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[摘要]混凝土的裂缝是关系水泥混凝土大坝耐久性的一个关键因素，分析了水泥混凝土大坝的优缺点及其工程应用，针对其防渗问题和裂缝处理提出了加固坝体的重要措施。
[关键字]混凝土大坝 防渗及耐久性 裂缝 处理
[中图分类号] TV42+1.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-235-1
1混凝土大坝产生裂缝的主要原因
1.1混凝土硬化过程中引起塑性裂缝
混凝土塑性收缩是造成早期裂缝的重要原因之一，当混凝土中的水分蒸发速度过其泌水速度时，就会产生塑性收缩裂缝。出现塑性裂缝卞要是因为水灰比现场失控和气温偏高水分蒸发过快这两个因素造成的。
1.2干缩变形裂缝
在水泥混凝土大坝施工现场由于气温高、空气湿度小、风速大，使混凝土表面水分流失蒸发快，，混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束产生拉应力而出现十缩裂缝，在原材料相同条件下，配合比对于混凝土的收缩率有很大的影响。此外砂石骨料含泥量超标时，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重。
1.3温度收缩裂缝
当昼夜温差较大 加上风速较大加大温差，混凝土面板内外温差过大。由于内外温差较大而致使内外部变形不均匀产生裂缝。温度裂缝主要发生在大体积混凝土中，混凝土周边约束低，温度裂缝相对影响较小。
1.4沉降影响
因坝体不均匀沉降会引起的结构裂缝，多为贯穿性裂缝，危害较大。
2混凝土坝的防渗及处理措施措施
随着混凝土坝的发展，混凝土坝的防渗措施越来越受到重视，以往的混凝土坝惯用柱状法浇注l=1水泥用量大，虽然施工慢，温控措施难度大，但大坝靠混凝士本体防渗，一般不再设专置门的防渗结构。近十儿年来混凝土坝的发展逐渐趋向于碾压混凝土坝，而碾压混凝土坝是由薄层贫混凝± 碾压而成，上下层混凝土在旌工过程中存在一定的时间间隙，导致层与层之间存在层面，升程与升程之问存在缝面，造成碾压混凝土坝形成大量水平施工缝的存在。因此，寻求合适的防渗措旌以提高碾压混凝土坝的抗渗能力，是碾压混凝土坝筑坝技术发展的关键问题之一，混凝土大坝裂缝是大坝破坏的主要原因是由于混凝土是粗细骨料、水泥、水和气体组成的非均质材料，因此，在其内部同时存在着固相、液相和气相。在混凝土的凝固过程中，随着温度和湿度的变化而产生体积变形，这种变形是不均匀的，随着水化热的降低，收缩变形较大，而骨料收缩很小。在水泥石因降温和失水干缩时，骨料因约束其变形而引起内应力，造成在水泥石本身或骨料与水泥石的粘结面 出现微裂纹。这些微裂纹的存在，使得骨料砂浆界面成为混凝土构件的薄弱处，在一定的荷载作用下，这些微裂纹会扩展而逐步成为匀相贯通的裂缝。结合工程实际防渗措施总结如下。
2.1选择合格的原材料
合理选用材料能可靠的控制混凝土的温度升降变化，这是减少混凝土结构裂缝的有效乎段，原材料的选择。
2.1.1水泥
优先选用中低水化热，水泥的水化热是水泥水化过程中放出的热量。水化热与水泥矿物成分、细度、掺入的外加剂品种、数量、水泥品种及混合材料掺入量有关。水泥的水化热主要在早期释放，后期逐渐减少。对于大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土工程，由于水化热积聚在内部不易发散，使内部温度上升到50—6O度以上，内外温度差引起的应力使混凝土可能产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土工程是不利。水泥品种很多，工程中最常用的是硅酸盐系水泥。硅酸盐水泥（PI、PII型）、普通硅酸盐水泥（P0）由于水化热较大，不适用于大体积混凝土工程：矿渣硅酸盐水泥（Ps）适用于有耐火、耐热要求的大体积混凝士结构：火山灰质硅酸盐水泥（PP）适用于有抗渗要求的大体积混凝土结构：粉煤灰硅酸盐水泥（PF）适用于地上、地下水中的大体积混凝土结构。
2.1.2粗集料
水泥混凝土的干燥收缩和徐变都受骨料的影响。多孔的可压缩的骨料会使混凝土的十缩显著增大，使用差的骨料收缩约为好骨料的两倍：同时，热膨胀系数很小或各向异性的骨料对收缩开裂产生较大影响。所以调整好砂、石颗粒级配，减少砂中的泥含量、针片状颗粒含量、石粉含量等，会因有减少拌合需水量（以至水泥量）而减小混凝土的十缩性的：另外，带棱角有麻面的碎石则较有利于混凝土的抗拉性能。
2.1.3粉煤灰填缝剂
