水利施工中混凝土裂縫的主要原因及防治途徑

張瑜

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利工程項(xiàng)目的建設(shè)變得越來越快速，水利工程項(xiàng)目建設(shè)成為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中的重要內(nèi)容。在混凝土施工過程中常見的問題就是混凝土裂縫，加強(qiáng)混凝土裂縫的處理，有助于提高水利工程的穩(wěn)定性。本文對(duì)水利工程項(xiàng)目的混凝土裂縫進(jìn)行分析和探討，旨在提高水利工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土裂縫；成因分析；防治措施

一、裂縫的分類及危害

混凝土裂縫是建筑工程中常見的問題，裂縫的原因是多樣化的，不同類型的裂縫形成的原因、特點(diǎn)不同，所產(chǎn)生的結(jié)果也不同。通常情況下，按照裂縫深度的不同，將裂縫分為表面裂縫，深度裂縫和貫穿裂縫。表面裂縫主要是由于混凝土表面水分較快蒸發(fā)而引起的，雖然會(huì)影響建筑物的美觀，但一般不會(huì)對(duì)建筑物造成危害。深度裂縫和貫穿裂縫形成的原因很多，主要有溫差變化、外力、地質(zhì)條件、混凝土的配合比等多方面原因所致。深度裂縫和貫穿裂縫會(huì)破壞建筑物整體的穩(wěn)定性、威脅建筑結(jié)構(gòu)的耐久性，給建筑物帶來嚴(yán)重的危害。

二、水利施工中的混凝土裂縫原因分析

1.溫度差異而導(dǎo)致的混凝土裂縫

近年來，隨著水利工程規(guī)模、質(zhì)量要求的不斷提升，許多大型的水利工程項(xiàng)目得以涌現(xiàn)。大型項(xiàng)目在物資的使用量上自然而然的也需要擴(kuò)大化，很多時(shí)候會(huì)使用到大量的混凝土建筑材料，這種材料在使用上所要達(dá)到的質(zhì)量技術(shù)要求也較之以往的材料要高。其中，水化熱是大體積混凝土在凝固過程中必然出現(xiàn)的一種化學(xué)反應(yīng)，水泥用量越大，水化熱也就越大，所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差也隨之加大，越來越大的內(nèi)外溫差將使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.混凝土施工材料所受到的外力失衡而導(dǎo)致的混凝土裂縫

施工人員在進(jìn)行水利施工前，應(yīng)對(duì)混凝土施工材料的受力情況和建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析和了解，混凝土裂縫問題出現(xiàn)的主要原因之一是由于混凝土表面或側(cè)面受力不均勻造成的。例如，對(duì)原有的堤壩工程進(jìn)行加固修復(fù)中，堤壩上部的結(jié)構(gòu)也是需要進(jìn)行加固處理的，所以堤壩的中下部很容易出現(xiàn)受力過重的情況，最終將導(dǎo)致縱面的受力不均。另外，水庫內(nèi)的水流方向都是單一的，所以混凝土結(jié)構(gòu)的橫向荷載就此形成，橫面的受力不均的現(xiàn)象出現(xiàn)也就不足為奇了。

3.工程所處的復(fù)雜地質(zhì)、地形條件所導(dǎo)致的混凝土裂縫

受到施工工程量大的影響，水利工程在選址上遠(yuǎn)離人流密集區(qū)或市中心是一般優(yōu)先考慮的。錯(cuò)綜復(fù)雜是這類地區(qū)地質(zhì)地形的基本條件，惡劣天氣下地質(zhì)條件很容易出現(xiàn)變化，進(jìn)而使得水利工程中的混凝土產(chǎn)生質(zhì)量方面的問題。由于夏季氣候條件使得水利工程的地下水循環(huán)流速較快，加大了地下水對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的物理沖擊力度。在巨大的沖擊力的作用下，水工建筑物的主體地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)下降，而容易出現(xiàn)上層結(jié)構(gòu)的下沉性裂縫。在地下水對(duì)水利工程結(jié)構(gòu)的不斷沖擊下，地下水就會(huì)滲透到混凝土結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)工程的混凝土質(zhì)量受到影響。

4.混凝土材料及配合比存在問題

在水利施工中，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜。其中，混凝土材料和配合比也是導(dǎo)致混凝土裂縫形成的關(guān)鍵因素。當(dāng)混凝土外加劑和摻合料的種類不合適時(shí)，在施工中容易造成混凝土結(jié)構(gòu)的收縮量出現(xiàn)較大變化。此時(shí)，施工中的混凝土裂縫將伴隨收縮的加大而增加，這將對(duì)工程質(zhì)量帶來不良的影響。當(dāng)骨料顆粒級(jí)配不符合水利工程要求或粗、細(xì)骨料含泥量過大時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的收縮也會(huì)增大?；炷僚浜媳炔缓侠頃r(shí)，水泥的種類選擇不當(dāng)，或水泥用量與水灰比控制不當(dāng)，也會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的整體抗裂性能。當(dāng)混凝土的抗裂性降低時(shí)，混凝土產(chǎn)生裂縫的可能性將會(huì)大大增加。

