水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治措施

郭利 祁爱芳 李晓峰

摘 要：水利工程施工过程中混凝土裂缝是比较常见的现象，导致混凝土裂缝出现的原因诸多，必须要积极地结合先进的科学技术不断地完善和创新防治措施，才能够从根本上保证水利工程的质量和安全。本文主要讲述了水利施工过程中的混凝土裂缝类型，产生裂缝的主要原因以及相应的防治措施。

关键词：水利工程；裂缝；防治措施

中图分类号：TV43 文献标志码：A

混凝土材料是整个水利工程中最主要的原材料，其质量及施工效果对整个水利工程质量及后期使用效果产生了直接影响，混凝土材料极其容易受到施工工艺、施工现场周围环境以及施工现场温度等多种因素的影响，在实际施工中极其容易产生裂缝问题，从而造成水利工程出现防水性的问题，甚至威胁到水利工程的使用质量及使用安全性。随着对混凝土裂缝的研究，充分地意识到施工过程中裂缝出现的原因，才能够有针对性地开展防治措施，必须将裂缝控制在一定的范围内，才能够保证水利工程的质量和安全。

1 水利施工中的混凝土裂缝类型

1.1 干缩裂缝

干缩裂缝往往会出现在混凝土构件养护完成之后的15d内，出现干缩裂缝的主要原因就是因为混凝土养护不合理以及外部自然环境出现了较大的变化，从而导致混凝土出现了失水干缩的现象，一旦干缩应力超过了内部的抗拉应力就会出现干缩裂缝。一般情况下，干缩裂缝往往会出现网状等细小裂纹，虽然不会影响到水利工程的正常运行，但是会降低混凝土结构的抗压能力和抗渗能力，从根本上减少混凝土的耐久性以及使用寿命，影响到水利工程后期的安全运行。

1.2 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝发生的主要原因就是失水，与干缩裂缝相比具有一定的差异，其主要发生在混凝土没有完全凝固之前，如果外界本身的风比较大或者气温比较高的时候，混凝土表面的水分就会快速蒸发，从而促使混凝土内部出现较大的压力差，从而会产生塑性裂缝，一般塑性收缩裂缝主要就是中间宽两边窄，会给水利工程埋下质量和安全隐患。

1.3 沉陷裂缝

水利工程在进行施工的时候往往会出现软土地基，如果没有及时地对软土地基进行加固处理，就会导致水利工程出现不均勻的沉降现象，也会因为其他原因而发生地基不均匀的沉降，进而会导致混凝土结构出现沉陷裂缝。裂缝出现的时候往往在施工过程中和水工运行过程中，沉降裂缝往往就是贯穿性裂缝，会受到地基沉陷程度和走向的影响，如果地基出现沉降之后没有变形，就能够有效限制沉陷裂缝的发展，如果沉陷裂缝不断变大，就会对水利工程混凝土结构带来较大的质量隐患。

1.4 温差裂缝

由于混凝土内外温度存在着较大的差异，进而会导致裂缝的现象发生，温差裂缝往往会发生在混凝土浇筑初期以及养护过程中，主要就是因为水泥本身的水化热反应能够释放出大量的热量，混凝土外部的热量快速排除，从而降低了表面温度，但是内部热量往往不会轻易散发，进而就会导致内外存在着较大的温差，产生相应的裂缝，在大坝施工和分洪闸施工过程中出现温差裂缝。

2 水利施工中混凝土产生裂缝的原因

2.1 温度变化导致的混凝土裂缝

一般情况下，物质本身都会具有热胀冷缩的性能，混凝土本身也会存在着热胀冷缩的性质，外界环境温度和混凝土结构内部温度出现变化的时候，就会导致混凝土内外存在着较大的温差，从而会导致混凝土结构内外的热胀冷缩的程度不一致，进而会产生相应的拉应力，如果拉应力超多，混凝土结构抗拉强度大的时候就会出现裂缝，另外，水泥水化反应会出现大量的热，温差超过25℃的时候就会出现温度应力，从而导致混凝土结构出现温差裂缝。

