水利施工混凝土温度裂缝的原因及防裂对策

张志远

【摘要】混凝土是施工中最重要的建筑材料，也是构成整个工程的最主要的部分，许多工程中的混凝土仍然会出现一些質量上的问题，最常见的就是裂缝问题，结合笔者的实践经验，分析混凝土温度裂缝产生的原因，混凝土温度的控制和预防裂缝的措施，对保证建筑物的整体性和耐久性有着重要的作用。

【关键词】水利施工；混凝土；温度裂缝；原因

我国水利工程建设随着国民经济的繁荣发展也呈现出不断上升的趋势。为满足国民经济发展以及工农业生产的需要，大量水利工程开始兴建。在水利工程施工过程中，水泥的使用量在所有材料中占比重最大。这是由于混凝土具有来源广泛、价格低廉、可塑性强、耐火且抗风化作用强等一系列的优点。但是，混凝土也有其自身的缺点，在施工过程中由于各种因素的影响造成混凝土变形，以及混凝土在硬化的过程中可能会出现气泡、裂纹以及一些微小的空隙。这些细小的瑕疵平时很难被发现，但是随着时间的推移这些瑕疵会造成混凝土内的钢筋腐蚀，从而使混凝土的强度大大降低，容易出现渗漏现象。下面针对水工建筑混凝土结构温度裂缝的成因进行分析，并提出一些防治措施。

1、水利工程施工中混凝土温度裂缝产生的原因

1.1 混凝土内外温差过大

混凝土在浇筑的过程中由液态变为固态，这个过程会释放出一定的热量，但是因为混凝土的形状的问题，底层的混凝土的热量不能及时的传递到表层挥发出去，就会被凝固在混凝土内部，另外因为混凝土的密度较大，透气性差，所以底部的热量无法排解，这样一旦遇到比热容比较大的水或者水溶物质，混凝土就会出现裂缝，这种因为温度的无法平衡产生的裂缝是水利工程中最常见的情况，也是由于水利工程中水与混凝土的接触程度比较高引起的。

1.2 混凝土收缩

混凝土在固化后，遇到冷空气或者其他低温的刺激，会产生一定的收缩，由于底部的热量还未完全散尽，混凝土的表层又产生收缩，所以，混凝土内部的钢筋会因为承受不住这样的双重压力，而产生一定的弯曲，一旦钢筋弯曲，就会直接导致混凝土的一些表层出现裂缝，因为混凝土的韧性要远远低于钢筋的韧性。

1.3 温度突变

水利工程的另一大特点就是受天气的影响的程度比较高，本身建筑施工收到环境的影响就比较大，又因为水利工程的施工对象就是自然环境，所以，大量的水库蓄水和对周边环境的改造，难免会引起一些环境的变化，这些变化主要体现在气温的变化和空气湿度的变化，严重的还会引起降水的变化。

总之，这些自然环境的变化对于混凝土的凝结和定型是非常不利的，因为在这个过程中，温度的突然上升和下降都会延缓或者加速混凝土的凝固的进程，使得混凝土的凝固的上下部分出现凝固的速度不一致的情况，于是造成裂缝的出现。另外，意外的降水情况对于混凝土的恢复是非常不利的，不仅容易造成混凝土的裂缝，还容易导致其他严重的工程问题。

2、水利工程施工中混凝土的温控与防裂对策

既然混凝土裂缝会给水利工程造成质量上的威胁，且我们已经分析得出了混凝土裂缝的一般产生原因，那么在以后的水利施工中，我们要采取相应的措施进行预防和补救：

2.1 设计优化

在水利工程的设计过程中，我们可以最大程度的解决混凝土的裂缝问题，因为可以通过对各个容易出现裂缝的部位进行加固或者其他措施的预防，一般情况下，我们会在容易产生裂缝的部位加入一些起固定作用的钢筋，钢筋是一种比较柔韧的建筑材料，它在具有相应的承载力的材料中，韧性是最好的，所以，通过钢筋来固定和防护混凝土的易裂缝部位，是一种非常有效的措施。

