论水利水电建筑工程施工中混凝土裂缝的防治

董学臣

（中国水利水电第四工程局有限公司，西宁810000）

1 引言

最近几年，伴随着节能降耗、绿色发展等理念的持续深化，水利水电工程的数量不断增加，规模不断扩大。而工程施工过程中，混凝土结构开裂是一个常见的质量问题，其诱发因素众多，对建筑工程整体结构的稳定性和安全性影响巨大。对此，工程技术人员在水利水电工程施工的过程中，应做好混凝土裂缝问题的防治工作。

2 水利水电建筑施工中产生混凝土裂缝的原因

2.1 材料质量

混凝土是由水泥、集料、水和外加剂构成的混合物，材料的质量会对混凝土的施工质量产生不容忽视的影响。面对建材市场中种类繁多的材料，建筑施工企业在对水利水电建筑工程进行施工的过程中，应重视材料的筛选工作，以高质量、高可靠性的材料为支撑，保障施工质量。但从目前来看，部分施工单位为了能够对成本进行控制，获取更多的利润，在施工环节存在以次充好的问题，这些材料的性能指标无法满足工程建设需求，轻则引发混凝土裂缝，重则影响工程整体的稳定性和安全性[1]。

2.2 温差过大

温差过大引发混凝土裂缝的基本原理，是混凝土结构内部和外部的温度差过大，在内部热量无法及时散发的情况下，混凝土结构内部和外部的温度差会不断增大，最终在热胀冷缩作用的影响下，造成混凝土结构开裂。温差过大是混凝土裂缝产生的常见因素，温差裂缝一般出现于拦河坝、分洪闸等工程中。可以将其分为几种不同情况：

1）在混凝土使用过程中，因为水化热的存在，结构内部与外部的温度差异越来越大，使裂缝得以形成。

2）在混凝土结构施工完成后的拆模环节，受外界环境温度和湿度的影响，结构表面的温度会出现突然降低的情况，而且下降的幅度较大，若混凝土无法适应这种变化，就会产生裂缝。

3）混凝土结构内部的稳定性在达到极限状态后，因为结构厚度、密度等多种因素的影响，热量无法及时散发，最终导致温差裂缝的产生。要对温差裂缝进行防控，最关键的是在混凝土施工环节做好温度管理[2]。

2.3 塑性收缩

混凝土在凝固过程中需要散热，同时会伴随着水分的蒸发，而当混凝土中的水分蒸发时，其体积也会随之改变。混凝土的体积和塑性收缩裂缝的规模存在直接关联，体积越大，塑性收缩越明显，产生的裂缝也越大。当混凝土处于收缩过程时，外部环境因素会对结构产生约束，由此引发的收缩应力如果超出了混凝土的抗拉强度极限，裂缝就会随之产生。在混凝土结构中，塑性收缩裂缝无法完全消除，一般出现在混凝土施工的过程中，而对于部分水利水电工程，塑性收缩裂缝的出现时间多是正式投入使用后的5~10 a，从这个角度分析，裂缝与工程的使用寿命并不存在直接关联，多是因为混凝土配比不当或者施工方法不当导致的。当混凝土出现塑性收缩裂缝时，结构的抗拉性能会下降，若裂缝深度较大，还会导致内部钢筋锈蚀的问题，影响结构整体的稳定性。

3 水利水电建筑工程中混凝土裂缝的防治措施

3.1 做好材料管理

水利水电建筑工程施工建设过程中，施工单位需要做好材料的管理和控制，这样才能保证混凝土总体施工质量。在对混凝土材料进行选择时，采购部门应从水利水电建筑工程的设计施工要求出发，做好材料类别和性能的严格管控，确保材料的质量能够满足工程需求，避免不合格材料进入施工现场，从源头上杜绝材料质量引发的混凝土裂缝问题。在针对骨料进行选择时，应选择强度较高、粒径较大的骨料，借助合理配比来保证混凝土的性能，避免施工裂缝的出现[3]。

3.2 优化配比设计

混凝土配比设计环节，应依照混凝土的质量标准及相关要求开展试配工作，确定最佳的配合比。而从降低水泥水化热的角度，混凝土配比设计必须在保证材料性能的同时，尽量减少水泥的使用，利用诸如粉煤灰等外加剂来对水泥进行替代，使水胶比能够被控制在相对合理的范围内。另外，也可以通过掺加外加剂的方式对混凝土的性能进行改善，降低结构内外温差引发的收缩裂缝。

3.3 温差裂缝防治

结合温差裂缝的产生机理，在对其进行防治的过程中。应做到以下3 点：

1）应尽量减少混凝土材料的水化热。在混凝土结构中，水泥的水化热是结构热量的主要来源，因此，水利水电建筑工程的施工建设应优先选择水化热较低的水泥，如普通硅酸盐低热水泥等，也可以借助上文提到的添加粉煤灰的方式减少水泥用量，减少水化热情况，控制好混凝土内外温差.

2）应降低混凝土入仓温度。水利水电建筑工程对于混凝土的需求量巨大，为了降低运输成本，一般都会在距离使用现场较近的拌制站完成混凝土配置工作，即使如此，从拌制站到施工现场的运输依然需要一定时间，这就要求技术人员做好混凝土入仓温度的合理控制，在不影响质量的情况下，选择恰当的浇筑时间，保证混凝土浇筑的效果。

3）应提升混凝土散热效率，确保在浇筑过程中能够做好浇筑温度和浇筑厚度的合理调节，确保混凝土能够快速散热[4]。

3.4 塑性裂缝防治

根据塑性裂缝的成因，可采取以下防治措施：

1）应依照混凝土施工的相关标准和规范，控制施工材料的质量和性能，提升混凝土整体的稳定性。

2）应依照混凝土的质量需求，确定好水灰比，从防治塑性裂缝的角度，在进行混凝土配置的过程中，还可以适当加入减水剂，部分替代水泥和水的作用，提升混凝土强度[5]。

3）在对混凝土进行浇筑前，需要先在模板上洒水，保持模板的湿润状态。

4）在混凝土浇筑环节，如果遇到温度较高或者大风天气，需要做好降温以及挡风等工作，以免外部因素引发的混凝土结构开裂问题。

3.5 裂缝处理应对

施工人员发现结构中出现混凝土裂缝后，需要对裂缝进行及时有效的处理，观察裂缝的类型和规模，明确其可能的发展方向，制定出有效的处理对策，做好裂缝的处理和修复工作。基层处理关系着混凝土裂缝的处理效果，需要得到施工人员的重视，而当混凝土裂缝基础处理完成后，应继续借助耐火喷漆、砂浆涂抹等处理措施，就结构表面进行修复，保证其平整性和裂缝处理的效果[6]。

4 结语

水利水电建筑工程作为基础性的工程，关系着区域经济的发展以及周边居民的生产生活，必须得到施工人员的高度重视，在一些容易引发裂缝问题的部位和环节，采取有效的防范和控制措施，尽量做到从源头上减少裂缝问题，提高混凝土结构施工质量和效果，将水利水电工程的经济和社会效益充分发挥出来，保障人们的生命财产安全，为我国社会经济的发展提供良好的推动力。