水工大体积混凝土裂缝成因及防裂措施研究

1、大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 水工大体积混凝土裂缝成因及防裂措施研究 学习中心：奥鹏远程教育福州学习中心层 次： 专科起点本科 专 业： 水利水电工程 完成日期： 2016年 3 月 18日 III水工大体积混凝土裂缝成因及防裂措施研究内容摘要随着我国经济实力的高速提升，大体积混凝土工程数量日益增多，大型水利工程、核电站、桥梁等均应用到大体积混凝土。然而大体积混凝土易于开裂，导致其性能与未开裂混凝土性能差异很大。混凝土渗透反过来又会促使混凝土裂缝的进一步扩大，从而形成恶性循环，对建筑的长期安全和耐久性造成结构破坏。本文

2、在前人的工作基础上，初步分析了水工大体积混凝土裂缝产生的机理和特征。在前人的研究成果实及本人多年施工经验的基础上提出了有效预防及修复措施。最后，结合具体工程实际情况，深入分析混凝土裂缝产生的机理。依据前文所得出的处理原则，提出了合理的解决措施。关键词：水工；大体积混凝土；混凝土裂缝；防止措施目 录内容摘要I引 言11 水工大体积混凝土的应用31.1 水工大体积混凝土的应用31.2 大体积混凝土裂缝的危害31.3 研究课题的提出42 水工大体积混凝土裂缝产生原因52.1 温度裂缝52.1.1 裂缝产生机理52.1.2 温度裂缝的特征52.2 收缩裂缝62.2.1 裂缝产生机理62.2.2 收缩裂

3、缝的特征62.3 混凝土所用材料产生的裂缝72.3.1 裂缝产生机理72.2.2 裂缝的特征83 水工大体积混凝土裂缝防治措施93.1 温度裂缝防治措施93.1.1 降低原材料温度93.1.2 埋设冷却水管93.1.3 及时与严格地开展保温工作93.1.4 科学合理地分块分层103.2 收缩裂缝防治措施103.2.1 掺加外加剂103.2.2 加入掺合料103.3 自身因素产生裂缝的防治措施103.3.1 集料优选103.3.2 水泥品种优选及用量控制114 雁溪水利工程水工大体积混凝土应用案例分析124.1 雁溪水利工程简介124.2 雁溪水利工程水工大体积混凝土应用情况分析124.3 雁溪

4、水利工程水工大体积混凝土裂缝控制措施134.3.1 混凝土生产工艺134.3.2 浇筑方式144.3.3 养护144.3.4 施工中的温度控制措施155 结论与展望16参考文献17引 言随着经济地迅速发展，基础设施建设中大体积混凝土越来越多，工程实践证明，大体积混凝土施工难度比较大，混凝土产生裂缝的机率较多，稍有差错，将会造成无法估量的损失。为了降低经济损失，我们要减少和控制裂缝地出现。混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题。大体积混凝土裂缝更是其中的一个令人棘手的普遍难题。裂缝问题也是大体积混凝土施工中最主要的工程问题，它会影响混凝土结构的安全性抗渗性及美观，影响了大体积混

5、凝土地正常使用。大体积混凝土产生裂缝的主要原因虽已基本清楚，即大体积混凝土硬化期间，由于截面尺寸较大，水泥用量多，水泥在水化反应中释放的大量水化热所产生的较大温度变化和混凝土复杂的膨胀收缩的共同作用，会产生较大的温度应力和收缩应力，致使大体积混凝土产生裂缝。但如何完全控制、解决大体积混凝土裂缝，目前尚未有一个明确结论。二十世纪三十年代开始，国内外学者已重视对大体积混凝土应用研究，随着科技发展，学者们对大体积混凝土结构进行了一系列的试验和理论研究，特别是大体积混凝土受温度作用下受损机理。大体积混凝土裂缝的开裂问题，在国外的工程中也相当普遍。自从90年代末期，混凝土耐久性的问题提出后，大体积混凝土

6、裂缝的问题引起了人们的注意，国外学者针对这一问题进行不断的研究和总结，取得了不错的控制效果。日本建筑学会标准（JASS5）规定1：“结构断面最小厚度在80cm以上，同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25的混凝土，称为大体积混凝土”。美国混凝土学会规定：“任何就地浇筑的大体积混凝土，其尺寸之大，必须要求解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂”。我们可以从这些定义中看出，大体积混凝土在现实工程中的应用是无法避免开裂的，所以研究大体积混凝土的重点就是研究大体积混凝土开裂的解决办法。我们从国际坝工委员会1988年多大坝工作状态的调查报告可以知道：在世界上已经建成的

