水利施工中混凝土裂縫的主要原因及防治技術(shù)

鄭巍

摘 ?要：水利工程混凝土施工中，通過與不同的混合料搭配以及不同的水泥性能參數(shù)，混凝土施工的成品具有良好的可控性，在承重、承壓、防水、防滲等多方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用，同時(shí)因其材料結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)固，成為現(xiàn)代工程中不可或缺的施工方式?；炷敛牧瞎袒倪^程是混凝土施工的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，在此過程中，因客觀因素而產(chǎn)生的裂縫、離析等情況是影響水利工程安全質(zhì)量的主要問題。

關(guān)鍵詞：水利;施工;混凝土;裂縫;原因;防治

1、水利工程施工中混凝土裂縫的主要成因

1.1 自然原因

混凝土材料在澆筑的施工過程中，需要對水泥、水、混合料（石灰、沙子、石料等）進(jìn)行混合配料，在經(jīng)過充分的水化反應(yīng)之后融合形成混凝土流體，然后進(jìn)行澆筑施工。在施工后，經(jīng)過一定時(shí)間的水分蒸發(fā)以及混凝土材料自身的吸水性，使混凝土材料發(fā)生凝結(jié)、硬化現(xiàn)象，使混凝土材料固定成型，達(dá)到工程施工所需要的強(qiáng)度、防水、承重等參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。在此過程中會不可避免地受到溫度、時(shí)間、空氣流通等自然條件的影響。不同的溫度使得水分析出的時(shí)間不同，而混凝土澆筑速度不同，使混凝土內(nèi)部和外部所包含的水分、熱量分布不均，使其內(nèi)部、外部的凝結(jié)、固化過程的速度有所差異，同時(shí)相較于沒有空氣流通的內(nèi)部，外部的水分更容易析出，在固化的過程中，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到混凝土承受極限時(shí)，便會在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

1.2 混凝土特性原因

混凝土材料的特性使其在凝固的過程中會因?yàn)樗终舭l(fā)、溫度降低等物理現(xiàn)象，引起內(nèi)部水分流失、材料固結(jié)的變化，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土體積的收縮。在水利工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的體積普遍偏大，因此在施工過程中可以非常明顯地看到混凝土體積的干縮現(xiàn)象。如果在此過程中，有其他的外部影響，且在混凝土收縮的過程中，外部影響超出混凝土所能承受的應(yīng)力時(shí)，便會讓混凝土的內(nèi)部、表面都形成不同程度的應(yīng)力破壞。這種干縮裂縫的破壞程度通常較為嚴(yán)重，對水利工程的使用壽命和安全性有極大的影響。

1.3 混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性原因

混凝土結(jié)構(gòu)在凝結(jié)固化的過程中，內(nèi)部、外部以及不同的混凝土區(qū)域凝結(jié)固化時(shí)間不同，會導(dǎo)致混凝土體積變化不均勻，進(jìn)而讓混凝土的穩(wěn)定性在不同的部位有所差異。這些不穩(wěn)定因素，會使混凝土在使用的過程中產(chǎn)生不均勻的破壞，進(jìn)而降低水利工程的整體質(zhì)量。通常造成此類問題的主要因素是混凝土混合料配制時(shí)，其一，水泥、混合料（砂石、添加劑、石灰等材料）配合比中水泥用量偏大;其二，混合料配比時(shí)，加入游離氧化鎂氧化鈣含量較高的集料過多。

2、水利工程施工中混凝土裂縫防治的措施

2.1 對原材料進(jìn)行有效的質(zhì)量控制和檢查

首先，在混凝土配制原材料的水泥、鋼筋、混合料等材料入場時(shí)，需要加強(qiáng)質(zhì)量檢測，禁止三無產(chǎn)品入場，并對原材料的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，在源頭上控制混凝土質(zhì)量。其次，對各個材料實(shí)行分倉、分類儲存，避免混料現(xiàn)象的產(chǎn)生，更精準(zhǔn)地進(jìn)行混凝土材料的配比工作。同時(shí)，做好儲存材料的防水、防曬工作，使材料保持與入場時(shí)相同的物理、化學(xué)性質(zhì)，保證其在使用過程中的有效性。最后，對存儲中的原材料進(jìn)行定期的抽檢工作，嚴(yán)格按照抽檢流程進(jìn)行留樣抽檢，保證材料能夠在水利工程施工的時(shí)間內(nèi)擁有統(tǒng)一的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)。

