水利施工混凝土裂縫原因及防治措施

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混凝土材料是整個水利工程中最主要的原材料，其質量及施工效果對整個水利工程質量及后期使用效果產生了直接影響，混凝土材料極其容易受到施工工藝、施工現(xiàn)場周圍環(huán)境以及施工現(xiàn)場溫度等多種因素的影響，在實際施工中極其容易產生裂縫問題，從而造成水利工程出現(xiàn)防水性的問題，甚至威脅到水利工程的使用質量及使用安全性。隨著對混凝土裂縫的研究，充分地意識到施工過程中裂縫出現(xiàn)的原因，才能夠有針對性地開展防治措施，必須將裂縫控制在一定的范圍內，才能夠保證水利工程的質量和安全。

1水利施工中的混凝土裂縫類型

1.1干縮裂縫

干縮裂縫往往會出現(xiàn)在混凝土構件養(yǎng)護完成之后的15d內，出現(xiàn)干縮裂縫的主要原因就是因為混凝土養(yǎng)護不合理以及外部自然環(huán)境出現(xiàn)了較大的變化，從而導致混凝土出現(xiàn)了失水干縮的現(xiàn)象，一旦干縮應力超過了內部的抗拉應力就會出現(xiàn)干縮裂縫。一般情況下，干縮裂縫往往會出現(xiàn)網狀等細小裂紋，雖然不會影響到水利工程的正常運行，但是會降低混凝土結構的抗壓能力和抗?jié)B能力，從根本上減少混凝土的耐久性以及使用壽命，影響到水利工程后期的安全運行。

1.2塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫發(fā)生的主要原因就是失水，與干縮裂縫相比具有一定的差異，其主要發(fā)生在混凝土沒有完全凝固之前，如果外界本身的風比較大或者氣溫比較高的時候，混凝土表面的水分就會快速蒸發(fā)，從而促使混凝土內部出現(xiàn)較大的壓力差，從而會產生塑性裂縫，一般塑性收縮裂縫主要就是中間寬兩邊窄，會給水利工程埋下質量和安全隱患。

1.3沉陷裂縫

水利工程在進行施工的時候往往會出現(xiàn)軟土地基，如果沒有及時地對軟土地基進行加固處理，就會導致水利工程出現(xiàn)不均勻的沉降現(xiàn)象，也會因為其他原因而發(fā)生地基不均勻的沉降，進而會導致混凝土結構出現(xiàn)沉陷裂縫。裂縫出現(xiàn)的時候往往在施工過程中和水工運行過程中，沉降裂縫往往就是貫穿性裂縫，會受到地基沉陷程度和走向的影響，如果地基出現(xiàn)沉降之后沒有變形，就能夠有效限制沉陷裂縫的發(fā)展，如果沉陷裂縫不斷變大，就會對水利工程混凝土結構帶來較大的質量隱患。

1.4溫差裂縫

由于混凝土內外溫度存在著較大的差異，進而會導致裂縫的現(xiàn)象發(fā)生，溫差裂縫往往會發(fā)生在混凝土澆筑初期以及養(yǎng)護過程中，主要就是因為水泥本身的水化熱反應能夠釋放出大量的熱量，混凝土外部的熱量快速排除，從而降低了表面溫度，但是內部熱量往往不會輕易散發(fā)，進而就會導致內外存在著較大的溫差，產生相應的裂縫，在大壩施工和分洪閘施工過程中出現(xiàn)溫差裂縫。

2水利施工中混凝土產生裂縫的原因

2.1溫度變化導致的混凝土裂縫

一般情況下，物質本身都會具有熱脹冷縮的性能，混凝土本身也會存在著熱脹冷縮的性質，外界環(huán)境溫度和混凝土結構內部溫度出現(xiàn)變化的時候，就會導致混凝土內外存在著較大的溫差，從而會導致混凝土結構內外的熱脹冷縮的程度不一致，進而會產生相應的拉應力，如果拉應力超多，混凝土結構抗拉強度大的時候就會出現(xiàn)裂縫，另外，水泥水化反應會出現(xiàn)大量的熱，溫差超過25℃的時候就會出現(xiàn)溫度應力，從而導致混凝土結構出現(xiàn)溫差裂縫。