7、混凝土大坝绝大多数或多或少存在温度裂缝，在遭受灾难性破坏的243座混凝土中，就有30座是温度问题引起的2。本文根据多年的施工实践经验及相关理论并结合实际工程就如何控制、解决水工大体积混凝土裂缝问题，从水工大体积混凝土裂缝的产生原因进行分析，进而对水工大体积混凝土裂缝的处理措施进行探讨，最后结合具体案例，探讨水工大体积混凝土裂缝处理的具体应用。本文的主要研究内容如下：本文第一部分通过对水工大体积混凝土的应用及裂缝产生的危害提出水工大体积混凝土防裂控制的研究课题。第二部分对大体积混凝土裂缝产生的原因进行分析，通过原因分析以便第三部分裂缝控制提供相应的措施。第三部分就是对大体积混凝土裂缝防治采取相应

8、的控制措施。第四部分采用案例结合的办法，对大体积混凝土裂缝产生的成因和采取的解决措施进行研究，最后进行总结。1 水工大体积混凝土的应用1.1 水工大体积混凝土的应用随着国民经济的快速发展，我国基础设施建设突飞猛进，水工大体积混凝土越来越广泛，比如各种型式的混凝土大坝、港工建筑物等混凝土地板以及很多大型水利工程的基础承台等都是用大体积混凝土浇注而成的。随着我国“西部大开发”、“西电东送”战略的实施，西部丰富的水电资源也将得到进一步的开发，而在开发和待开发的水电项目中拦河坝的坝型大多为混凝土，水工大体积混凝土的使用量也将逐渐增加。混凝土作为目前用量最大的一种建筑材料，已经开始广泛应用于工业与民用建

9、筑、水利、农林、交通及海港工程。混凝土的取材也是很方便的，可以是就地取材用搅拌站搅拌，也可以使用附近的商品混凝土。混凝土的运输可以使用搅拌车运送，到了现场浇筑则可以用泵送混凝土。所以使用大体积混凝土结构在原材和运输方面是十分便利的。大体积混凝土的抗压强度很高，基本上可以满足建筑工程的荷载要求，而且可以满足建筑结构的各种形状要求。水工建筑中大体积结构都会使用到混凝土结构，像水利工程要修建的坝、堤、水闸、进水口、渠道等不同类型的水工建筑物，不管是基础、墩、墙身、胸墙等部位都会使用到大体积混凝土结构。而且大体积混凝土结构可以满足这些部位的使用要求，水利水电工程中大体积混凝土的使用是很普遍的。1.2

10、大体积混凝土裂缝的危害混凝土裂缝是混凝土结构的主要危害之一，也是最容易造成严重后果的危害。由于水工混凝土的特殊性，一般都是在大桥、水利工程、港口等重要的建筑中，一旦发生危险，轻者造成投资几百几千万的工程毁于一旦。重者甚至危害大量的生命安全，造成更大的经济损失。因此，大体积混凝土裂缝不容忽视。常见的水工大体积混凝土裂缝危害主要有以下几种：（1）影响建水利工程建筑物的功能性。筏板结构多为基础，特别是水下基础和底板，如果开裂，将会影响到水利工程建筑物的使用功能；（2）影响水利工程建筑物的刚度。裂缝会使结构的刚度降低，进一步影响水利工程建筑物功能的正常发挥；（3）影响水利工程建筑物的整体性。在一般情况

11、下，一旦水工大体积混凝土建筑出现贯穿裂缝，水工建筑物的整体性便难以保证了。随着时间的推移或者其他因素的影响，一些微观裂缝很可能会发展成为宏观裂缝，后果就不堪设想。（4）影响混凝土的耐久性。在特殊环境下，如果一些具有侵蚀性的物质进入了混凝土内部，则会导致钢筋腐蚀，并且使混凝土表面受损，影响混凝土的耐久性。1.3 研究课题的提出水工大体积混凝土裂缝的控制是工程界由来已久的技术难题。水工大体积混凝土裂缝主要由干缩、砼自身的重量以及水泥的水化热、温度、地基沉降等等原因造成的。我国水工大体积混凝土建筑几乎无可避免的会产生裂缝，国际发到国家中也有不少的水工建筑物产生裂缝，裂缝的危害是巨大的，轻者影响水工建