工程中呵选用粉煤灰作为填缝剂，粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出的一种工业废渣。磨成一定细度的煤粉在煤粉锅炉燃烧（1l00～1500℃）后，由收尘器收集的细灰称为粉煤灰，部分烧结粘连成块从炉底排出的多孔状炉渣，称炉底灰。其中，粉煤灰约占灰渣总量的85%。灰与渣除某些物理特性等有所差别外，其性质并无本质上的不同。
2.1.4外加剂
采用木质素磺酸钙缓凝高效减水剂。在混凝土中掺入水泥重量0.3%的减水剂可减少约10%的拌和用水，减少约10%的水泥用量，有效降低了水化热并明显改善混凝上的和易性，混凝上采用木地商品混凝上公司供应的商品混凝上。因此，要求施工前根据设计强度、泵送混凝土坍落度及现场提出的技术要求，提前做好混凝上试配，优选混凝上配合比，适当控制水灰比，减少用水量，使其具有较好的和易性，不离析，不泌水，泵送混凝上供应技术参数要求。
2.2加强水泥混凝土大坝的早期养护
混凝土大坝常见裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要，从温度应力观点出发，保温应做到：防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝 防止混凝土冷却过快，应该尽量设法控制混凝土的施工期降温速率：防l 混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。水泥混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，使混凝土免受不利温度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。
3小结
综上所述，混凝+裂缝的处理主要可以归纳为表面处理、内部灌浆处理、结构补强加固，大体积混凝土施工质量控制的关键是选择合理的混凝土材质、有效地进行温度控制和运用合理的施工浇筑方案。本工程按照以上几个方面对大体积混凝土底板的裂缝进行了有效控制，较好地防止混凝土产生开裂，达到了较好的效果，也符合国家规范的要求。
参考文献
[1]土工合成材料在白土坑水库大坝防渗与导渗中的应用，唐安军，方丽丽.《大坝与安全》2009年，第2期.
[2]牛头山水库大坝防渗加固效果分析，王军，戴春华.《浙江水利科技》2009年.第4期.
[3] 孙家盘水库大坝防渗处理，应国满.《中国高新技术企业》2009年第11期，
[4]土工合成材料在大坝防渗与导渗中的应用，李宪明.《中国新技术新产品》2009年.第9期.
[关键字]混凝土大坝 防渗及耐久性 裂缝 处理
[中图分类号] TV42+1.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-4-235-1
1混凝土大坝产生裂缝的主要原因
1.1混凝土硬化过程中引起塑性裂缝
混凝土塑性收缩是造成早期裂缝的重要原因之一，当混凝土中的水分蒸发速度过其泌水速度时，就会产生塑性收缩裂缝。出现塑性裂缝卞要是因为水灰比现场失控和气温偏高水分蒸发过快这两个因素造成的。
1.2干缩变形裂缝
在水泥混凝土大坝施工现场由于气温高、空气湿度小、风速大，使混凝土表面水分流失蒸发快，，混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束产生拉应力而出现十缩裂缝，在原材料相同条件下，配合比对于混凝土的收缩率有很大的影响。此外砂石骨料含泥量超标时，含泥量越大，收缩变形就越大，裂缝就越严重。
1.3温度收缩裂缝
当昼夜温差较大 加上风速较大加大温差，混凝土面板内外温差过大。由于内外温差较大而致使内外部变形不均匀产生裂缝。温度裂缝主要发生在大体积混凝土中，混凝土周边约束低，温度裂缝相对影响较小。
1.4沉降影响
因坝体不均匀沉降会引起的结构裂缝，多为贯穿性裂缝，危害较大。
2混凝土坝的防渗及处理措施措施
随着混凝土坝的发展，混凝土坝的防渗措施越来越受到重视，以往的混凝土坝惯用柱状法浇注l=1水泥用量大，虽然施工慢，温控措施难度大，但大坝靠混凝士本体防渗，一般不再设专置门的防渗结构。近十儿年来混凝土坝的发展逐渐趋向于碾压混凝土坝，而碾压混凝土坝是由薄层贫混凝± 碾压而成，上下层混凝土在旌工过程中存在一定的时间间隙，导致层与层之间存在层面，升程与升程之问存在缝面，造成碾压混凝土坝形成大量水平施工缝的存在。因此，寻求合适的防渗措旌以提高碾压混凝土坝的抗渗能力，是碾压混凝土坝筑坝技术发展的关键问题之一，混凝土大坝裂缝是大坝破坏的主要原因是由于混凝土是粗细骨料、水泥、水和气体组成的非均质材料，因此，在其内部同时存在着固相、液相和气相。在混凝土的凝固过程中，随着温度和湿度的变化而产生体积变形，这种变形是不均匀的，随着水化热的降低，收缩变形较大，而骨料收缩很小。在水泥石因降温和失水干缩时，骨料因约束其变形而引起内应力，造成在水泥石本身或骨料与水泥石的粘结面 出现微裂纹。这些微裂纹的存在，使得骨料砂浆界面成为混凝土构件的薄弱处，在一定的荷载作用下，这些微裂纹会扩展而逐步成为匀相贯通的裂缝。结合工程实际防渗措施总结如下。
