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【摘 要】 大体积混凝土结构是水利施工中关键的环节，其施工质量直接关系到整个工程的安全性与整体性。因此作为一名优秀的施工人员，在实际工作中必须要将所有的因素考虑在其中，提出科学合理的施工方案进行施工，这样才能够提高工程的施工质量，避免其出现裂缝。本文探讨了大体积混凝土抗裂技术在水利工程施工中的应用。
【关键词】 大体积混凝土；抗裂技术；水利工程；施工；应用
水利施工责任重于泰山，一个小的疏忽就可能引发大的安全事故，所以混凝土裂缝问题绝对不能轻视。在施工过程中，一定要严格遵守设计方案，切忌偷工减料。严格遵循避免大体积混凝土裂缝的措施，做好防范工作。管理者也要做好管理工作，各方面都负起责任，这样才能保证整个工程的质量。
一、造成水利工程大体积混凝土出现裂缝的原因
1、温差因素
产生大体积混凝土裂痕的主要原因是温度差异，即混凝土结构物内部与表面的温度差过大导致收缩变形产生裂痕。在水利工程施工中，大体积混凝土结构通常是一次浇筑成功，因其结构整体外形较大在浇筑成型以后，水泥水化热后产生的热量汇集在结构物的内部，热量难以散发，使结构内部的温度明显比外部的温度高，造成内外温差过大，内部就会由于压力过大产生膨胀。这样在内部温度低的时候，混凝土结构已经基本成型，收缩在所难免，由于此时混凝土结构抗拉能力相对薄弱，一旦压力超过了混凝土结构所能承受的最大抗拉强度，就会在大体积混凝土结构物表面形成裂痕。
2、收缩可造成混凝土裂缝的产生
大体积混凝土结构物在逐步硬化的过程中伴随着热量的散出，热量越多，相应的混凝土结构的收缩能力也越来越大，如果收缩能力高于混凝土的极限抗拉强度，就会在大体积混凝土结构表面出现各种程度的裂痕。在大体积混凝土结构中，即使是水灰成分高于常值，结构自身收缩不大，在与温度差异产生的收缩力相互叠加而产生的收缩应力是很大的，很容易超出结构物最大抗拉强度而产生裂痕。在不叠加的时候，通常情况下不会产生裂痕，所以在大型水利工程施工中，混凝土结构物自身收缩量的大小也被考虑为进行指导工程施工建设标准的评定指标。
3、施工现场操作原因
（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
（2）缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
（3）对水化热计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位。
（4）现场养护措施不到位。
二、水利工程施工中的大体积混凝土抗裂技术
1、优选混凝土各种原材料
优先采用高标号矿渣硅酸盐水泥，在满足设计和混凝土可泵性的前提下，严格控制水泥用量，以减少水化热，降低混凝土的温升值，并延缓峰值，降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。在条件许可的情况下，也可选用具有微膨胀性的水泥。这种水泥在水化膨胀期（1～5d）产生的预压应力，可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。
骨料所占比例控制在混凝土绝对体积的80%～83%，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。可选用10.40mm连续级配碎石，细度模数2.80～3.00的中砂。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，这样不仅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。
2、精心设计混凝土配合比
混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。通过加外加剂（减水剂、高效泵送剂、UEA微膨胀剂、粉煤灰等）调整混凝土配合比，力求减水、减少水泥用量来防止裂缝。高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用，也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。在混凝土中添加约10%的UEA可使混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，相应地提高混凝土抗裂强度。混凝土中掺用粉煤灰，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等，有利于提高混凝土的抗裂性能。
3、控制混凝土浇筑速度以及建筑厚度