12、筑物的美观，重者影响水工建筑的结构安全，对人们的生活生产安全带来巨大的灾难。因此，研究水工大体积混凝土裂缝的相关问题，具有重要的现实意义。2 水工大体积混凝土裂缝产生原因2.1 温度裂缝2.1.1 裂缝产生机理当混凝土结构受热温升时，体积将受热膨胀，反之将收缩，如果结构的混凝土单元体不受任何约束，可以自由伸缩，即在混凝土体内将不产生应力。自由温度变形只有满足如下条件才会出现：当板体不和处于另一力学变形或温度变形的物体相联系，板内各点的温度相同即：当板体的温度场呈均匀变化；当板体的温度场呈线性变化。除上述情况以外，当所研究物体与其他物体发生联系，或温度场按其他规律变化，在这些物体内将产生温度应力

13、，他们不仅与物体的线膨胀系数有关，而且还与组成物体的材料热学性能和物理力学性能如变形模量、泊松比也有关1。在实际工程中由于混凝土必须浇筑在地基或老混凝土上，它们的初始温度条件不同，而且它们的物理力学性能也有差别。因此混凝土的温度变形在建基面上要受到地基或老混凝土的约束，因此产生温度应力。在混凝土内部，由于先后浇筑的时间不同，水泥用量和散热条件不同等原因，在混凝土内部将出现非线性温度场分布，因此在混凝土内部也会产生温度应力。2.1.2 温度裂缝的特征在混凝土结构浇筑和运行过程中，由于温度不断变化，受外部和自身的约束而引起的应力称为温度应力。在大体积混凝土结构中，温度变化对结构的应力状态具有重要的

14、影响，有时温度应力可能超过其他荷载所引起的应力总和，掌握温度应力变化规律对结构设计非常重要。根据温度应力的形成过程，大休积混凝土的温度应力问题可以简化为以下三个阶段：（1）早期：混凝土浇筑初期温度上升阶段，自浇筑开始至水泥水化热基本结束为止，一般约30d2。在这个阶段水泥放出大量的水化热同时混凝土的弹性模量迅速增长。若混凝土外表温度较低，则在混凝土初凝后，由于内部混凝土的升温膨胀，就会在大体积混凝土的表面产生裂缝。由于弹性模量的变化，混凝土在这一时期形成残余应力。（2）中期：混凝土硬化后期的降温阶段，自水泥水化热作用基本结束开始至混凝土冷却到最终稳定温度为止，这个阶段，混凝土的弹性模量变化不大

15、，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起的，这些应力与早期形成的残余应力相叠加3。（3）晚期：混凝土完全冷却以后的运行时期。温度应力主要是由于外界气温变化所引起的，这些应力与前两种的应力相叠加。当结构产生变形时，不同的结构之间、结构内部各质点之间都可能产生相互的影响，相互的牵制，这就是“约束”。由于建筑物有各种结构组合，约束的形式也有很多种，大致可分为两类：“外约束”和“内约束”。温度应力按其产生的原因可分为外约束应力和自约束应力。2.2 收缩裂缝2.2.1 裂缝产生机理（1）混凝土的沉缩变形：混凝土拌合物是固体颗粒（水泥和集料）、水和空气交混而成的三相体系。浇灌成型后，绝大部分空

16、气逸出，固体粒子互相接触，形成一种空间结构，结构中充满着水。由于颗粒之间的摩擦力比较小，彼此之间的摩擦力不足以阻止其相互滑移，由于受到重力的影响，彼此相互靠近，并且使空隙不断的减小。随着这种沉降的作用，混凝土的体积势必会逐渐减小，直到缝隙减小到不足以滑动为止。（2）混凝土的干缩变形：体积收缩，混凝土配合比中所含水分，20%参与水泥的水化，其他80%水分蒸发，引起体积收缩。混凝土硬化以后，仍然含有一定数量可以挥发的水分。如果混凝土是裸露在外面，暴晒在干燥的空气重，混凝土中的水分必将逐渐蒸发而减少。随着水分的减少，混凝土的体积也会逐渐缩减，这种现象就称之为混凝土的干缩变形。（3）水泥水化体积收缩：

