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[摘 要]随着我国水路运输的不断发展，港口和航道建设项目逐渐增多，大体积混凝土施工技术被广泛应用。在进行大体积混凝土施工时，受各方面因素影响难免会出现施工裂缝，使混凝土工程的施工质量受到影响。基于此，文章首先对港口航道工程中大体积混凝土施工裂缝的成因进行分析，然后对港口航道工程中大体积混凝土施工裂缝的控制措施进行了探讨。
[关键词]港口航道工程大体积混凝土施工裂缝
中图分类号：U615 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0223-01
1 大体积混凝土性能裂缝的原因
由于港口与航道其所处环境比较特殊，故而极易出现裂缝，导致其产生裂缝的原因较多，无论是由于内外温差，还是水化热的反应所造成的，都给后期的养护工作带来较大难度，从而加剧裂缝的产生，导致港口与航道整体性能的下降。
1.1 混凝土内外温差
混凝土内部和外部的温度差是导致混凝土内部出现裂缝的主要因素。混凝土浇筑完成后，温度差主要分为三个时期，分别为混凝土浇筑初期、混凝土内部温度最高期、混凝土拆模前后三个时期。混凝土浇筑初期，由于混凝土的导热性差，各类物质反应产生的水化热均会聚集在混凝土内部。随着内部温度不断升高，当混凝土内部温度和外部温度的差异过大的时候，混凝土内部就会产生膨胀力，变形程度会超出外部变形程度。这个时候，会在混凝土表面产生非常大的拉应力，当拉应力大于混凝土可以承受的最大拉力的时候，混凝土内部就会产生崩裂，出现温度裂缝。因此，温度裂缝主要是由于水化热导致混凝土内部和外部出现温差变化，导致混凝土内部产生应力并出现开裂。温度应力造成的混凝土开裂主要有以下两种类型。第一种类型：如果混凝土内部温度为非线性分布，并且内部和外部是约束没有完全静止的结构，混凝土结构受自身约束的影响，会产生温度应力；第二种类型：当混凝土全部结构边界或混凝土部分结构感受到外部的压力时，结构变形也会受到制约，进而出现温度应力
1.2 水泥水化热
混凝土浇筑完成之后，水泥水化过程中会形成大量的热量，造成内部升温急剧上升，然而气温在下降时，会导致整个结构存在较大应力。混凝土在达到了最高的温度之后，自身散热之后会迅速降温，直到与环境温度一致时。升温后的散热过程，由于内外散热的速度不同，从而导致外部温度高于内部。这样，内外温度的不均匀变化，使得整个混凝土的结构都存在着同一方向的梯度变化，从而造成变形反应的一致性，导致混凝土内外结构存在一定的压力差，如果该温度产生的拉应力大于混凝土自身的抗拉强度，此时便会形成裂缝[2]。
1.3 混凝土内部收缩
大体积混凝土的体积比较大，在施工过程中的各个位置温差应力不相同，裂缝一般出现在较为薄弱的区域内。在钢筋混凝土的结构中，其拉应力一般是由钢筋所承受，混凝土只承受压应力。混凝土在水化过程中会产生大量的热量，其内部组织温度持续上升，拉应力也就随之产生。在后期的降温时段，此时混凝土受到了较大的拉应力，如果其超过了混凝土承受的最大抗拉强度，则会发生裂缝。
1.4 外部负荷重
另一个影响混凝土出现裂缝的原因是由于大体积混凝土受到外部力量的影响，在外部负荷过重的情况下，大体积混凝土的应力无法应对这样强的外力冲击，从而出现裂缝。在施工过程中，混凝土内部也会由于碱骨料的相互作用而出现化学反应，影响到混凝土内部的结构，最终导致混凝土的体积加大，产生裂缝的机率随之增加。
2 大体积混凝土关于裂缝的控制
2.1 合理选择施工材料
对水灰比进行有效控制。在进行施工的过程中，为了避免由于混凝土中含水量过大导致混凝土出现水化热或收缩，需要控制好材料的水灰比。选择水泥材料。水泥在出现水化反应的过程中，会有大量热量释放出来。随着温度的不断升高，混凝土表面会出现裂缝。在选择粗骨料的过程中，最好选择自然连续级配的粗骨料。
2.2 混凝土材料比例的控制
在混凝土配合比例设计前，必须通过实际检测与科学计算相统一的方法对混凝土成分配比的合理性进行确认。①在确定水和灰的比例前，结合混凝土耐度和强度的要求，再通过混凝土的强度变化数据建立曲线图，从而求出水与灰的比例关系，根据混凝土的耐久度来求出水和灰比的最大比值。把所求到的水灰比例进行对比研究，可通过设计依据来选取水灰比的最小比值。②确定所需水的总量时，需结合混凝土的坍落度和碎石材料的具体情况来确定用水量。③影响混凝土使用效率的主要因素是砂率，在混凝土配合比例设计中，根据所需混凝土要求的不同，其砂率也随之变化。砂率越高，则混凝土的强度就越高，一般通过水泥用量和碎石粒径的情况可以确定混凝土的砂率。