2.1选择合格的原材料
合理选用材料能可靠的控制混凝土的温度升降变化，这是减少混凝土结构裂缝的有效乎段，原材料的选择。
2.1.1水泥
优先选用中低水化热，水泥的水化热是水泥水化过程中放出的热量。水化热与水泥矿物成分、细度、掺入的外加剂品种、数量、水泥品种及混合材料掺入量有关。水泥的水化热主要在早期释放，后期逐渐减少。对于大型基础、水坝、桥墩等大体积混凝土工程，由于水化热积聚在内部不易发散，使内部温度上升到50—6O度以上，内外温度差引起的应力使混凝土可能产生裂缝，因此水化热对大体积混凝土工程是不利。水泥品种很多，工程中最常用的是硅酸盐系水泥。硅酸盐水泥（PI、PII型）、普通硅酸盐水泥（P0）由于水化热较大，不适用于大体积混凝土工程：矿渣硅酸盐水泥（Ps）适用于有耐火、耐热要求的大体积混凝士结构：火山灰质硅酸盐水泥（PP）适用于有抗渗要求的大体积混凝土结构：粉煤灰硅酸盐水泥（PF）适用于地上、地下水中的大体积混凝土结构。
2.1.2粗集料
水泥混凝土的干燥收缩和徐变都受骨料的影响。多孔的可压缩的骨料会使混凝土的十缩显著增大，使用差的骨料收缩约为好骨料的两倍：同时，热膨胀系数很小或各向异性的骨料对收缩开裂产生较大影响。所以调整好砂、石颗粒级配，减少砂中的泥含量、针片状颗粒含量、石粉含量等，会因有减少拌合需水量（以至水泥量）而减小混凝土的十缩性的：另外，带棱角有麻面的碎石则较有利于混凝土的抗拉性能。
2.1.3粉煤灰填缝剂
工程中呵选用粉煤灰作为填缝剂，粉煤灰是以燃煤发电的火力发电厂排出的一种工业废渣。磨成一定细度的煤粉在煤粉锅炉燃烧（1l00～1500℃）后，由收尘器收集的细灰称为粉煤灰，部分烧结粘连成块从炉底排出的多孔状炉渣，称炉底灰。其中，粉煤灰约占灰渣总量的85%。灰与渣除某些物理特性等有所差别外，其性质并无本质上的不同。
2.1.4外加剂
采用木质素磺酸钙缓凝高效减水剂。在混凝土中掺入水泥重量0.3%的减水剂可减少约10%的拌和用水，减少约10%的水泥用量，有效降低了水化热并明显改善混凝上的和易性，混凝上采用木地商品混凝上公司供应的商品混凝上。因此，要求施工前根据设计强度、泵送混凝土坍落度及现场提出的技术要求，提前做好混凝上试配，优选混凝上配合比，适当控制水灰比，减少用水量，使其具有较好的和易性，不离析，不泌水，泵送混凝上供应技术参数要求。
2.2加强水泥混凝土大坝的早期养护
混凝土大坝常见裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要，从温度应力观点出发，保温应做到：防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝 防止混凝土冷却过快，应该尽量设法控制混凝土的施工期降温速率：防l 混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。水泥混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，使混凝土免受不利温度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。
3小结
综上所述，混凝+裂缝的处理主要可以归纳为表面处理、内部灌浆处理、结构补强加固，大体积混凝土施工质量控制的关键是选择合理的混凝土材质、有效地进行温度控制和运用合理的施工浇筑方案。本工程按照以上几个方面对大体积混凝土底板的裂缝进行了有效控制，较好地防止混凝土产生开裂，达到了较好的效果，也符合国家规范的要求。
参考文献
[1]土工合成材料在白土坑水库大坝防渗与导渗中的应用，唐安军，方丽丽.《大坝与安全》2009年，第2期.
[2]牛头山水库大坝防渗加固效果分析，王军，戴春华.《浙江水利科技》2009年.第4期.
[3] 孙家盘水库大坝防渗处理，应国满.《中国高新技术企业》2009年第11期，
[4]土工合成材料在大坝防渗与导渗中的应用，李宪明.《中国新技术新产品》2009年.第9期.