17、当水泥化合物和水化合时，会有部分的水分进入物质的结构内部，因此会有一部分水分被消耗掉。这样就会使参加反应的水分子体积加上参加反应的分子体积的和要变小，进而大体积混凝土的体积发生变化，产生变形。2.2.2 收缩裂缝的特征高强度混凝土具有很好的工程性能，但它也会增加混凝土发生收缩裂缝的可能性3。一般来说高强度混凝土出现的裂缝有温度裂缝、干燥裂缝、塑性裂缝以及自收缩。而他们各自发生的时间均有所不同，这也可以作为判断裂缝的原则之一。最早出现的是塑性收缩裂缝，它一般出现在浇筑后几小时内甚至十几小时内。其次是温度裂缝，它一般发生在浇筑后的两天至十天的范围。再次是自收缩裂缝，它发生在混凝土硬化后的几十天之内

18、。而干燥裂缝出现最晚。在判断好不同时期出现的裂缝对于我们处理收缩裂缝起到了重要作用。（1）沉缩裂缝：从理论上说，混凝土的沉缩就是增实作用的延续，对混凝土各种性能会有积极影响。然而，实际上发生的不均匀沉缩却会导致产生一些不规则的混凝土塑性收缩裂缝。这种裂缝通常是互相平行的，间距一般为0.2-1.0m4，并且有一定的深度，它不仅可以发生在大体积混凝土中，而且可以发生在平面尺寸较大、厚度较薄的结构构件中。（2）干缩裂缝：在干燥空气中，混凝土表层的孔隙水很快离去，然而外界的空气扩散进入表层内，取代已经离去的水原先所占据的空间。此后一方面下一层混凝土的孔隙水蒸发，使已经进入混凝土体内的空气的湿度提高，另

19、一方面湿空气又凭借扩一散作用与外界的干燥空气进行交换，使湿度降低，从而使孔隙水得以继续蒸发。这种干燥过程一直进行到混凝土内部最深处的蒸汽压与外界空气的蒸汽压持平为止。混凝土的干缩与拉伸荷载下的应变属于同一数量级。在结构物中出现的干缩率往往高以10-4，如果不加正确对待，往往导致构件表面开裂甚至整体断裂等祸患。2.3 混凝土所用材料产生的裂缝2.3.1 裂缝产生机理（1）水泥和水的影响混凝土结构的开裂主要是由于混凝土本身收缩所受到的拉应力超过期抗拉强度。混凝土的收缩值和所采用的混凝土的种类、混凝土中水泥的比例、水泥的细度等等问题。实验研究表明，水泥的细度越细，混凝土开裂的可能性越5。（2）砂石、

20、石骨料的影响混凝土开裂还和混凝土中骨料的含泥量相关。实验研究表明，混凝土中骨料的含泥量越高，混凝土开裂的可能性越高。这是由于骨料中所含的泥土成分阻碍了骨料和水之间的粘合，从而降低了混凝土的强度。（3）外加剂和掺合剂的影响外加剂和掺合剂的加入可以显著提高混凝土的干缩值。如果使用的是一般类型的化学外加剂，混凝土的干缩值会低于使用促凝剂AE减水剂的外加剂。如果混凝土中加入了膨胀剂，则需要更多的维护成本，如果早期维护不当，很容易产生裂缝。2.2.2 裂缝的特征由于大体积混凝土的组成材料的混杂而产生的裂缝也是非常常见的，这类裂缝，一般是由于混凝土掺入了矿物质（如硅粉、矿渣微粉），水化后产生的热量会更大，

21、裂缝的可能性就更大，其原因是由于水化速度过快和水化时发热量不同而产生裂缝。同时，如果混凝土中水泥掺和的量不同时，混凝土的性能也会产生很大影响。如果水泥用量少时，自缩值就小。混凝土自收缩的大小也与水泥的掺和剂有关。如果外加剂的性能和品质都比较高的话，那么混凝土产生的收缩变形就比较小，反之亦然。这类裂缝的特征是网状龟裂，很不规则。一般斜向裂缝比较常见，出现中间宽、两端细的特征。由于混凝土自身的性能不同，不同的大体积混凝土建筑产生的裂缝在不同的部位，有些裂缝甚至可能会大面积出现，影响建筑的正常使用。3 水工大体积混凝土裂缝防治措施3.1 温度裂缝防治措施3.1.1 降低原材料温度相关的工程实践表明，

