水利施工中的混凝土裂縫的原因及防治措施

武春雷 王瀟哲

摘 要：在經(jīng)濟的快速增長下，對水利工程的施工質(zhì)量提出了更高的要求?；炷亮芽p是水利工程中極易出現(xiàn)的一種問題，直接影響著工程的質(zhì)量。本文首先分析了混凝土裂縫出現(xiàn)的原因，然后提出了具有針對性的措施，旨在促進我國水利工程事業(yè)的發(fā)展。

關鍵詞：水利工程；混凝土裂縫；防治措施

我國的水利工程建設隨著經(jīng)濟水平的提高得到不斷的完善和興建?；炷磷鳛樗こ探ㄔO當中重要的施工材料之一，深刻影響著水利工程的質(zhì)量。若混凝土出現(xiàn)了裂縫或破損的情況，則很容易降低混凝土內(nèi)部結構的承載力，安全事故發(fā)生的幾率便隨之增加，造成人身財產(chǎn)不可挽回的損失。除此之外，混凝土裂縫還是水利工程中必須重點解決的常見病害之一，其相關問題應當引起人們的重視。

1 水利施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 沉降裂縫

混凝土常常因為施工人員在施工過程中振動不勻而出現(xiàn)局部混凝土空缺、不緊實的現(xiàn)象。另外，若振動時間過長則容易造成部分石子沉入混凝土底部，最終導致水利工程成型面上存在的水泥漿較多。于是，這就容易導致水泥硬化前出現(xiàn)混凝土拌物沉降的情況，顯示出早期沉降裂縫的顯著特征。同時，若施工人員在水利工程施工中措施不當，在振動時擾亂了鋼筋的位置，導致鋼筋位置發(fā)生變動；混凝土構建保護層深度不達標；鋼筋模板變形、支撐下降；在施工過程中拆模時間過早或者混凝土在硬化初期出現(xiàn)過于干燥、脫水、凍害的特征等四種原因都容易促使水利工程在施工過程中出現(xiàn)混凝土沉降裂縫。

1.2 季節(jié)性溫差裂縫

眾所周知，水利工程的建設受天氣影響較大，容易使混凝土出現(xiàn)季節(jié)性溫差裂縫的現(xiàn)象。通常情況下，混凝土溫差裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土凍害的孔縫常常結冰產(chǎn)生過大的壓力。首先，混凝土孔縫凍結是從混凝土表面溫度較低的部分開始，表層毛細孔縫最先結冰膨脹，從而擠壓著未凍結的水分向混凝土內(nèi)部推進，若水的壓力大于混凝土的抗拉能力，混凝土則會產(chǎn)生惡劣的變質(zhì)，最終導致溫差裂縫問題的產(chǎn)生。為解決此情況，水利工程施工人員會在混凝土的配置中摻用引氣劑或引氣減水劑緩解混凝土孔縫因凍融而膨脹收縮產(chǎn)生的壓力，有效防治混凝土季節(jié)性溫差裂縫問題的產(chǎn)生。

1.3 塑性收縮裂縫

在水利工程中，有一種混凝土裂縫的成因與干縮裂縫雷同，同樣是因為混凝土材料中的水分流失過快而造成的，這種混凝土裂縫為塑性收縮裂縫。但與干縮裂縫相比，這種塑性收縮裂縫主要形成在混凝土材料凝結過程中，也就是混凝土材料在凝結階段，因水分流失過快，因缺乏必要的養(yǎng)護管理等，從而在混凝土表面形成一定的塑性收縮裂縫。在水利工程的施工過程中，特別是在混凝土材料的澆筑階段，由于為充分考慮周圍環(huán)境因素的存在，特別是在大風天氣或者高溫天氣進行混凝土的澆筑，同時又缺乏必要的防護與養(yǎng)護，使得混凝土表面的水分流失比較快，在混凝土內(nèi)部形成一定的溫度差，在壓力失衡的情況下，就容易出現(xiàn)這類型的裂縫。