2.2 材料控制

混凝土的材料的选取是关系到混凝土的裂缝问题的除了设计问题的最有效的预防环节，首先在选材料时一定要选购符合国家工程质量标准的材料，其次要对材料进行合理的调配，材料调配的重要性不亚于材料选择的重要性，好的调配工作可以最大限度的发挥材料的性能，甚至提升材料的性能，但是不好的调配则会直接破坏材料的性能。

2.3 施工控制

在混凝土浇注施工过程中，试验人员要现场跟班作业，随时测定坍落度和和易性变化情况，及时通知搅拌站进行调整。混凝土捣固人员须经培训后上岗，要定人、定位、定责，分工明确，尤其是钢筋密布部位、端模、拐（死）角部位指定专人进行捣固，技术员、施工员应现场跟班指挥。混凝土振捣以插入式振捣为主，插入振捣厚度以30cm厚为宜，要垂直等距离插入到下一层5-10cm 左右，其间距不得超过60cm。施工人员要一边振捣、一边观察，防止漏振或过振。由于梁体钢筋密集，为保证施工质量，拟采取如下措施：混凝土由拌和站集中拌和、由混凝土罐车、运送到位，汽车泵送入模板；混凝土浇注分层厚度为30cm左右，混凝土采取适当的缓凝措施，保证梁体混凝土在最先浇注的混凝土初凝前全部浇注完毕；混凝土灌注顺序：自梁端向跨中连续进行；在钢筋密集处用撬棍将钢筋撬开，待混凝土灌注到此部位时，由值班钢筋工将钢筋绑扎恢复；将所有部位振捣密实，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡、表面呈现平坦、乏浆，每处振捣完毕后，慢慢提出振动棒，避免碰撞模板、钢筋、预应力管道和其他预埋件；对捣固人员要认真划分施工区域，明确责任，以防漏捣混凝土浇注前先将木模板用水泡胀，防止其干燥吸水。浇注底部混凝土前，对顶面钢筋要用布或草袋覆盖，以防松散混凝土粘附其上；混凝土拌合物的入模含气量应满足设计要求。每拌制50m3 混凝土或每工作班应测试不少于1次。

2.4 施工监测

在水利施工过程中，加强的对混凝土温度以及收缩变形程度的相关数据进行监测，及时对现场情况进行反馈以便工程能顺利进行。此外，尽量做好混凝土性能的改善工作，加强养护提高抗裂能力，施工过程中保证混凝土的优良质量对预防裂缝的产生起着至关重要的作用，特别是贯穿裂缝的产生，发现这种情况后要再做更改，努力恢复结构的整体性不是那么容易，因此，施工过程中预防贯穿性裂缝的产生成为主要工作。发现裂缝时，不要盲目的进行修补工作，应根据调查结果及获取的数据针对各影响条件及水利工程本身存在的实际问题进行分析，然后再确定修补的细节及应采取的措施。

2.5 冷却管降温措施

对于混凝土不能通过自身的散热方法将热量散出混凝土内部的情况，我们可以进行辅助的降温管理，采用一定的方法针对无法散热的混凝土部位做一些降温处理，可以人工干预混凝土的凝固过程的能量循环，减少裂缝的发生几率。在对混凝土进行冷却时，一般要注意这样几项内容，首先对于未完全凝固的混凝土我们不能进行水利降温的方法，虽然水的比热容大，产生效果快，但是对于未凝固的混凝土来说，水会侵蚀混凝土的结构，造成建筑材料的流失，所以这种情况下不能采用水利降温，另外，对于被阳光暴晒后的易出现裂缝的混凝土部分，不能直接进行最低温度的降温，要循序渐进，避免混凝土收到强烈的刺激，反而加速裂缝的开裂。

3、结语

综上所述，我们在进行水利工程项目的施工过程中，应该从各个角度和方面对混凝土的裂缝问题进行有效的预防，一旦产生，也应该及时做好补救措施，只有这样才能彻底解决工程中混凝土的裂缝问题。另外，我国应该加强在这一方面的工程的施工技术的学习，与国际上掌握先进的混凝土施工技术的团队多交流，多借鉴，这样才能更好的将水利工程项目完成。

参考文献：

[1]熊跃华.温度收缩裂缝分析与控制[J].工程建设与设计，2011.7.

[2]侯启超.浅谈混凝土的温度裂缝[J].建设科技，2014.20.