2.2收縮現(xiàn)象導致的混凝土裂縫

水利工程在進行實際施工的時候，大部分混凝土裂縫主要就是因為混凝土收縮導致，混凝土在進行收縮的時候，干縮和塑性收縮是導致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因。根據多年來的實踐經驗表明，混凝土收縮裂縫的主要特點就是裂縫往往會出現(xiàn)在表面，寬度比較小，往往呈現(xiàn)縱橫交錯的形態(tài)，并沒有相應的規(guī)律，影響裂縫的主要因素包括了砂子規(guī)格、強度等級以及水泥品種等諸多措施。

2.3外荷載導致的混凝土裂縫

水利工程在進行施工的時候往往會存在外荷載作用，主要包括了靜荷載以及動荷載等應力，進而會出現(xiàn)混凝土裂縫，其本身具有一定的特點，比如發(fā)育不均勻以及形態(tài)多元化等諸多特點，主要裂縫包括直接應力裂縫和次應力裂縫，直接應力裂縫主要就是因為外荷載的直接應力作用而出現(xiàn)的裂縫，次應力裂縫主要就是因為結構次應力作用出現(xiàn)的裂縫。除此之外，因為我國水利工程施工水平得到了極大的進步與發(fā)展，工程施工地形日趨復雜且施工范圍也越來越廣，很多工程施工單位因為缺乏資金，并沒有在工程施工之前詳細地進行施工地點的地形及地質勘查工作，造成了施工單位缺乏工程周邊環(huán)境及當地的地形資料。

3水利施工中防治混凝土產生裂縫的有效措施

3.1合理、科學的設計混凝土的配合比

通過混合混凝土材料使用的時候，必須要充分地發(fā)揮出混凝土本身的特性，從而才能夠在滿足設計要求的基礎上不斷地減少用水量，必須要嚴格地按照相關規(guī)定和標準控制砂率、水膠以及坍落度等，混凝土中應該適當地增加高粉煤灰，嚴格地根據設計標準進行配置，從而才能夠保證混凝土質量滿足設計的要求，具有高強度以及低熱度等諸多特點，所以在進行施工的時候應該結合混凝土配比進行嚴格的配比，準確地進行計量，做好相應的抽查工作。

3.2加強對混凝土施工過程的控制

混凝土在進行二次振搗的時候是預防裂縫出現(xiàn)的主要措施，機械振搗產生的收縮力并不及手工振搗，機械性能對振搗時間產生了決定性作用，機械振搗能夠實現(xiàn)粗骨料下及鋼筋下水膜的有效消除，促進收縮量的有效減少。二次抹壓技術的應用很大程度上促進了塑性收縮及干縮等裂縫的全面消除，通常情況下在混凝土初凝階段會出現(xiàn)裂縫問題，實施抹平操作及多次提漿操作進行消除，抹壓操作可以應用機械抹光機進行，實現(xiàn)混凝土表面平整度及強度的進一步提升。與此同時還應當對內外溫差控制給予高度重視，有效地避免混凝土表面出現(xiàn)急劇溫度變化的現(xiàn)象，在進行實際施工的時候必須要重視天氣變化情況，結合天氣預報做好相應的預防措施，比較常見的預防措施包括覆蓋以及灑水等。

3.3施工質量監(jiān)控力度的加強

預防是整個水利工程施工前提防治的重要基礎條件，主要是進行早期工程的養(yǎng)護工作，最大程度地降低混凝土施工前期階段的收縮力，對構件濕潤程度的良好控制，特別是體積較大的構件，能夠通過蓄水以及流水等養(yǎng)護措施展開，相關工作人員需要對養(yǎng)護時間周期給予全面掌握，體積較大的構件需要對水泥水化熱現(xiàn)象給予全面綜合性的考慮，通過降溫的方式降低水化熱高峰情況的發(fā)生率。水利工程作為社會發(fā)展的重要組成部分，混凝土裂縫現(xiàn)象必須要予以重視，并且結合先進的科學技術和管理理念不斷地完善和創(chuàng)新預防措施，才能夠最大程度地避免裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，最終保證水利工程的質量和安全，有助于我國和諧社會的構建。

作者:郭利 祁愛芳 李曉峰 單位:安陽市幸福渠管理處