2.2 收缩现象导致的混凝土裂缝

水利工程在进行实际施工的时候，大部分混凝土裂缝主要就是因为混凝土收缩导致，混凝土在进行收缩的时候，干缩和塑性收缩是导致混凝土出现裂缝的主要原因。根据多年来的实践经验表明，混凝土收缩裂缝的主要特点就是裂缝往往会出现在表面，宽度比较小，往往呈现纵横交错的形态，并没有相应的规律，影响裂缝的主要因素包括了砂子规格、强度等级以及水泥品种等诸多措施。

2.3 外荷载导致的混凝土裂缝

水利工程在进行施工的时候往往会存在外荷载作用，主要包括了静荷载以及动荷载等应力，进而会出现混凝土裂缝，其本身具有一定的特点，比如发育不均匀以及形态多元化等诸多特点，主要裂缝包括直接应力裂缝和次应力裂缝，直接应力裂缝主要就是因为外荷载的直接应力作用而出现的裂缝，次应力裂缝主要就是因为结构次应力作用出现的裂缝。除此之外，因为我国水利工程施工水平得到了极大的进步与发展，工程施工地形日趋复杂且施工范围也越来越广，很多工程施工单位因为缺乏资金，并没有在工程施工之前详细地进行施工地点的地形及地质勘查工作，造成了施工单位缺乏工程周边环境及当地的地形资料。

3 水利施工中防治混凝土产生裂缝的有效措施

3.1 合理、科学的设计混凝土的配合比

通过混合混凝土材料使用的时候，必须要充分地发挥出混凝土本身的特性，从而才能够在满足设计要求的基础上不断地减少用水量，必须要严格地按照相关规定和标准控制砂率、水胶以及坍落度等，混凝土中应该适当地增加高粉煤灰，严格地根据设计标准进行配置，从而才能够保证混凝土质量满足设计的要求，具有高强度以及低热度等诸多特点，所以在进行施工的时候应该结合混凝土配比进行严格的配比，准确地进行计量，做好相应的抽查工作。

3.2 加强对混凝土施工过程的控制

混凝土在进行二次振捣的时候是预防裂缝出现的主要措施，机械振捣产生的收缩力并不及手工振捣，机械性能对振捣时间产生了决定性作用，机械振捣能够实现粗骨料下及钢筋下水膜的有效消除，促进收缩量的有效减少。二次抹压技术的应用很大程度上促进了塑性收缩及干缩等裂缝的全面消除，通常情况下在混凝土初凝阶段会出现裂缝问题，实施抹平操作及多次提浆操作进行消除，抹压操作可以应用机械抹光机进行，实现混凝土表面平整度及强度的进一步提升。与此同时还应当对内外温差控制给予高度重视，有效地避免混凝土表面出现急剧温度变化的现象，在进行实际施工的时候必须要重视天气变化情况，结合天气预报做好相应的预防措施，比较常见的预防措施包括覆盖以及洒水等。

3.3 施工质量监控力度的加强

预防是整个水利工程施工前提防治的重要基础条件，主要是进行早期工程的养护工作，最大程度地降低混凝土施工前期阶段的收缩力，对构件湿润程度的良好控制，特别是体积较大的构件，能够通过蓄水以及流水等养护措施展开，相关工作人员需要对养护时间周期给予全面掌握，体积较大的构件需要对水泥水化热现象给予全面综合性的考虑，通过降温的方式降低水化热高峰情况的发生率。

水利工程作为社会发展的重要组成部分，混凝土裂缝现象必须要予以重视，并且结合先进的科学技术和管理理念不断地完善和创新预防措施，才能够最大程度地避免裂缝现象的发生，最终保证水利工程的质量和安全，有助于我国和谐社会的构建。

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