在进行水利施工时，由于混凝土浇筑的普遍性，导致施工者不能对混凝土的浇注工作做到足够的重视，这就造成了浇筑速度过快，浇筑质量也就随之降低。在大体积的混凝土浇筑施工中，往往采取分层次的浇筑工作，切不能一视同仁，马虎浇筑。在采取分层浇筑的时候对施工者的操作要求很高，这样的精细操作才能保证混凝土的强度，施工者既要考虑到混凝土的体积大小，还要考虑实际的混凝土捣实状况，这样才能高效率且高质量的完成工作。正是由于分层浇筑的这些优点，所以分层浇筑成为现在主流的浇筑方法。
4、控制混凝土的密实度
为了保证混凝土的密实度，要进行混凝土的捣实工作。具体施工时，将混凝土浇筑到指定的位置，再利用振动棒对浇筑的混凝土进行捣实工作，确保混凝土充实整个模具。这样才能让整个混凝土体强度达到要求。这不仅有利于混凝土体中气泡的排出，还能大大提高混凝土的密实度。特别是对于水利工程，达到密实度才能有效的起到防水等作用，才能提高使用寿命，提高抗裂性。
5、控制混凝土的初始温度
针对温差裂缝，需要在混凝土拌合时，对混凝土的初始温度进行控制，防止拌合后混凝土温度过高，在混凝土土体成型的过程中内部温度过高，形成温差裂缝。因此，在进行混凝土灌注时，需要对混凝土拌合物以及混凝土出料口的温度进行控制。特别是在高温季节进行施工时，需要进行人工降温，对灌注出机口的混凝土温度进行控制。这个时候，就可以借助冷水进行喷淋，或者风冷骨料，还可以在水利工程坝体内埋设冷水管，对混凝土进行水冷。
6、控制拆模时间
一般来说，拆模时间越晚越有利于凝土的成型，然后结合工期等情况进行综合分析，首先要考虑的是质量问题，在确保质量的前提下尽量越晚越拆模越好。同时还要控制成型时的温度，一般来说维持在15摄氏度是最好的。
7、加强混凝土浇筑后的养护
养護是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。对大面积的底板面，一般可采用先一层塑料薄膜后二层草包作保温保湿养护，草包应迭缝铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率，及时调整养护措施。拆模后要及时加以覆盖养护防止混凝土降温和失水过快产生裂纹，更应避免猛浇大量冷水，为防止混凝土突然降温。
综上所述，大体积混凝土的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，只要施工措施得当，组织工作落实好，完全可以控制温度裂缝产生，保证混凝土施工质量。
参考文献：
[1]张克亮.水利工程基础施工中大体积混凝土技术的应用[J].科技创新与应用.2013（29）
[2]王德春.水利工程中大体积混凝土施工技术探讨[J].中国新技术新产品.2013（04）
[3]陈晓晖.建筑工程施工过程中对抗裂技术的应用[J].中国建筑金属结构.2013（10）
[4]梁为公，闫春梅.浅谈大体积混凝土施工技术控制[J].黑龙江科技信息.2011（07）
【关键词】 大体积混凝土；抗裂技术；水利工程；施工；应用
水利施工责任重于泰山，一个小的疏忽就可能引发大的安全事故，所以混凝土裂缝问题绝对不能轻视。在施工过程中，一定要严格遵守设计方案，切忌偷工减料。严格遵循避免大体积混凝土裂缝的措施，做好防范工作。管理者也要做好管理工作，各方面都负起责任，这样才能保证整个工程的质量。
一、造成水利工程大体积混凝土出现裂缝的原因
1、温差因素
产生大体积混凝土裂痕的主要原因是温度差异，即混凝土结构物内部与表面的温度差过大导致收缩变形产生裂痕。在水利工程施工中，大体积混凝土结构通常是一次浇筑成功，因其结构整体外形较大在浇筑成型以后，水泥水化热后产生的热量汇集在结构物的内部，热量难以散发，使结构内部的温度明显比外部的温度高，造成内外温差过大，内部就会由于压力过大产生膨胀。这样在内部温度低的时候，混凝土结构已经基本成型，收缩在所难免，由于此时混凝土结构抗拉能力相对薄弱，一旦压力超过了混凝土结构所能承受的最大抗拉强度，就会在大体积混凝土结构物表面形成裂痕。
2、收缩可造成混凝土裂缝的产生
大体积混凝土结构物在逐步硬化的过程中伴随着热量的散出，热量越多，相应的混凝土结构的收缩能力也越来越大，如果收缩能力高于混凝土的极限抗拉强度，就会在大体积混凝土结构表面出现各种程度的裂痕。在大体积混凝土结构中，即使是水灰成分高于常值，结构自身收缩不大，在与温度差异产生的收缩力相互叠加而产生的收缩应力是很大的，很容易超出结构物最大抗拉强度而产生裂痕。在不叠加的时候，通常情况下不会产生裂痕，所以在大型水利工程施工中，混凝土结构物自身收缩量的大小也被考虑为进行指导工程施工建设标准的评定指标。
3、施工现场操作原因
（1）现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。
（2）缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
（3）对水化热计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位。
（4）现场养护措施不到位。
二、水利工程施工中的大体积混凝土抗裂技术
1、优选混凝土各种原材料
