水利施工中混凝土裂缝产生的原因和预防措施

王 勇

(新疆塔里木河流域阿克苏管理局，新疆阿克苏市 843000)

在水利工程施工的过程中，混凝土会出现开裂的现象，当混凝土发生开裂的时候，混凝土内部的钢筋材料就容易被腐蚀，因此就会降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性以及使用寿命，严重时，甚至会威胁到人民的生命和财产的安全［1］。由此可知，如何避免水利施工过程中混凝土的开裂是值得深入研究的。通过对其产生的原因进行分析，得到有效的预防措施，避免混凝土裂缝的发生，能够很好的保障人民的生命和财产安全，其意义深远。

1 工程概况

库玛拉克河东岸总干渠，是我国塔里木河流域近期综合治理项目之一，是阿克苏河的主要支流库玛拉克河上协合拉枢纽的骨干配套工程。该干渠于2007年6月正式通水试运行，运行后发现该渠道在不同高度有不同程度的裂缝，裂缝宽度等均有详细记录。后采取适当措施进行修复，效果较好。

2 施工中混凝土裂缝产生的原因

2.1 塑性收缩裂缝成因

库玛拉克河东岸总干渠在第一次通水试运行的时候，巡查人员在现场发现了多处裂缝，刚开始，裂缝宽度较小，后逐渐扩大，在后期修理过程中，裂缝趋于稳定。经分析发现，该水利施工中混凝土裂缝的产生，属于塑性收缩裂缝类型。

混凝土在逐渐凝固的过程中，是一个散热和蒸发的过程［2］。由于其散热和蒸发，使得混凝土很自然的会出现体积收缩，尤其是对于一些体积较大的混凝土来说，体积收缩很明显。当混凝土在收缩的时候，受到外界的环境对其所产生的约束力，混凝土就会很自然的形成收缩应力，当其所产生的收缩引力比混凝土的极限抗拉强度都大的时候，混凝土就会产生裂缝，也就是该水利施工中所产生的混凝土裂缝［3］。

水利工程建筑产生的裂缝，对于该建筑的危害是很大的。混凝土裂缝属于一种物理性的病害，其严重影响水利工程混凝土建筑的耐久性。混凝土裂缝的出现时间较早，一般在施工的时候就出现了，有的裂缝出现的时间较晚，也是在水利建筑运行初期的7年左右，因此，排除了由于工程运行时间长而出现老化等说法。

在水利建筑中产生的裂缝，还严重影响着混凝土的抗拉性能，而且也会使得一些有害物质进入混凝土内部，腐蚀钢筋，破坏混凝土结构。在水利工程中，渗漏的产生，直接危及工程的蓄水能力和灌溉效果。因此，应该合理进行补救，防止裂缝的进一步扩大。

2.2 施工中温差裂缝成因

库玛拉克河东岸总干渠水利建筑在第二次通水的时候，出现多处裂缝。经分析，其混凝土裂缝的出现，还和温度变化有关，属于温度差变化引起的裂缝，即温差裂缝。经验表明，温差裂缝产生的原因，是由于在混凝土内部，以及混凝土外部，二者之间由于存在温差而产生裂缝［4］。

温差产生的原因，主要是由于水泥的水化热引起的混凝土表面和混凝土内部产生过大的温差。当温度在不断的变化过程中，混凝土微孔中的水结冰或者是温度很低的水，体积膨胀，冻胀压力较大，水在移动的时候产生渗透压力。当二者所产生的附加作用力比混凝土的抗拉强度要大的时候，混凝土遭到破坏，产生裂缝。温差裂缝产生的情况主要是基于以下几种情况。

一种是水工混凝土在施工的时候，会产生大量的水化热，内外温差大而产生裂缝;另一种情况是混凝土在拆模前后，混凝土其表面温度自然会降低，因此而产生裂缝;还有一种情况是混凝土内部的温度升高，而热量散发不出来，产生温差裂缝。最常出现的地方是在水工大坝、分洪闸、拦河坝等地方出现。库玛拉克河东岸总干渠水利建筑由于温差变化而产生的裂缝，应当予以及时的修复，以防更进一步的扩大而造成危险。

2.3 施工中其它裂缝情况

库玛拉克河东岸总干渠水利施工中，其它裂缝主要是指由于地质情况而引发的裂缝。该水利工程在选址的时候，对于地质问题并未考虑全面，因此而造成了现在的裂缝情况。另外，关于库玛拉克河东岸总干渠，还出现了一些其它方面的裂缝，均需要合理修补，以保障水利建筑物的安全。

3 裂缝的预防措施

库玛拉克河东岸总干渠水利施工中，裂缝产生的原因很多，采取适当的处理方法预防裂缝的产生是十分必要的。

首先，预防裂缝产生采取的方法之一是优化混凝土的设计配合比。在进行施工之前，采集原材料进行试拌，适当的调节混凝土的设计比例。可以参入适当的粉煤灰改善混凝土的和易性，降低温度升高速度，降低混凝土的收缩等，提高其抗腐蚀抗侵蚀的效果。在一些容易发生裂缝的地方，设置斜筋，以降低混凝土所承担的拉应力，有效控制裂缝的发展。

其次，还可以在混凝土拆模之后，采取挂草帘或者铺草浇水的方法来达到养护保湿的目的。刚刚浇筑的混凝土要格外的注意养护和保养，以避免在混凝土的初期产生裂缝，提高其强韧度。现代水利施工更加注重对于混凝土的养护。常可以加强混凝土的密实度，避免空气的进入等，预防氧化，防止钢筋生锈腐蚀。

第三，还需要防止由于混凝土基础的不均匀沉降而产生的裂缝。可以减轻结构的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土结构等。

第四，对于其塑性收缩裂缝的预防，可以在材料方面控制好。选取合适的材料，严格控制水灰比例，添加一些高效的减水剂来增加混凝土的强度。在对混凝土进行浇筑之前，要对基层和模板进行均匀浇水等，积极保护混凝土结构。

第五，库玛拉克河东岸总干渠水利施工中，其中一些裂缝的产生，主要是由于地基沉陷等造成的，因此要保证地基的稳定从而预防此类裂缝的产生。

另外，水利施工管理也是影响水利施工裂缝的一个重要因素［5］。技术是关键，管理是根本。

4 结语

分析混凝土裂缝产生的原因，采用适当的方法进行预防和处理，对于水利建筑的安全性有着重要意义。相信在未来科学的不断发展和进步过程中，对于水利工程建筑中混凝土裂缝的处理会有更为完善的处理方法。

［1］王京京，杨天祥．水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施［J］．科技创新与应用，2012，(09):28-29．

［2］张猛，李海峰，孙崇倍．水利施工中混凝土裂缝产生的原因及措施中华建设［J］．2012，(11):43-44．

［3］焦燕飞．水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治［J］．黑龙江水利科技，2012，(10):30-31．

［4］蔡彬权，何帮静，毛天鹏．浅谈建筑施工中的混凝土裂缝控制［Z］．贵州省岩石力学与工程学会2010年学术年会论文集［C］，2010．

［5］房新春．浅谈水工混凝土裂缝成因及防治措施［J］．民营科技，2012，(04):20-21．