22、大体积混凝土的浇筑温度越高，水泥的水化速率越快。相关资料统计表明，浇筑温度每增加10，混凝土内部的温度会提高3-5。为了达到降低温度的目的，可以在大体积混凝土浇筑时，适当的降低原材料的温度，可以采用冷水拌合，或者在混凝土中加入冰屑。但是，加冰需要注意，一定要保证在拌合的过程中冰屑会完全融化。湿法、干法、真空汽化法是预冷却骨料主要的三种手段。湿法冷却是将冰水与骨料直接接触进行降温，可以采用浸水法与喷水法；干法冷却是用冷空气对骨料进行吹风冷却；真空汽化法是利用在骨料周围空间形成的部分真空，使骨料中水分蒸发、吸热而冷却骨料。预冷却水泥一般采用气冷法和浸水法。3.1.2 埋设冷却水管在混凝土的内部预先

23、埋设水管，通过水管打入冷水，可以起到降低混凝土内部温度的作用。这种方法在国内外使用比较广泛，因为这种方式降低混凝土内部温度的效果比较明显，而且使用方法较灵活，并且可以控制整个结构内部的温度。埋设冷却水管这种做法一般在混凝土浇筑完成后通冷却水，有些比较特殊的工程甚至在浇筑开始时就通冷却水，以便减少初期由于水泥水化热所带来的最高温度。3.1.3 及时与严格地开展保温工作当水工大体积混凝土接近冷却时，表面和内部的温度会出现温度差，产生温度阶梯，从而产生拉应力，造成混凝土的开裂。温度阶梯是水工大体积混凝土产生裂缝的重要原因之一。为了防止水工大体积混凝土内外部的温度差，施工中一般可以采用混凝土表面保温的

24、方法。水工大体积混凝土的保温工作要尽早开展，并且越早越好，这样就可以尽量减少混凝土表面的早期收缩裂缝。施工中经常使用的保温材料主要有：模板、草袋、麻袋、湿砂、锯末等，保温材料不仅要布置在混凝土的表面，还要注意结构物侧面的保温。3.1.4 科学合理地分块分层对于大体积混凝土工程而言，若采用一次性整体式浇注法施工，必然会导致混凝土内部产生不容忽视的温度应力，可能由此而造成温度裂缝的产生。在征得业主与设计方同意的情况下，可以考虑对混凝土结构实施合理地分层分块浇筑。目前工程界普遍使用的分层分块方法主要有斜向分层、分段分层和全面分层三种，此法一般遵循第一层混凝土尚未初凝时，便立即浇筑下一层。3.2 收缩

25、裂缝防治措施3.2.1 掺加外加剂大体积混凝土事宜选择缓凝型减水剂，如果在混凝土中掺入水泥重量的0.2%-0.3%的具有缓凝作用的减水剂，可以延缓混凝土的凝结时间，降低水泥水化热的速率，有利于水泥内部热量的散失。另外，在大体积混凝土中也可采用膨胀剂来控制裂缝的产生。以UEA为例，膨胀剂的掺入可产生膨胀效应，14天的限制膨胀率约为（2-4）×104，他不但可补偿混凝土的收缩，而且能降低混凝土的综合温差。3.2.2 加入掺合料加入适当的搀和量可以明显的减少混凝土中水泥的用量，因此可以减少水泥的水化热。通常掺入的掺合料主要有：煤灰、矿渣、沸石粉、火山灰等。粉煤灰的颗粒具有滚珠效应，如果可以

26、用适量的粉煤灰代替水泥，不仅可以改善混凝土和易性，还可以便于操作、减少混凝土搀和所需的水量，对降低混凝土水化热具有重要的意义。加入适当的掺合料，从经济意义上来讲，还具有明显的经济价值。3.3 自身因素产生裂缝的防治措施3.3.1 集料优选混凝土中集料对混凝土性能的影响较大，一般混凝土中集料所占的比例高达70%-80%。由于集料表面的质地、最大粒径、含水量、密度等都会影响到混凝土拌合料对水泥浆料的需求量，从而会影响混凝土表面的温缩变形。经过实验表明，对混凝土温度收缩最有利的集料形状应该是接近球形，并且表面比较光滑，这类集料可以减少包裹集料所需的水泥浆料，混凝土中颗粒的稳定性也较好。因此，大体积混

