水利施工中的混凝土裂縫控制措施探討

李景春

（本溪市桓仁縣水務(wù)局，遼寧本溪117200）

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水利施工中的混凝土裂縫控制措施探討

李景春

（本溪市桓仁縣水務(wù)局，遼寧本溪117200）

摘要：混凝土是水利工程施工中的主要原材料，混凝土裂縫的出現(xiàn)對(duì)工程美觀和整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定都會(huì)產(chǎn)生一定影響，文章通過(guò)分析水利施工中混凝土裂縫的類型及產(chǎn)生原因，提出了控制混凝土裂縫的有效措施，為水利工程的正常、安全運(yùn)行提供一定參考。

關(guān)鍵詞：水利施工；混凝土裂縫；控制措施

混凝土裂縫是水利工程施工中最常見(jiàn)的病害之一。由于混凝土本身受內(nèi)外約束及變形情況影響較大，混凝土工程出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，裂縫的出現(xiàn)不僅影響結(jié)構(gòu)美觀，也給建筑物的安全運(yùn)行帶來(lái)一定隱患。因此，采取合理可行的防護(hù)策略，有效地減少混凝土工程裂縫，降低工程施工風(fēng)險(xiǎn)是十分必要的。

1 水利施工中混凝土裂縫類型

水利施工中混凝土裂縫包括干縮裂縫、塑性收縮裂縫、施工裂縫、沉陷裂縫和溫度裂縫等5種類型。其中干縮裂縫，塑性收縮裂縫、施工裂縫最為常見(jiàn)。

1.1 干縮裂縫

混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)不均產(chǎn)生內(nèi)外變形，出現(xiàn)網(wǎng)狀較短的干縮裂縫。干縮裂縫容易使混凝土的內(nèi)部持續(xù)開(kāi)裂，導(dǎo)致墻體的抗壓性大大降低從而使它的使用年限減少。

1.2 塑性收縮裂縫

混凝土凝固初期受外界環(huán)境影響表面水分快速蒸發(fā)產(chǎn)生的裂縫。這種類型的裂縫一般是由于環(huán)境溫度過(guò)高或風(fēng)力過(guò)大造成的。它的特征是裂縫的長(zhǎng)度通常情況下都比較短，并且裂縫之間都是沒(méi)有聯(lián)系的。如果塑性收縮裂縫未得到及時(shí)的處理，就會(huì)產(chǎn)生龜裂的現(xiàn)象，使其影響無(wú)限放大。

1.3 施工裂縫

混凝土構(gòu)件施工過(guò)程中，由于多種原因?qū)е聣w出現(xiàn)多方向裂縫。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是施工時(shí)水泥澆筑的用水量較少或構(gòu)架支撐板的位置安排不合理等。

2 水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生原因

2.1 溫濕度變化引起的裂縫

施工中，混凝土受周邊環(huán)境溫度和濕度影響較大。由于環(huán)境溫度變化會(huì)影響混凝土表面的張力，如果外界環(huán)境溫度較低，會(huì)使混凝土表面產(chǎn)生急劇收縮，混凝土表面張力變化加大，一旦表面張力超過(guò)負(fù)荷，就會(huì)有縫隙產(chǎn)生。夏季施工必須對(duì)混凝土實(shí)施灑水養(yǎng)護(hù)，防止因水分過(guò)分流失而導(dǎo)致混凝土內(nèi)在受力不均出現(xiàn)裂縫。可見(jiàn)，溫度對(duì)于混凝土裂縫控制來(lái)說(shuō)是非常關(guān)鍵的。

2.2 材料選擇不當(dāng)引起的裂縫

在混凝土配制過(guò)程中，由于水泥是主要的配制原料。水泥具有熱穩(wěn)定性差但硬度較高的特點(diǎn)。遇水會(huì)釋放大量熱量。使混凝土內(nèi)部溫度急劇升高，由于內(nèi)外環(huán)境溫差較大，導(dǎo)致自身結(jié)構(gòu)受損產(chǎn)生裂縫。因此，水泥標(biāo)號(hào)的選擇非常關(guān)鍵。另外，在配置材料的過(guò)程中，如果水泥的用量過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致混凝土的收縮性變強(qiáng)。最終可能導(dǎo)致混凝土發(fā)生坍塌現(xiàn)象。如果原材料配置中含沙率過(guò)高會(huì)出現(xiàn)混凝土硬度不夠的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2.3 養(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的裂縫