2.3 采取温控防裂措施
在施工过程中，做好骨料的配级，使用一些具有干硬性的材料制作混合料，同时在配料中加入塑化剂等，尽量减少水泥使用量；混凝土在搅拌时可以加入淑芬，通过添加剂的应用能够很好的降低其温度；在夏季施工的过程中，浇筑时应该严格控制浇筑层的厚度，厚度应该尽量控制在500mm以下，通过厚度的控制，能够保证整体结构具有良好的散热性能，避免大量温差裂缝的出现。另外，在二层浇筑过程中，第一阶段的混凝土施工要在初凝前完成，并且根据混凝土的结构选择不同的区域进行温度的测量，定时测量混凝土结构的内外温度，然后根据不同的氧护方法来降低温差。根据工程实际情况进行拆模，该过程中值得注意的是，需要减少混凝土结构温度的持续下降而产生较大的温度梯度出现，避免出现裂缝。
2.4 加强混凝土后期养护
防止混凝土裂缝的另一个关键问题就是进行有效的后期养护，做好混凝土的后期养护可以有效控制混凝土的裂缝几率。混凝土浇筑过程和成型过程的养护工作都非常重要，工作人员一定要对其表面温度进行时刻追踪，可以通过覆盖不同厚度的草垫或者控制洒水量等方法对其温度的保持采取相应措施，确保混凝土表面的湿润，避免裂缝的产生。
2.5 改善大体积混凝土施工条件，减少裂缝产生概率
合理安排港口与航道工程大体积混凝土施工的顺序，是有防止施工裂缝产生的关键，所以，工作人员在施工过程中须严格按照相关规定，选择有效的施工方法，在实践过程中努力探究更好的施工方法，尽可能的避免出现混凝土应力集中的现象。此外，通过预留温度伸缩缝的方法，也可以减少混凝土结构温度变化产生的影响，使施工裂缝的概率降到最低。
3 结语
综上所述，港口航道工程由于其施工的特点，大体积混凝土的使用量非常大，但是在实际施工中，由于种种因素的影响造成了其结构出现了不同程度的裂缝现象。因此，在施工过程中，需要根据工程实际情况，选择合适的施工材料以及恰当的配合比，科学的进行施工，严格进行管理，同时还要重视混凝土的养护工作，这样才能够避免出现较为严重的温差裂缝，切实的提高港口工程的质量。
参考文献
[1] 苏建法.对港口与航道工程大体积混凝土施工裂縫控制研究[J].江西建材，2015，24：122+127.
[2] 王明军，姚灵.港口航道工程大体积混凝土施工裂缝的控制措施[J].四川建材，2015，06：171+176.
[关键词]港口航道工程大体积混凝土施工裂缝
中图分类号：U615 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0223-01
1 大体积混凝土性能裂缝的原因
由于港口与航道其所处环境比较特殊，故而极易出现裂缝，导致其产生裂缝的原因较多，无论是由于内外温差，还是水化热的反应所造成的，都给后期的养护工作带来较大难度，从而加剧裂缝的产生，导致港口与航道整体性能的下降。
1.1 混凝土内外温差
混凝土内部和外部的温度差是导致混凝土内部出现裂缝的主要因素。混凝土浇筑完成后，温度差主要分为三个时期，分别为混凝土浇筑初期、混凝土内部温度最高期、混凝土拆模前后三个时期。混凝土浇筑初期，由于混凝土的导热性差，各类物质反应产生的水化热均会聚集在混凝土内部。随着内部温度不断升高，当混凝土内部温度和外部温度的差异过大的时候，混凝土内部就会产生膨胀力，变形程度会超出外部变形程度。这个时候，会在混凝土表面产生非常大的拉应力，当拉应力大于混凝土可以承受的最大拉力的时候，混凝土内部就会产生崩裂，出现温度裂缝。因此，温度裂缝主要是由于水化热导致混凝土内部和外部出现温差变化，导致混凝土内部产生应力并出现开裂。温度应力造成的混凝土开裂主要有以下两种类型。第一种类型：如果混凝土内部温度为非线性分布，并且内部和外部是约束没有完全静止的结构，混凝土结构受自身约束的影响，会产生温度应力；第二种类型：当混凝土全部结构边界或混凝土部分结构感受到外部的压力时，结构变形也会受到制约，进而出现温度应力
1.2 水泥水化热
混凝土浇筑完成之后，水泥水化过程中会形成大量的热量，造成内部升温急剧上升，然而气温在下降时，会导致整个结构存在较大应力。混凝土在达到了最高的温度之后，自身散热之后会迅速降温，直到与环境温度一致时。升温后的散热过程，由于内外散热的速度不同，从而导致外部温度高于内部。这样，内外温度的不均匀变化，使得整个混凝土的结构都存在着同一方向的梯度变化，从而造成变形反应的一致性，导致混凝土内外结构存在一定的压力差，如果该温度产生的拉应力大于混凝土自身的抗拉强度，此时便会形成裂缝[2]。