27、凝土最好可以选用来源不同、粒径较大，并且比较连续的集料进行拌合，从而得到抗裂性较好的混凝土6。3.3.2 水泥品种优选及用量控制大体积混凝土所采用的水泥品种和水泥的用量对混凝土表面的温差值影响非常大。因为不同品质的水泥产生的水化热不同，因此大体积混凝土在制备时，应当选用水化热较低、凝结时间比较长的水泥，可以优先选用中低热水泥、粉煤灰水泥或者火山灰水泥等。而且，在选用时，尽量选择水泥强度比较低的水泥。在水泥的制备时，满足水泥所需的力学性和耐久性的条件下，应当尽可能的减少水泥的用量。根据相关资料显示，在制备1m³的水泥中，减少10kg水泥的用量，可以使水泥内部的温度降低1。4 雁溪水利工

28、程水工大体积混凝土应用案例分析4.1 雁溪水利工程简介雁川溪地处浙江省南部，为瓯江上游龙泉溪支流之一，发源于龙泉与遂昌交界海拔1256m的淤连山。雁溪水利工程坝址以上控制流域面积116km2，主河长26.69km，河道比降17.83。坝址与电站厂址区间河道长4.64km，控制集雨面积10.65km2（原初设厂址9.59km2），流域内山高坡陡，洪水暴涨暴落。属中亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，受季风影响明显。多年平均气温为17.6，多年平均降雨量1767.0mm。流域内森林为次生针叶阔叶混交林，山坡为黄、红壤土，高山区留有半原始生态自然植被，植被条件较好。主河道深切，基岩裸露，陡坡流急，河

29、槽调蓄能力小，洪水暴涨暴落。雁溪水利工程总库容为907万m3，装机2×4000kw，为小（1）型水库，枢纽工程属等工程。相应各项水工建筑物的级别为：拦河坝、泄洪建筑物、发电引水建筑物为4级建筑物；电站厂房、二道坝等为5级建筑物；施工导流等临时建筑物为5级建筑物。拱坝、溢洪道、发电引水建筑物设计洪水标准为30年一遇；校核洪水标准为200年一遇；发电厂房设计洪水标准为30年一遇；校核洪水标准为50年一遇。图4-1 雁溪水利工程4.2 雁溪水利工程水工大体积混凝土应用情况分析雁溪水利工程闸底板厚度为2.0m，每次浇筑方量1200m3，闸墩厚度为缝（边）墩1.2m、中墩1.6m，每次一组（两

30、个缝墩及一个中墩），浇筑量为1500m3；均属于大体积混凝土，其强度等级为C25；混凝土浇筑采用泵送，水灰比为0.48，水泥用量为400kg/m3；而混凝土的施工高峰期均在冬季，室外气温较低。根据建设过程的相关资料表明，本建设工程选用的是泵送混凝土工艺，在施工完成之后，雁溪水利工程底板和闸墩工程中出现了很多的裂缝，这些裂缝虽然对水利工程的结构没有造成危害，但是却严重影响了水利工程的美观。经过分析，其出现裂缝的原因有以下几点：（1）混凝土浇筑后会由于水化热的作用引起温度升高而体积膨胀，随着热量的散发，又因降温而发生体积收缩，当混凝土变形受到约束时就会产生温度应力。混凝土热胀时受到地基、等的约束会

31、产生压应力；施工期混凝土内外温差较大，表面混凝土的降温收缩受内部热胀混凝土的约束会产生拉应力6，从而导致雁溪水利工程出现较多的混凝土裂缝。（2）混凝土中约有20%的水分是水泥硬化所必须的，而约80%的水分要蒸发，多余的水分如果蒸发会引起混凝土的收缩。而雁溪水利工程在施工完毕后，一定时期内并没有针对混凝土收缩进行相应的养护，从而导致裂缝的出现。（3）雁溪水利工程在施工阶段，气温的变化对混凝土的水化热有较大的影响。外界的气温越高，混凝土的浇筑温度就越高。雁溪水利工程在夏季进行水工大体积混凝土施工浇筑的，混凝土内部的温度高达70，随着温度的下降，导致混凝土表面引起温度应力，进而是表面产生裂缝。4.3

