和最大水灰比可以按照表2中的规定来进行配置。

(3)砂石骨料。在大体积混凝土中骨料占的比例比较大，可以达到混凝土绝对体积的80%-83%，所以在对骨料进行选择时，要选择那些岩石弹模较低、膨胀系数较小、级配良好、表面清洁无弱包裹层的骨料细粉含量，只有选用这些质地较好的骨料才能保证混凝土的工作性能，不仅能提高混凝土的密实性和耐久性，更重要的是混凝土的抗裂性能也会大大的提高。根据研究表明，砂子中石粉的比例在15%-18%之间时为最佳配比。

(4)掺和料。为了增强混凝土的强度和寿命，在水泥掺合料的选择上，要采用经过测试的达标的活性材料，否则会影响到混凝土的使用寿命，其强度也会下降。粉煤灰的含碱量和含硫量低，需水量小，都可以掺合在混凝土中进行施工使用。粉煤灰掺合进混凝土中后，可以将混凝土的耐久性和抗渗性大大提高，还可以降低混凝土的收缩量，胶凝材料体系的水化热也会大大减少，混凝土抗拉强度随之也会大大增加，抑制了碱骨料的反应造成大体积混凝土构造出现裂缝的几率。此类好处全部都可以大大提高混凝土的抗裂性，当然，并不是只有这一类掺合料比较好用，还有其它的，诸如：矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥等在施工中也是经常使用的，其质量也是比较好的。

(5)外加剂。混凝土的搅拌中添加高效减水剂和引气剂，进行复合使用，在大体积混凝土的单位用水量和胶凝材料用量上大大降低，提高了新拌混凝土的工作强度，混凝土在硬化后的耐久性、大大提高，热学、力学及变形等主要性能都起到重要的和关键的作用，混凝土的高效性能的发挥离不开外加剂的使用，外加剂成为增加混凝土关键性能的重要组成部分，应该得到积极的使用。

混凝土大坝补强处理

1灌浆

处理混凝土裂缝的主要措施之一就是补强灌浆技术，该技术对混凝土裂缝的处理是非常有效的。灌浆要采取正确的操作方法，灌浆口的布置要逐级进行加密布置，也就是在有裂缝的混凝土结构进行钻孔，然后通过灌注补强浆使裂缝的混凝土结构变得稳定牢固。

2结构补强

混凝土大坝出现严重质量问题时，坝体的应力会重新分布，大坝的上游面会出现较大的拉应力，此时，单纯依靠灌浆补强已经不能保证坝体的安全，因此要对坝体的结构进行补强处理。主要采取以下方法：第一就是采用钢筋锚栓进行补强加固；第二种方法是坝体相对稳定时，沿裂缝挖开一米宽左右的槽，槽壁成键槽状，然后回填优质混凝土进行加固处理。

3重新回填

混凝土结构中，一些部位出现裂缝，或者由于浇筑操作不当导致混凝土的强度不足的现象出现，会造成结构整体出现较为复杂的影响。针对这一情况，对其采用灌浆处理已经很难达到好的效果，采取结构补强措施效果也不明显的时候，就需要考虑将结构挖除，重新回填施工，此时需要注意施工时的温度应力及施工质量，使新老混凝土达到很好的结合效果。

结论

根据以上论述，只要在混凝土的配置、选料及施工过程中加强控制，是完全可以预防裂缝的。要对各个环节严格的进行把关，规范操作，这样大体积混凝土构造的质量才能得到保证，国家财产和人民的生命财产安全才能得到保障。