2.2 加強(qiáng)混凝土混合料設(shè)計(jì)、配比工作

混凝土在面對不同施工環(huán)境、要求時(shí)，所需要的原材料混合比例大不相同，因此需要設(shè)計(jì)工作人員在施工開始前，按照現(xiàn)場施工需求的反饋，選擇合適的混凝土配制比例。在保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定度的基礎(chǔ)上，通過減少水泥材料的比例來降低配制、施工過程中的水化熱。在施工中，可以采用微膨脹、低熱量的水泥材料，并在配比前提前降溫。為了保證混凝土的強(qiáng)度，在配比過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制水灰比，并對混凝土混合料的凝結(jié)、固化過程進(jìn)行試驗(yàn)、測試，保證混凝土混合料滿足水利工程施工的現(xiàn)場要求。

2.3 提升施工質(zhì)量管理水平

首先，在混凝土澆筑施工的過程中，工作人員需要將混凝土振搗密實(shí)，保證其在凝結(jié)、固化開始時(shí)具有良好的密度且均勻分布。技術(shù)人員可以通過觀察混凝土澆筑體有無氣泡、混凝土材料的沉降情況、表面泛漿情況、水平面以及模板的拼接處有無混凝土混合料的泄露等現(xiàn)象確定混凝土材料的壓實(shí)效果。

其次，在進(jìn)行澆筑施工時(shí)，相關(guān)人員需要采用混凝土的分層澆筑方式，保證混凝土具有良好的強(qiáng)度。在混凝土結(jié)構(gòu)有一定斜度，并且結(jié)構(gòu)長度較大的情況下，相關(guān)人員應(yīng)該使用斜面分層的施工手段;在混凝土結(jié)構(gòu)厚度較小，但有較大面積時(shí)，需要采用分段分層的方式;在混凝土結(jié)構(gòu)面積不大的情況下，可以采用全面分層的澆筑工藝，在第一層混凝土未初凝時(shí)，進(jìn)行逐層連續(xù)的澆筑，直至完成施工。

最后，為了降低溫度對混凝土結(jié)構(gòu)的影響，相關(guān)人員需要減少混凝土的水化熱現(xiàn)象。在進(jìn)行混凝土配比時(shí)，預(yù)先對水泥進(jìn)行降溫處理，并且嚴(yán)格控制混凝土基礎(chǔ)、上下層、里外溫差，嚴(yán)格控制混凝土澆筑時(shí)間，同時(shí)根據(jù)混凝土澆筑層厚度以及表面混凝土的凝結(jié)情況進(jìn)行分析，合理地控制混凝土澆筑間歇時(shí)間，在澆筑層表面通過灑水等方式增強(qiáng)混凝土散熱效果。在有條件的情況下，相關(guān)人員可以在混凝土內(nèi)埋設(shè)散熱水管，通過水的流動降低溫度，從而保證混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差、上下溫差滿足設(shè)計(jì)需求。

2.4 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土結(jié)構(gòu)在拆模之后，工作人員需要執(zhí)行良好的養(yǎng)護(hù)保濕措施，從而使混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部和外部的凝結(jié)固化能夠同步完成。這不僅能夠有效地避免初期的混凝土裂縫，還能有效地增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和后期穩(wěn)定性。因此，在混凝土初凝并拆模結(jié)束之后，工作人員需要根據(jù)混凝土的實(shí)際情況制訂有效的混凝土養(yǎng)護(hù)方案，并在必要時(shí)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

結(jié)語

水利工程施工的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象較為常見，同時(shí)對水利工程的安全、穩(wěn)定性都有較大的影響。為了保證水利工程高效、高質(zhì)量施工，在施工過程中，工作人員需要加強(qiáng)對原材料的控制，并加強(qiáng)混凝土配比設(shè)計(jì)，然后通過有效的施工控制、養(yǎng)護(hù)工作減少混凝土裂縫，從而有效地提升水利工程的質(zhì)量以及延長使用年限。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄧超.公路工程大體積混凝土裂縫成因與防治措施[J].住宅與房地產(chǎn)，2020（21）：207.

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