1.3 混凝土内部收缩
大体积混凝土的体积比较大，在施工过程中的各个位置温差应力不相同，裂缝一般出现在较为薄弱的区域内。在钢筋混凝土的结构中，其拉应力一般是由钢筋所承受，混凝土只承受压应力。混凝土在水化过程中会产生大量的热量，其内部组织温度持续上升，拉应力也就随之产生。在后期的降温时段，此时混凝土受到了较大的拉应力，如果其超过了混凝土承受的最大抗拉强度，则会发生裂缝。
1.4 外部负荷重
另一个影响混凝土出现裂缝的原因是由于大体积混凝土受到外部力量的影响，在外部负荷过重的情况下，大体积混凝土的应力无法应对这样强的外力冲击，从而出现裂缝。在施工过程中，混凝土内部也会由于碱骨料的相互作用而出现化学反应，影响到混凝土内部的结构，最终导致混凝土的体积加大，产生裂缝的机率随之增加。
2 大体积混凝土关于裂缝的控制
2.1 合理选择施工材料
对水灰比进行有效控制。在进行施工的过程中，为了避免由于混凝土中含水量过大导致混凝土出现水化热或收缩，需要控制好材料的水灰比。选择水泥材料。水泥在出现水化反应的过程中，会有大量热量释放出来。随着温度的不断升高，混凝土表面会出现裂缝。在选择粗骨料的过程中，最好选择自然连续级配的粗骨料。
2.2 混凝土材料比例的控制
在混凝土配合比例设计前，必须通过实际检测与科学计算相统一的方法对混凝土成分配比的合理性进行确认。①在确定水和灰的比例前，结合混凝土耐度和强度的要求，再通过混凝土的强度变化数据建立曲线图，从而求出水与灰的比例关系，根据混凝土的耐久度来求出水和灰比的最大比值。把所求到的水灰比例进行对比研究，可通过设计依据来选取水灰比的最小比值。②确定所需水的总量时，需结合混凝土的坍落度和碎石材料的具体情况来确定用水量。③影响混凝土使用效率的主要因素是砂率，在混凝土配合比例设计中，根据所需混凝土要求的不同，其砂率也随之变化。砂率越高，则混凝土的强度就越高，一般通过水泥用量和碎石粒径的情况可以确定混凝土的砂率。
2.3 采取温控防裂措施
在施工过程中，做好骨料的配级，使用一些具有干硬性的材料制作混合料，同时在配料中加入塑化剂等，尽量减少水泥使用量；混凝土在搅拌时可以加入淑芬，通过添加剂的应用能够很好的降低其温度；在夏季施工的过程中，浇筑时应该严格控制浇筑层的厚度，厚度应该尽量控制在500mm以下，通过厚度的控制，能够保证整体结构具有良好的散热性能，避免大量温差裂缝的出现。另外，在二层浇筑过程中，第一阶段的混凝土施工要在初凝前完成，并且根据混凝土的结构选择不同的区域进行温度的测量，定时测量混凝土结构的内外温度，然后根据不同的氧护方法来降低温差。根据工程实际情况进行拆模，该过程中值得注意的是，需要减少混凝土结构温度的持续下降而产生较大的温度梯度出现，避免出现裂缝。
2.4 加强混凝土后期养护
防止混凝土裂缝的另一个关键问题就是进行有效的后期养护，做好混凝土的后期养护可以有效控制混凝土的裂缝几率。混凝土浇筑过程和成型过程的养护工作都非常重要，工作人员一定要对其表面温度进行时刻追踪，可以通过覆盖不同厚度的草垫或者控制洒水量等方法对其温度的保持采取相应措施，确保混凝土表面的湿润，避免裂缝的产生。
2.5 改善大体积混凝土施工条件，减少裂缝产生概率
合理安排港口与航道工程大体积混凝土施工的顺序，是有防止施工裂缝产生的关键，所以，工作人员在施工过程中须严格按照相关规定，选择有效的施工方法，在实践过程中努力探究更好的施工方法，尽可能的避免出现混凝土应力集中的现象。此外，通过预留温度伸缩缝的方法，也可以减少混凝土结构温度变化产生的影响，使施工裂缝的概率降到最低。
3 结语
综上所述，港口航道工程由于其施工的特点，大体积混凝土的使用量非常大，但是在实际施工中，由于种种因素的影响造成了其结构出现了不同程度的裂缝现象。因此，在施工过程中，需要根据工程实际情况，选择合适的施工材料以及恰当的配合比，科学的进行施工，严格进行管理，同时还要重视混凝土的养护工作，这样才能够避免出现较为严重的温差裂缝，切实的提高港口工程的质量。
参考文献
[1] 苏建法.对港口与航道工程大体积混凝土施工裂縫控制研究[J].江西建材，2015，24：122+127.
[2] 王明军，姚灵.港口航道工程大体积混凝土施工裂缝的控制措施[J].四川建材，2015，06：171+176.