2 防治混凝土裂縫的方法

2.1 詳細勘察地形地質(zhì)條件，避免地基沉陷引發(fā)裂縫

水利工程在實際施工作業(yè)中，往往地形地質(zhì)環(huán)境復雜，還可能需要做好軟土地基的處理。因此，為減少沉陷裂縫的產(chǎn)生，需要在水利施工中，詳細勘察地形地質(zhì)，全面避免地基沉陷造成的裂縫。一方面，在水利工程施工作業(yè)中，需要做好軟土地基的夯實作業(yè)，以避免軟土地基對水利工程混凝土澆筑的影響。另一方面，在混凝土澆筑過程中，還應該制定科學詳細的施工方案和裂縫的防治措施。比如在軟土地基進行混凝土澆筑時，應該結合軟土地基的性質(zhì)，提前制定防治混凝土裂縫的各種措施，以充分避免水利工程投入使用后，出現(xiàn)沉陷裂縫。

2.2 充分考慮溫度變化對混凝土質(zhì)量的影響

溫度變化對混凝土澆筑的質(zhì)量有直接的影響，溫度變化也是混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，因此，在水利施工過程中澆筑混凝土時一定要充分考慮溫度對變化對混凝土質(zhì)量的影響。溫差裂縫防治主要包含四個方面：第一，混凝土溫差裂縫一般都是水泥發(fā)熱導致，因此，水利工程項目采購人員在購買水泥的過程中，要盡可能選取發(fā)熱量相對較低的水泥，以便降低混凝土內(nèi)部與外部之間的溫差；另外，還可以通過降低水泥比例的方式來縮小混凝土內(nèi)外部之間的溫差。第二，在夏季施工時，要采取有效的措施對混凝土降溫處理，降低水分蒸發(fā)。第三，在混凝土澆筑的過程中，嚴格控制澆筑時間，如果溫度過高，還可以通過加入適量冰水的方式來降低溫度。另外，在澆筑的過程中還可以通過薄澆筑的方式來增加混凝土的散熱面積，使混凝土的散熱速度得到提升。第四，在冬季施工時，要確保通風功能良好，如果溫度過低也要做好保暖工作。

2.3 提高混凝土的抗裂能力

水泥采用低水化熱類型；改善骨料級配，增大骨料粒徑，提高最大粒徑比例，控制骨料雜質(zhì)含量，同時保證選用的骨料隨溫度變化的膨脹率較小（如花崗巖、石灰?guī)r），控制砂率在40%左右，從而進一步減少水泥用量；摻加摻合料（如礦渣、粉煤灰、火山灰質(zhì)）代替一部分水泥，改善和易性，減小水灰比，同時粉煤灰的使用還能減少混凝土的自生收縮變形；不建議采用CaCl2作為速凝劑，因為其會顯著增加混凝土早期的收縮量；優(yōu)選高效減水劑，采用具有早期微膨脹且不降低后期強度的膨脹劑，以彌補高效減水劑造成的早期收縮。從減少水化熱釋放和混凝土收縮變形兩個方面考慮，進行優(yōu)化配合比試驗，嚴格控制水灰比、用水量。

2.4 做好混凝土澆筑后的養(yǎng)護工作

后期養(yǎng)護工作能夠對混凝土的質(zhì)量進行進一步的保護，通過必要的養(yǎng)護，能夠使混凝土的溫度與濕度保持在合理范圍內(nèi)。正常情況下，需要保證混凝土的濕度能夠為水泥提供充足的水分，使水泥與水能夠充分進行水化作用。同時，對內(nèi)外溫差進行嚴格有效的控制，使混凝土表面的拉應力得到最大程度的減小，防止混凝土表面出現(xiàn)裂縫。在施工的過程中，需要根據(jù)實際情況，使混凝土溫度的變化能夠符合澆筑的標準與要求，減小新舊混凝土之間的溫度差，增強新混凝土的適應性，防止塑性變形情況的發(fā)生。另外，施工單位需要安排專業(yè)的養(yǎng)護人員，以澆筑情況為依據(jù)，制定具有針對性的養(yǎng)護方案，選擇合適的養(yǎng)護方法，如保溫保濕養(yǎng)護、薄膜澆水養(yǎng)護等，使養(yǎng)護時間更加科學合理，保證養(yǎng)護工作每一項步驟的嚴密性，切實提高養(yǎng)護工作的質(zhì)量與效果。

3 結語

綜上所述，水利工程是一項非常重要的工程項目，不僅關系著水利資源的充分利用，也影響著人們的日常生活。在實際施工的過程中，需要對混凝土出現(xiàn)裂縫的原因進行詳細分析，掌握裂縫的類型，采取合適的措施進行針對性的解決，提高水利工程的質(zhì)量，保障水利工程的健康可持續(xù)運用。

參考文獻

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