由于混凝土硬化期間會(huì)釋放出大量的水化熱，表面容易失水而導(dǎo)致變形，露天施工環(huán)境下，混凝土完全暴露于空氣中，水分蒸發(fā)較快，因此，發(fā)生形變十分常見(jiàn)。所以，在施工后期的養(yǎng)護(hù)中，施工技術(shù)人員應(yīng)定期采取灑水、遮蓋等養(yǎng)護(hù)方式，保證混凝土內(nèi)部水分維持在正常范圍內(nèi)，降低混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率。

2.4 其他原因引起的裂縫

除了上述原因外，異常變形和地質(zhì)變動(dòng)等因素也會(huì)影響混凝土裂縫的產(chǎn)生。水利工程竣工后，需要一定的時(shí)間使混凝土凝固。異常變形主要指的是混凝土的塑性收縮，由于太陽(yáng)長(zhǎng)時(shí)間暴曬，使混凝土的水分急速蒸發(fā)，從而導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。例如，水利工程的實(shí)施面積較大，混凝土凝固所需時(shí)間較長(zhǎng)，但由于天氣原因?qū)е滤执罅空舭l(fā)，最終導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。一般情況下，水利工程的施工現(xiàn)場(chǎng)都較為偏僻，這些區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造通常都比較復(fù)雜，其隨著季節(jié)的變動(dòng)地質(zhì)也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。例如，當(dāng)夏季到來(lái)的時(shí)候，水下地質(zhì)運(yùn)動(dòng)就比較頻繁，從而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

3 水利施工中混凝土裂縫的控制措施

3.1 從溫度方面進(jìn)行控制

（1）減少混凝土發(fā)熱量，優(yōu)化設(shè)計(jì)配比。選擇普通硅酸鹽水泥或低熱硅酸鹽水泥，低熱微膨脹水泥不僅水化熱低，且有微膨脹作用，可有效補(bǔ)償降溫收縮變形拉應(yīng)力。

（2）減少水泥用量。水泥水化熱產(chǎn)生的熱量很大，是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因。因此，設(shè)計(jì)人員要在滿足工程使用功能的前提下，盡量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低設(shè)計(jì)強(qiáng)度，從而有效減少水泥用量。另外，改善骨料級(jí)配，增加大粒徑骨料使用量，以減少單位混凝土的水泥用量；采用摻加粉煤灰、高效減水劑等外加劑，有效提高混凝土早期強(qiáng)度和極限拉伸值。

（3）降低出料口的溫度。制定合理的澆筑混凝土?xí)r段，安排春秋季節(jié)多澆，夏季早晚澆，正午不澆；混凝土拌合時(shí)添加冰水降溫；對(duì)所用骨料進(jìn)行預(yù)冷處理，例如，采用搭設(shè)涼棚，采用地下水拌合等方式降低入料溫度。一般情況下，在春夏季時(shí)，其澆筑溫度通常控制在20℃之下。在秋冬季節(jié)，溫度一般控制在15℃之上。

（4）加速混凝土散熱。在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通過(guò)施工中循環(huán)冷水進(jìn)行降溫，一期通水冷卻可以減少內(nèi)外溫差，防止產(chǎn)生貫穿裂縫；二期通水要保證有至少10℃的降溫。

3.2 從材料方面進(jìn)行控制

加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)材料控制是避免水利工程混凝土裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的最為有效方式之一。施工前要嚴(yán)格檢驗(yàn)原材料，首先應(yīng)從砂料的細(xì)度程度進(jìn)行考慮。一般情況下，其細(xì)度程度通常選擇2～3之間。砂料的含泥量一般要少于其總重量的2%。碎石的含量通常要少于12%。在進(jìn)行材料的混合配比時(shí)，最好采用熱量較低的水泥。原材料的質(zhì)量越高，混凝土產(chǎn)生裂縫的幾率就越小。

另外，原料的配比也是施工人員應(yīng)該注意的問(wèn)題。在進(jìn)行混凝土的配置時(shí)，應(yīng)將適量的煤灰粉混入其中，使用減水劑使配料中的水分控制在一定的范圍內(nèi)。對(duì)泵送的速度和動(dòng)力給予保證。對(duì)原料進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄嚢瑁M量使水泥的使用量減少到最低。然后，向其中加入一定量的煤灰粉，使混凝土的強(qiáng)度得到進(jìn)一步的提升，從而防止收縮現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也可以避免腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 從施工人員方面進(jìn)行控制