三、水利施工中的混凝土裂縫的防治對(duì)策

1.保證施工材料的質(zhì)量

混凝土是水利施工過程中的重要施工材料，在我們進(jìn)行混凝土的使用中，首先需要保證混凝土材料的質(zhì)量，對(duì)于混凝土采購的相關(guān)人員，必須對(duì)混凝土的質(zhì)量和性質(zhì)種類等有相對(duì)充分的把握，在進(jìn)行施工時(shí)，必須按照施工的具體需求確定水泥的水灰比，保證混凝土的質(zhì)量和性能，另外，混凝土的相關(guān)材料在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用之前，必須在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)化驗(yàn)研究。只有較為合格的混凝土材料才可以最終投入到工程建設(shè)中，在具體的工程建設(shè)中，需要將混凝土原材料與其他的磚石材料分類放好，防止出現(xiàn)管理混亂。保證材料的質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)材料的合理利用，推進(jìn)水利工程的有序進(jìn)行。

2.防治溫差裂縫

選擇熱值相對(duì)較低的水泥材料，防止水泥發(fā)熱導(dǎo)致的溫差過大等，在夏季進(jìn)行施工的過程中，由于陽光較足，水分的蒸發(fā)量相對(duì)較多，也會(huì)導(dǎo)致溫差裂縫，因此必須做好冷卻處理的工作，有效的降低混凝土的內(nèi)外溫差。在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑的過程中，必須有效的控制好混凝土的澆筑時(shí)間，澆筑的過程中需要進(jìn)行溫度控制，例如在溫度較高的環(huán)境下進(jìn)行混凝土的澆筑，可以進(jìn)行砂、石等骨料的預(yù)冷，或采用冰水、制冷劑等物品在拌和時(shí)加入混凝土中，從而有效的降低混凝土水化熱時(shí)的溫度；混凝土在運(yùn)輸過程中可對(duì)運(yùn)輸車輛采取遮陽棚等措施，避免外界高溫直接灌入混凝土中；澆筑倉面可以采用大型噴霧設(shè)備進(jìn)行小環(huán)境的改善，可以使倉面溫度有效的與大氣溫度相隔離；混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)對(duì)倉面進(jìn)行覆蓋，并灑水養(yǎng)生。另外，高溫季節(jié)可以適當(dāng)避開中午氣溫較高的時(shí)段，利用早晚及夜間進(jìn)行混凝土的澆筑施工。

3.受力失衡裂縫防治

在受力失衡裂縫的防治上，需要施工管理人員的高度重視，要加強(qiáng)對(duì)工程施工人員的管理，并且加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)督，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要詳細(xì)勘察，選擇科學(xué)、合理的技術(shù)措施進(jìn)行加固，并且要做好后期修復(fù)工作。后期修復(fù)工作是防治受力失衡裂縫的重要技術(shù)措施，一般情況下，對(duì)于一些細(xì)小的混凝土裂縫，通過對(duì)混凝土表面的修復(fù)就可以完成裂縫的處理，如果混凝土裂縫已經(jīng)較嚴(yán)重，就必須采取相應(yīng)的灌漿處理進(jìn)行修復(fù)。這就需要在工程建設(shè)之初，對(duì)工程施工條件做好技術(shù)測(cè)評(píng)工作，在工程建設(shè)的過程中，要加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)層面上的管理，建立健全的質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)制，提升工程的整體質(zhì)量，從根本上做好受力失衡裂縫防治工作。

4.異常變形混凝土裂縫防治

為了避免混凝土收縮產(chǎn)生裂縫，相關(guān)采購人員在購買混凝土施工材料時(shí)，就必須要根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇符合的材料，要盡可能選擇干縮值偏小的施工材料，并且要確保材料的強(qiáng)度。另外，還可以合理控制水灰比來提升混凝土的強(qiáng)度，例如，添加高效減水劑等，通過降低水灰比例、增加混凝土強(qiáng)度來避免混凝土裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。如果現(xiàn)場(chǎng)施工條件過于惡劣，還可以采取防風(fēng)遮陽等有效措施，最大限度地保護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在模板拆除的過程中，要確保先后順序的合理性。在防治混凝土干裂現(xiàn)象上，要盡可能降低混凝土水分的蒸發(fā)量，及時(shí)進(jìn)行混凝土保濕，以便預(yù)防混凝土干裂。另外，要加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)工作，適當(dāng)涂抹防腐劑，防止鋼筋、混凝土等由于腐蝕、斷裂等引發(fā)裂縫。

結(jié)語

混凝土出現(xiàn)裂縫的原因有很多，這些問題對(duì)整個(gè)水利工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，使建筑物的安全可靠性無法得到保障，嚴(yán)重危害人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以應(yīng)高度重視混凝土工程施工質(zhì)量，對(duì)這種裂縫情況，應(yīng)認(rèn)真分析調(diào)查，并采取科學(xué)有效的解決對(duì)策，加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，保證水利工程整體的施工質(zhì)量。

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（作者單位：黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司）