关于港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝问题的探讨

张玮

摘要：在混凝土施工中，混凝土出现裂缝是一个普遍的现象，港口与航道工程因其在经济发展中的重要地位，应尽量避免其大体积混凝土裂缝问题的出现。本文首先分析了港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝的成因，针对大体积混凝土施工裂缝的控制问题进行了论述。

关键词：港口与航道工程；大体积混凝土；施工裂缝；控制

伴随着港口和航道项目建设的不断加多和加快，大体积混凝土在其中的应用变得越来越广泛。与普通混凝土施工类似，港口与航道工程大体积混凝土施工也会产生裂缝问题，而且施工裂缝的成因较多，无论是混凝土内部收缩，还是外部温度变化以及外力作用，都可能引发大体积混凝土的裂缝现象，影响港口与航道工程的质量与使用性能。大体积混凝土施工裂缝作为施工过程中最常见的工程质量问题，在施工过程中必须给予足够的重视，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能，极大程度的预防和控制港口工程中的大体积混凝土裂缝的出现，确保工程质量。

1.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝的成因

1.1 在混凝土浇筑之后，混凝土会吸收水分从而实现水化作用。在此情况下，混凝土内部结构发生收缩，当收缩应力值超过混凝土的最大抗拉强度，那么，混凝土结构将产生裂缝现象。在大体积混凝土施工中，由于混凝土体积与总量都比较大，收缩应力也将相应地增大，因此，其发生收缩裂缝的概率也比较大。

1.2 温度是导致混凝土裂缝的主要因素，在大体积混凝土施工过程中，需要严加控制混凝土内外温差。混凝土水化过程会产生大量的热能，这些热能被困于混凝土内部，导致混凝土内部温度逐渐上升。一旦混凝土外部温度与内部温度相差过多，难免会引发混凝土裂缝问题。另外，混凝土在成型过程中，其内部抗拉能力较差，不能有效地抵抗由于温度变化引发的应力，因此，这也是产生施工裂缝的原因。

1.3 除了收缩与温度两个因素之外，还有其他的因素，如外部荷载、化学反应等都能够引发大体积混凝土施工裂缝。在混凝土未完全成型前，即施加超标的荷载，或者混凝土内部各种碱骨料相互发生化学反应，导致混凝土内部结构改变，体积增加，也将引发施工裂缝。

的合理配比，是提高混凝土性能的关键，同时也是保证混凝土质量的重点。因此，在港口与航道工程大体积混凝土施工过程中，技术人员必须结合港口与航道工程的实际情况，按照相关标准制定科学、合理的混凝土原料配比，并指导施工人员进行有效的搅拌与养护，从而为控制施工裂缝提供基础。

2.大体积混凝土施工裂缝的控制

2.1選择施工材料

2.1.1水灰比的控制

在控制水灰比时，要在达到混凝土强度等级的基础上，对混凝土的水灰比进行控制。施工时，做好水灰比的计量工作，降低混凝土中水的使用量，进而避免混凝土出现收缩以及水化热的情况。本工程要求水灰比控制在0.46。

2.1.2选择水泥材料

水泥在水化反应过程中，会释放大量的热量，导致大体积混凝土的温度升高，混凝土表面出现收缩裂缝。这种情况和水泥的种类以及混凝土的使用量有较大的关系。综合考虑，本工程使用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥。基础混凝土的使用量为385kg/m3。

2.1.3选择粗骨料

要合理的配备粗骨料级配，在水灰比相同的情况下，尽量少使用水泥和水。在选择粗骨料时，要优先选择自然连续级配的粗骨料。为了防止出现离析的情况，不宜选择颗粒直径较大的粗骨料。本工程施工过程中，选择6～40mm连续级配的碎石作为粗骨料，并且粗骨料中不允许针片状的石屑。将含泥量控制在1%内。

2.1.4细骨料的选择

细骨料宜选择质地良好的中、粗砂，细度模数保持在2.7～2.9。适当降低水和水泥的使用量，使用质量良好的中粗砂。避免混凝土收缩和升温的情况。综合考虑，本工程使用中砂的细度模数为2.8，将含泥量控制在2%左右。

2.1.5选择外掺料

施工时，要在大体积混凝土中加入一定的粉煤灰，从而降低水化热，避免混凝土温度过高。此外，还可以提高混凝土拌合物的保水性、粘聚性和流动性。本工程施工过程中，施工一级粉煤灰。

2.1.6选择外加剂

在大体积混凝土中加入外加剂可以减少水泥、水的使用量，提高混凝土的和易性，延长混凝土的凝固时间，降低水化速度，进而避免混凝土表面出现收缩裂缝。本工程施工时选择DQ-3D缓凝减水剂作为外加剂，具有膨胀、缓凝、减水的作用。掺入时，根据水泥用量将粉末状外加剂加入到混凝土拌合料中，并搅拌一分钟。

2.2严格控制大体积混凝土施工的温度

大体积混凝土施工温度的控制，包括混凝土的初始温度，也包括混凝土成型过程中的外界问题。因此，施工人员可以在混凝土浇筑过程中，以撒水、加冰等方法降低混凝土初始温度，使混凝土内部温度与外界温度相接近，避免施工裂缝产生。另外，合理安排混凝土施工时间，最好是在夜间施工，这样有利于混凝土内外温度的控制。在混凝土成型后期，施工人员可以以人工控温的形式，在混凝土表面加设保温材料等方法，保证混凝土内外温差保持在允许范围内，避免混凝土内部收缩应力过大而引发施工裂缝问题。

2.3改善大体积混凝土施工的约束条件

港口与航道工程大体积混凝土施工工序安排的合理性，也是有效避免施工裂缝的关键。因此，施工人员必须按照施工规定，合理选择适宜的施工技术，并积极探索创新的施工方法，尽量避免混凝土应力集中情况。同时，还可以预留温度伸缩缝，以减少混凝土结构温度约束，有效降低产生施工裂缝的概率。

2.4养护措施

2.4.1做好保温保湿，缓慢降温

混凝土浇筑之后注意保温保湿养护，避免混凝土过高的温度应力。夏季气温较高，应该注意采取保湿措施，避免混凝土在烈日下暴晒；秋季夜晚气温较低，应该采取保温措施，减小混凝土温度梯度。

2.4.2注意模板拆除时机

采取长时间的混凝土养护，拆除模板或撤除保温防护后，如表面温度骤降，混凝土就可能会产生龟裂，只有当混凝土任何部位的温度都处于逐渐下降状态时，才能撤除保温防护。大体积混凝土不能降温过快，因为当混凝土内外存在温差时，表面骤冷的混凝土产生裂缝的可能性很大。规定合理的拆模时间，延缓降温时间和速度，充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

2.4.3控制好内外温差

加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，内外温差控制在25℃以内，基面温差和基底温差均控制在20℃以内，及时调整保温和养护措施，使混凝土的温度梯度和湿度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。

3.结束语

港口和航道混凝土使用过程中的裂缝现象产生的原因有很多种，例如混凝土内外温度差异，以及混凝土内部收缩压力等等。尤以引起我们注意的就是，要掌握专业知识技能，要从当地的具体实际地理环境出发，施工技术人员要遵从科学合理的技术流程和国家规格标准进行施工。并且，在大面积的混凝土成型使用阶段，要注意定期的养护工作，将工作的细节落到实处，制定出具体的养护和周期执行计划，采取积极有效的防护措施，避免裂缝的侵袭，最大限度的延长混凝土港口和航道的使用年限，为未来混凝土的大面积使用奠定良好的基础。

参考文献：

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