水利工程大体积混凝土施工质量通病防治

1、水利工程大体积混凝土施工质量通病防治1、裂缝产生原因大体积混凝土结构裂缝的发生是由多种因素引起的。 除外部荷载作用产生的荷载裂缝和地基变形产生的裂缝外， 还有因温度和收缩产生的裂缝。（ 1）水泥水化热影响产生的裂缝。水泥水化过程中放出大量热量， 且主要集中在浇筑后的 7d 左右。尤其对于大体积混凝土来讲， 这种现象更加严重。 由于混凝土内部和表面的散热条件不同， 因此混凝土中心温度很高， 这样就会形成内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当温度应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。（ 2）混凝土收缩影响产生的裂缝。混凝土在不受外力情况下， 在空气中自然硬结时体积收缩

2、， 受到外部约束时（支承条件、钢筋等） ，将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。（ 3）外界气温湿度变化的影响产生的裂缝。混凝土具热胀冷缩性质， 当外界气温湿度发生变化时， 混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生起着很大的影响。（ 4）其他因素的影响产生的裂缝。混凝土配合比不良会造成混凝土塑性沉降裂缝， 一般是混凝土配合比中，粗骨料级配不连续、数量不够，砂率及水灰比不当所造成的裂缝。还有，施工材料质量、 施工工艺质量及钢筋锈蚀引起产生混凝土裂缝。2、防止产生裂缝措

3、施大体积混凝土的裂缝破坏了结构的整体性、耐久性、防水性，危害严重，必须加以控制。针对产生裂缝的各项原因，针对性地采取防治措施，并将这些措施贯穿于混凝土施工的全过程，从混凝土组成材料、施工安排、浇筑前后降低混凝土的措施和养护保温等。2.1 优选混凝土各种原材料（ 1）水泥的选择。水泥水化过程中会释放大量热量， 因此在大体积混凝土施工中应选用低热或中热的大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等， 以降低混凝土的温升， 提高混凝土硬化后的体积稳定性。在飞来峡水利枢纽工程中，水泥主要品种有广州金羊牌 425#普通硅酸盐水泥和英德南华 425#普通硅酸盐水泥，前期船闸导墙部位使用小部分云

4、浮高坝牌 425#普通硅酸盐水泥。现场抽样结果表明，水泥满足国标硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥 （GB175-92）要求。（ 2）骨料的选择。在选择粗骨料时，应尽量选择吸水性较小，收缩性较低的石料。飞来峡工程选用的就是大岗岭石料场的花岗岩碎石，该石料吸水性小，收缩性低，符合质量要求， 生产人工花岗石碎石， 采用四级石料。（ 3）掺加外加料和外加剂。外掺剂保水性较好，混凝土收缩较小。掺加适量粉煤灰，可减少水泥用量，从而达到降低水化热的目的。 本工程主要掺用广州黄埔热电厂及虎门热电厂级灰，小部分广州西村热电厂级灰。掺加适量的减水剂， 它可有效地增加混凝土的流动性， 且能提高水泥水化率，增强混凝土的强度

5、，从而可降低水化热，同时可明显延缓水化热释放速度。本工程减水剂主要采用了糖蜜缓凝剂及缓凝高效减水剂FDN1000。（ 4）精心设计混凝土配合比。除了保证原材料的选用质量外，精心设计混凝土配合比也很重要。应合理设计配合比，生产出高强、高韧性、低热和高极拉值的抗裂混凝土。为了保证此环节，我公司成立了工地试验室， 严格执行飞来峡工程大坝砼配合比使用规定 等要求，确保工程施工配合比质量。2.2 施工控制措施为了防止大体积混凝土出现裂缝， 一般常规的施工控制措施是采用控制混凝土入模温度、 浇筑速度等方法。 但由于本工程所在地多年平均气温大于 30达 127 天，并且混凝土总方量约 100 万立方米。坝段

6、基础面积大，其中厂房坝段主机段基础面长 75.5 米，单机宽 21 米；溢流坝段基础面长 30 米，宽 17.5 米。如果不能采取有效的温控措施，容易产生贯穿性或大量的局部裂缝。为解决 5 月 10 月浇筑基础约束区大体积混凝土的温控防裂问题，补偿温度应力，简化温控措施，加快工程进度，结合水电二局在青溪工程中应用外掺MgO 微膨胀混凝土筑坝技术取得的成功的经验，经多方论证，业主和设计同意采用外掺MgO 微膨胀混凝土技术作为大体积混凝土的主要温控防裂措施。2.3 裂缝治理措施在保证了原材与采取了各种有效施工措施后， 混凝土仍有可能产生裂缝，这需要我们采取合理可靠的裂缝处理措施解决， 以保证工程的

7、安全稳定运行。在发现了临时裂缝后，必须对裂缝部位进行全面、彻底的水、气清理，准确地找到裂缝，确定裂缝的严重程度，如需处理，可采用水泥常规水泥灌浆方案或化学灌浆方案。 先沿缝凿槽及修平顺，接着埋管、 封填水泥砂浆或环氧砂浆，待凝查漏后进行化学灌浆后切割管头。具体的施工过程是：（ 1）凿槽：辩清裂缝走向后，沿缝隙两边凿适宜宽度与深度的梯形槽。（ 2）埋管封槽：用喷气嘴、喷灯将槽内的尘碴吹净、烘干，检查裂缝贯通情况，埋设透明胶管，该胶管剪开处朝向裂缝，上部采砂水泥砂浆或环氧砂浆封槽抹平， 上部进行养护， 胶管引出管头供查漏和灌浆或排气用，以保证灌浆效果。（ 3）待凝查漏：埋管封槽后，待凝 57 天，压气检查封槽的密封情况，同时检查有无遗漏，确保灌浆质量，检查无漏后在表面涂环氧 12 次。（ 4）化学灌浆：化学灌浆宜在低温季节进行，灌浆材料宜采用粘结强度高、有一定亲水性、凝结时间可调配，