水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治措施

武春雷 王潇哲

摘 要：在经济的快速增长下，对水利工程的施工质量提出了更高的要求。混凝土裂缝是水利工程中极易出现的一种问题，直接影响着工程的质量。本文首先分析了混凝土裂缝出现的原因，然后提出了具有针对性的措施，旨在促进我国水利工程事业的发展。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；防治措施

我国的水利工程建设随着经济水平的提高得到不断的完善和兴建。混凝土作为水利工程建设当中重要的施工材料之一，深刻影响着水利工程的质量。若混凝土出现了裂缝或破损的情况，则很容易降低混凝土内部结构的承载力，安全事故发生的几率便随之增加，造成人身财产不可挽回的损失。除此之外，混凝土裂缝还是水利工程中必须重点解决的常见病害之一，其相关问题应当引起人们的重视。

1 水利施工中混凝土出现裂缝的原因

1.1 沉降裂缝

混凝土常常因為施工人员在施工过程中振动不匀而出现局部混凝土空缺、不紧实的现象。另外，若振动时间过长则容易造成部分石子沉入混凝土底部，最终导致水利工程成型面上存在的水泥浆较多。于是，这就容易导致水泥硬化前出现混凝土拌物沉降的情况，显示出早期沉降裂缝的显著特征。同时，若施工人员在水利工程施工中措施不当，在振动时扰乱了钢筋的位置，导致钢筋位置发生变动；混凝土构建保护层深度不达标；钢筋模板变形、支撑下降；在施工过程中拆模时间过早或者混凝土在硬化初期出现过于干燥、脱水、冻害的特征等四种原因都容易促使水利工程在施工过程中出现混凝土沉降裂缝。

1.2 季节性温差裂缝

众所周知，水利工程的建设受天气影响较大，容易使混凝土出现季节性温差裂缝的现象。通常情况下，混凝土温差裂缝产生的原因是混凝土冻害的孔缝常常结冰产生过大的压力。首先，混凝土孔缝冻结是从混凝土表面温度较低的部分开始，表层毛细孔缝最先结冰膨胀，从而挤压着未冻结的水分向混凝土内部推进，若水的压力大于混凝土的抗拉能力，混凝土则会产生恶劣的变质，最终导致温差裂缝问题的产生。为解决此情况，水利工程施工人员会在混凝土的配置中掺用引气剂或引气减水剂缓解混凝土孔缝因冻融而膨胀收缩产生的压力，有效防治混凝土季节性温差裂缝问题的产生。

1.3 塑性收缩裂缝

在水利工程中，有一种混凝土裂缝的成因与干缩裂缝雷同，同样是因为混凝土材料中的水分流失过快而造成的，这种混凝土裂缝为塑性收缩裂缝。但与干缩裂缝相比，这种塑性收缩裂缝主要形成在混凝土材料凝结过程中，也就是混凝土材料在凝结阶段，因水分流失过快，因缺乏必要的养护管理等，从而在混凝土表面形成一定的塑性收缩裂缝。在水利工程的施工过程中，特别是在混凝土材料的浇筑阶段，由于为充分考虑周围环境因素的存在，特别是在大风天气或者高温天气进行混凝土的浇筑，同时又缺乏必要的防护与养护，使得混凝土表面的水分流失比较快，在混凝土内部形成一定的温度差，在压力失衡的情况下，就容易出现这类型的裂缝。

2 防治混凝土裂缝的方法

2.1 详细勘察地形地质条件，避免地基沉陷引发裂缝

水利工程在实际施工作业中，往往地形地质环境复杂，还可能需要做好软土地基的处理。因此，为减少沉陷裂缝的产生，需要在水利施工中，详细勘察地形地质，全面避免地基沉陷造成的裂缝。一方面，在水利工程施工作业中，需要做好软土地基的夯实作业，以避免软土地基对水利工程混凝土浇筑的影响。另一方面，在混凝土浇筑过程中，还应该制定科学详细的施工方案和裂缝的防治措施。比如在软土地基进行混凝土浇筑时，应该结合软土地基的性质，提前制定防治混凝土裂缝的各种措施，以充分避免水利工程投入使用后，出现沉陷裂缝。

2.2 充分考虑温度变化对混凝土质量的影响

温度变化对混凝土浇筑的质量有直接的影响，温度变化也是混凝土产生裂缝的主要原因，因此，在水利施工过程中浇筑混凝土时一定要充分考虑温度对变化对混凝土质量的影响。温差裂缝防治主要包含四个方面：第一，混凝土温差裂缝一般都是水泥发热导致，因此，水利工程项目采购人员在购买水泥的过程中，要尽可能选取发热量相对较低的水泥，以便降低混凝土内部与外部之间的温差；另外，还可以通过降低水泥比例的方式来缩小混凝土内外部之间的温差。第二，在夏季施工时，要采取有效的措施对混凝土降温处理，降低水分蒸发。第三，在混凝土浇筑的过程中，严格控制浇筑时间，如果温度过高，还可以通过加入适量冰水的方式来降低温度。另外，在浇筑的过程中还可以通过薄浇筑的方式来增加混凝土的散热面积，使混凝土的散热速度得到提升。第四，在冬季施工时，要确保通风功能良好，如果温度过低也要做好保暖工作。

2.3 提高混凝土的抗裂能力

水泥采用低水化热类型；改善骨料级配，增大骨料粒径，提高最大粒径比例，控制骨料杂质含量，同时保证选用的骨料随温度变化的膨胀率较小（如花岗岩、石灰岩），控制砂率在40%左右，从而进一步减少水泥用量；掺加掺合料（如矿渣、粉煤灰、火山灰质）代替一部分水泥，改善和易性，减小水灰比，同时粉煤灰的使用还能减少混凝土的自生收缩变形；不建议采用CaCl2作为速凝剂，因为其会显著增加混凝土早期的收缩量；优选高效减水剂，采用具有早期微膨胀且不降低后期强度的膨胀剂，以弥补高效减水剂造成的早期收缩。从减少水化热释放和混凝土收缩变形两个方面考虑，进行优化配合比试验，严格控制水灰比、用水量。

2.4 做好混凝土浇筑后的养护工作

后期养护工作能够对混凝土的质量进行进一步的保护，通过必要的养护，能够使混凝土的温度与湿度保持在合理范围内。正常情况下，需要保证混凝土的湿度能够为水泥提供充足的水分，使水泥与水能够充分进行水化作用。同时，对内外温差进行严格有效的控制，使混凝土表面的拉应力得到最大程度的减小，防止混凝土表面出现裂缝。在施工的过程中，需要根据实际情况，使混凝土温度的变化能够符合浇筑的标准与要求，减小新旧混凝土之间的温度差，增强新混凝土的适应性，防止塑性变形情况的发生。另外，施工单位需要安排专业的养护人员，以浇筑情况为依据，制定具有针对性的养护方案，选择合适的养护方法，如保温保湿养护、薄膜浇水养护等，使养护时间更加科学合理，保证养护工作每一项步骤的严密性，切实提高养护工作的质量与效果。

3 结语

综上所述，水利工程是一项非常重要的工程项目，不仅关系着水利资源的充分利用，也影响着人们的日常生活。在实际施工的过程中，需要对混凝土出现裂缝的原因进行详细分析，掌握裂缝的类型，采取合适的措施进行针对性的解决，提高水利工程的质量，保障水利工程的健康可持续运用。

参考文献

[1]王强.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施思考[J].科技与企业，2014（15）：33-34.

[2]姜秀范.水利施工中混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].黑龙江科技信息，2014（03）：44-45.