优先采用高标号矿渣硅酸盐水泥，在满足设计和混凝土可泵性的前提下，严格控制水泥用量，以减少水化热，降低混凝土的温升值，并延缓峰值，降低混凝土最高温升，降低混凝土所受的拉应力。在条件许可的情况下，也可选用具有微膨胀性的水泥。这种水泥在水化膨胀期（1～5d）产生的预压应力，可部分抵消温度徐变应力，减少混凝土内的拉应力，提高混凝土的抗裂能力。
骨料所占比例控制在混凝土绝对体积的80%～83%，应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。可选用10.40mm连续级配碎石，细度模数2.80～3.00的中砂。砂除满足骨料规范要求外，应适当放宽石粉或细粉含量，这样不仅有利于提高混凝土的工作性，而且可提高混凝土的密实性、耐久性和抗裂性。有研究表明，砂子中石粉比例一般在15%～18%之间为宜。
2、精心设计混凝土配合比
混凝土配合比设计时，在保证混凝土具有良好工作性的情况下，应尽可能的降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则，生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值”的抗裂混凝土。通过加外加剂（减水剂、高效泵送剂、UEA微膨胀剂、粉煤灰等）调整混凝土配合比，力求减水、减少水泥用量来防止裂缝。高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量，改善新拌混凝土的工作度，提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用，也是混凝土向高性能化发展的不可或缺的重要组分。在混凝土中添加约10%的UEA可使混凝土内部产生的膨胀应力可以抵消一部分混凝土的收缩应力，相应地提高混凝土抗裂强度。混凝土中掺用粉煤灰，可提高混凝土的抗渗性、耐久性，减少收缩，降低胶凝材料体系的水化热，提高混凝土的抗拉强度，抑制碱骨料反应，减少新拌混凝土的泌水等，有利于提高混凝土的抗裂性能。
3、控制混凝土浇筑速度以及建筑厚度
在进行水利施工时，由于混凝土浇筑的普遍性，导致施工者不能对混凝土的浇注工作做到足够的重视，这就造成了浇筑速度过快，浇筑质量也就随之降低。在大体积的混凝土浇筑施工中，往往采取分层次的浇筑工作，切不能一视同仁，马虎浇筑。在采取分层浇筑的时候对施工者的操作要求很高，这样的精细操作才能保证混凝土的强度，施工者既要考虑到混凝土的体积大小，还要考虑实际的混凝土捣实状况，这样才能高效率且高质量的完成工作。正是由于分层浇筑的这些优点，所以分层浇筑成为现在主流的浇筑方法。
4、控制混凝土的密实度
为了保证混凝土的密实度，要进行混凝土的捣实工作。具体施工时，将混凝土浇筑到指定的位置，再利用振动棒对浇筑的混凝土进行捣实工作，确保混凝土充实整个模具。这样才能让整个混凝土体强度达到要求。这不仅有利于混凝土体中气泡的排出，还能大大提高混凝土的密实度。特别是对于水利工程，达到密实度才能有效的起到防水等作用，才能提高使用寿命，提高抗裂性。
5、控制混凝土的初始温度
针对温差裂缝，需要在混凝土拌合时，对混凝土的初始温度进行控制，防止拌合后混凝土温度过高，在混凝土土体成型的过程中内部温度过高，形成温差裂缝。因此，在进行混凝土灌注时，需要对混凝土拌合物以及混凝土出料口的温度进行控制。特别是在高温季节进行施工时，需要进行人工降温，对灌注出机口的混凝土温度进行控制。这个时候，就可以借助冷水进行喷淋，或者风冷骨料，还可以在水利工程坝体内埋设冷水管，对混凝土进行水冷。
6、控制拆模时间
一般来说，拆模时间越晚越有利于凝土的成型，然后结合工期等情况进行综合分析，首先要考虑的是质量问题，在确保质量的前提下尽量越晚越拆模越好。同时还要控制成型时的温度，一般来说维持在15摄氏度是最好的。
7、加强混凝土浇筑后的养护
养護是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内表温差，促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。对大面积的底板面，一般可采用先一层塑料薄膜后二层草包作保温保湿养护，草包应迭缝铺放。养护必须根据混凝土内表温差和降温速率，及时调整养护措施。拆模后要及时加以覆盖养护防止混凝土降温和失水过快产生裂纹，更应避免猛浇大量冷水，为防止混凝土突然降温。
综上所述，大体积混凝土的施工技术与措施直接关系到混凝土结构的使用性能，只要施工措施得当，组织工作落实好，完全可以控制温度裂缝产生，保证混凝土施工质量。
参考文献：
[1]张克亮.水利工程基础施工中大体积混凝土技术的应用[J].科技创新与应用.2013（29）
[2]王德春.水利工程中大体积混凝土施工技术探讨[J].中国新技术新产品.2013（04）
[3]陈晓晖.建筑工程施工过程中对抗裂技术的应用[J].中国建筑金属结构.2013（10）
[4]梁为公，闫春梅.浅谈大体积混凝土施工技术控制[J].黑龙江科技信息.2011（07）