水利施工中的混凝土裂縫的原因及防治途徑

韓濤

黑龍江省水利水電集團(tuán)有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

1 水利施工中的混凝土裂縫類型

1.1 干縮式裂縫

干縮裂縫往往會出現(xiàn)在混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)完成之后的 15d內(nèi)，出現(xiàn)干縮裂縫的主要原因就是因為混凝土養(yǎng)護(hù)不合理以及外部自然環(huán)境出現(xiàn)了較大的變化，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)了失水干縮的現(xiàn)象，一旦干縮應(yīng)力超過了內(nèi)部的抗拉應(yīng)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(wǎng)狀等細(xì)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(jié)構(gòu)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 塑性式裂縫

混凝土塑性裂縫也被稱之為塑性收縮裂縫，混凝土凝固前，水分流失異常嚴(yán)重，從而引發(fā)塑性裂縫。就水利工程而言，當(dāng)外界空氣干燥炎熱，或者風(fēng)力達(dá)到 5 級以上時就會產(chǎn)生塑性裂縫，裂縫的形狀也參差不齊，維護(hù)處理難度比較大。

1.3 沉降式裂縫

在水利工程施工過程中存在著一種較為普遍的現(xiàn)象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)局部混凝土空鼓、不實的現(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(dǎo)致水利工程成型面上存在的水泥漿較多。

1.4 季節(jié)溫差式裂縫

由于混凝土內(nèi)外溫度存在著較大的差異，進(jìn)而會導(dǎo)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(hù)過程中，主要就是因為水泥本身的水化熱反應(yīng)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(nèi)部熱量往往不會輕易散發(fā)，進(jìn)而就會導(dǎo)致內(nèi)外存在著較大的溫差，產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫。

2 水利施工中的混凝土裂縫主要原因

2.1 材料原因引起裂縫

水利工程施工過程中會應(yīng)用到大量的材料，在具體施工過程中，如果采用的砂石、水泥等各項材料的質(zhì)量存在問題，這將會導(dǎo)致水泥的強度無法達(dá)到相應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)，水泥自身會出現(xiàn)過期、受潮等問題，這將會致使混凝土強度與設(shè)計值目標(biāo)之間存在一定差距，此時，水利工程中的混凝土結(jié)構(gòu)將會出現(xiàn)裂縫，不僅影響工程外觀，而且會影響工程性能。

2.2 溫度原因

水泥是水利工程混凝土施工過程中的主要原材料，混凝土凝固時難免會出現(xiàn)水化熱情況?；炷亮芽p問題便是因內(nèi)外溫差過大引起的。在水利工程施工中，倘若不能夠在第一時間控制混凝土構(gòu)件溫度，凝固時便會因內(nèi)部水分蒸發(fā)過快，出現(xiàn)裂縫。如果施工季節(jié)為冬天，氣溫迅速下降，會對混凝土滲透性產(chǎn)生干擾，這也是產(chǎn)生裂縫問題一大誘因。

2.3 混凝土構(gòu)件受力原因

水利工程實施過程復(fù)雜，倘若忽略混凝土構(gòu)件的受力特點及荷載情況，會導(dǎo)致混凝土荷載能力與實際需求不符。當(dāng)荷載過大，超出混凝土構(gòu)件承受范圍，便會出現(xiàn)裂縫。具體工程實踐中，吊裝和運輸混凝土?xí)r，吊點及支撐位置選擇不當(dāng)，吊裝混凝土構(gòu)件時，振動或沖擊過大，都會損壞構(gòu)件。

2.4 過程引起的裂縫

在水利施工過程中，對于施工過程中的控制不合理也會導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，其中比較常見的問題就是二次振搗和二次抹壓技術(shù)的應(yīng)用沒有達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)?？梢?，加強對施工過程中的控制是防治水利工程施工混凝土裂縫的一項有效措施。

3 有效預(yù)防水利工程中混凝土裂縫的有效措施

3.1 控制好混凝土原材料質(zhì)量

原材料質(zhì)量會對水利工程的質(zhì)量造成直接影響，因此，在采購混凝土原材料是，要控制好各種材料的質(zhì)量，依據(jù)水利工程中混凝土結(jié)構(gòu)的具體特點，做好混凝土配比分析，完成相應(yīng)的配比后，對工程不同部位的實際受力情況進(jìn)行分析，并且要對配比的混凝土開展受力試驗，確保其性能可以滿足相應(yīng)的施工要求。水利工程施工項目正式開始前，要對施工過程中應(yīng)用的各項設(shè)備、材料等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)檢查，選擇相應(yīng)的設(shè)備和材料，確保施工順利進(jìn)行，工程的質(zhì)量可以滿足應(yīng)用需求[1]。

3.2 做好必要的地形地質(zhì)分析

針對由于地形地質(zhì)的復(fù)雜性而引起的混凝土裂縫問題，水利施工技術(shù)人員要在正式施工之前對其進(jìn)行科學(xué)全面的評估，通過不同技術(shù)手段去實地考察施工地點的地質(zhì)特征和性質(zhì)，以此來預(yù)防水利施工過程中可能出現(xiàn)的地形地質(zhì)問題，避免施工期間出現(xiàn)諸多問題而延誤水利施工進(jìn)度。同時，還要事先制定由于地形地質(zhì)變化而造成的混凝土裂縫問題的防治措施，從而保障水利施工質(zhì)量。

3.3 科學(xué)防治溫差裂縫

水泥水化熱原因使混凝土在較短時間內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的水分流失情況，產(chǎn)生裂縫。對于這一情況，需要在采購環(huán)節(jié)對混凝土原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，優(yōu)選發(fā)熱量低的水泥材料。倘若施工季節(jié)為夏天，通過在攪拌過程中加入冰塊對混凝土進(jìn)行降溫處理。或者，借助水管進(jìn)行水循環(huán)降溫。該過程中，依據(jù)水利工程施工要求及具體工程情況，科學(xué)選擇攪拌技術(shù)，在澆筑過程中，使混凝土散熱面積增加，加快內(nèi)部水分散發(fā)速度。冬季施工過程中，更要注重外界溫度變化，嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場環(huán)境，既要確保溫度適宜，又要時刻保持通風(fēng)。

3.4 加強對混凝土施工過程的控制

二次振搗和二次抹平是預(yù)防裂縫出現(xiàn)的兩種主要方法，機械振搗產(chǎn)生的收縮力并不及手工振搗，機械性能對振搗時間產(chǎn)生了決定性作用，機械振搗能夠?qū)崿F(xiàn)粗骨料下及鋼筋下水膜的有效消除，促進(jìn)收縮量的有效減少。二次抹壓技術(shù)的應(yīng)用很大程度上促進(jìn)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(jìn)行消除，抹壓操作可以應(yīng)用機械抹光機進(jìn)行，實現(xiàn)混凝土表面平整度及強度的進(jìn)一步提升。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程施工過程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，需要相關(guān)的施工企業(yè)及監(jiān)理單位重視水利工程原材料質(zhì)量的優(yōu)化及選擇，及時進(jìn)行抽樣檢測及養(yǎng)護(hù)工作，從而有效防治混凝土裂縫問題的產(chǎn)生。