32、 雁溪水利工程水工大体积混凝土裂缝控制措施4.3.1 混凝土生产工艺（1）施工设备混凝土拌和机械以HZS50B型自动上料拌和楼为主，另配备2台JS500型强制式拌和机及PLD-800型自动上料机2台。砂石储料场位于拌和站南侧。拌和用水由水塔用100管送接至拌和站水箱，现场放置80t水泥储罐一只和粉煤灰储罐一只，砂、石、水、水泥、粉煤灰均为自动上料，由电脑控制，外加剂从操作平台上由人工加入。拌和站出料口以适宜硅搅拌运输车接料的高度设置。混凝土运输主要为2台6m3硅搅拌运输车；动力设备利用网电，另备2台120kw发电机组，以确保混凝土连续浇筑。（2）混凝土配比雁溪水利工程船闸底板及墙体均属大体积混

33、凝土，降低水泥水化热是非常有效的温控措施。水泥：选用水化热较小的海螺牌普硅P.032.5级散装水泥；粉煤灰：采用电厂生产的级袋装粉煤灰，掺量为水泥用量的20%，采用超量取代法掺加；外加剂：外加剂选择以高效减水、引气量小，缓凝时间长并与已选定的水泥、粉煤灰配伍良好（水化热小、干缩性能好）为标准。采用南京水科院生产的HLC-1复合型外加剂，掺量为胶结材料的6%7%，采用内掺法。4.3.2 浇筑方式闸首底板浇筑时从左岸开始浇筑，采用阶梯法分5批浇筑，每批浇筑厚度为0.5m，阶梯理论长度为2m。混凝土每批硅方量为16.5m3，混凝土拌和站的理论出料强度为50m3/h，实际生产强度取25.5m3/h，则

34、每批混凝土浇筑时间为0.647h，即38.8分钟，5批混凝土浇筑完毕时间为192.5分钟，经多次试验掺外加剂后的混凝土初凝时间均大于300分钟，因此不会产生冷缝。底板混凝土入仓均用管径150的HBT混凝土输送泵送到仓面，再在仓面上挂漏斗和串筒下料，漏斗间距最大不超过3m，以便平仓振捣，串筒至浇筑面高度均在2m以内。下料前清除积水、杂物，并对原基础面进行养护，第一批料为与混凝土同标号的砂浆，其每批料厚度控制在0.4m内，混凝土上升速度控制在0.6m/h。一般以每个漏斗口下料数量控制，常用泵送次数（活塞工作次数）控制（每次为0.05m3）。浇筑仓面上使用5台振动机和1台平板振动器，下料时尽量摊开，

35、当中间堆料较高时，由人工扒平7。平仓后即开始振捣，振捣时给每个操作手划定工作范围，在其范围内从一侧开始向另一侧进行振捣，振捣间距约为一倍半作用半径，即4050cm，上层硅振捣时应将振动棒插入下层混凝土5cm左右，振动捧插入混凝土中振捣时间约15-30s，做到快插慢拨。混凝土振动好的基本特征为：表面下沉停止，气泡不再冒出，表面平坦并有少许水泥浆。浇面层混凝土前应将凝结于钢筋上的水泥清除。由于泵送混凝土坍落度较大，泌水较多（掺抗裂剂时较少），故在浇底板混凝土时需用真空吸水机排除仓内积水，排除泌水后对混凝土进行复振。在泵送过程中，有计划中断时，应在预先确定的中断浇筑部位停止泵送，中断时间不宜超过1h。4.3.3 养护施工前根据试验数值对底板混凝土进行温控计算，并以此确定保温和养护措施，混凝土浇筑完毕后，及时进行养护，混凝土养护时间不少于14天。底板表层混凝土振捣后，及时抹平经真空吸水后在收光，收光后先铺塑料薄膜，再盖两层草帘，洒水养护。4.3.4 施工中的温度控制措施施工前根据试验数值对底板混凝土进行温控计算，并以此确定保温和养护措施，混凝土浇筑完毕后，及时进行养护，混凝土养护时间不少于14d。具体的操作步骤如下。（1）各环节紧凑有序