人員配備中，要求從領(lǐng)導(dǎo)層到現(xiàn)場(chǎng)施工人員都要具備一定的專業(yè)技術(shù)水平，領(lǐng)導(dǎo)決策能力強(qiáng)，組織措施到位，經(jīng)驗(yàn)豐富；施工一線人員理論水平高，技術(shù)操作規(guī)范，對(duì)關(guān)鍵工序要全程跟進(jìn)，具備較強(qiáng)的責(zé)任意識(shí)和較穩(wěn)定的施工態(tài)度及情緒。

由于混凝土具有的多重特性，水利工程施工前，施工人員應(yīng)提前深入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行踏勘，了解現(xiàn)實(shí)情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境來(lái)對(duì)混凝土的施工條件進(jìn)行預(yù)測(cè)。便于施工方案的編制及完善，保證混凝土的施工質(zhì)量。

3.4 從混凝土的后期養(yǎng)護(hù)方面進(jìn)行控制

在施工完成后，按照設(shè)計(jì)進(jìn)行定期的混凝土養(yǎng)護(hù)也是非常重要的。為了防止混凝土在施工后期裂縫的出現(xiàn)，提高混凝土凝固強(qiáng)度，后期養(yǎng)護(hù)工作相當(dāng)重要。施工人員應(yīng)該定期為混凝土表層涂刷特制水泥，使墻體表面的裂縫得到填充。安排專業(yè)技術(shù)人員不定時(shí)對(duì)其情況進(jìn)行勘測(cè)，使水利工程的混凝土成分在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，增強(qiáng)混凝土的抗壓能力，延長(zhǎng)使用壽命。在后期混凝土養(yǎng)護(hù)期間，容易出現(xiàn)因混凝土不均勻產(chǎn)生基礎(chǔ)沉降現(xiàn)象。對(duì)于這種情況，施工人員應(yīng)該減少混凝土施工期間的承載物并合理的改善其結(jié)構(gòu)，盡可能的使混凝土從內(nèi)部和外部?jī)煞矫娴玫礁纳啤?/p>

3.5 從監(jiān)督管理的角度進(jìn)行控制

為了防止混凝土裂縫的產(chǎn)生，有關(guān)單位應(yīng)積極加強(qiáng)監(jiān)督管理工作。首先，針對(duì)混凝土的攪拌配制工作，制定嚴(yán)格的規(guī)章制度，規(guī)范并提高施工人員的操作水平。其次，要提升施工人員的整體素質(zhì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題盡快解決。目前，我國(guó)的水利工程發(fā)展十分迅猛，但是混凝土裂縫的產(chǎn)生對(duì)水利工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及美觀造成很大的影響。面對(duì)當(dāng)前水利工程中混凝土裂縫問(wèn)題，在提升施工專業(yè)技術(shù)人員水平的同時(shí)，更要重視施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督，減少水利工程中裂縫的產(chǎn)生。施工人員可以在施工現(xiàn)場(chǎng)安排專職監(jiān)督人員，對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，保證混凝土施工的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

水利工程中混凝土裂縫主要是由于受內(nèi)外環(huán)境溫度影響、材料配比不當(dāng)及內(nèi)外受力不均而產(chǎn)生，同時(shí)混凝土的后期養(yǎng)護(hù)和監(jiān)督力度不夠也是造成混凝土裂縫產(chǎn)生的原因之一。為減少混凝土裂縫數(shù)量和寬度，需要采取積極措施有效控制，保證水利工程外在美觀，并且正常、安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

［1］張曉翔，楊志春，章正江.淺談水利工程中的混凝土裂縫控制［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（16）.

［2］肖晗.水利施工中的混凝土裂縫的原因及防治措施［J］.江西建材，2013（05）.

［3］鄧麗，王展.水利施工中混凝土裂縫的原因及其控制對(duì)策分析［J］.中國(guó)水運(yùn)，2013（06）.

［4］嚴(yán)永富.水利工程中混凝土的原因和防治措施［J］.河南科技，2014（01）.

［5］常小佩.淺談水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)［J］.河南科技，2013（06）.

［6］王勇.水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因和預(yù)防措施［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2015（01）.

［7］張磊.水利工程混凝土施工裂縫成因及控制措施［J］.陜西水利，2013（11）.

［8］周庶，賈東權(quán)，張巍.混凝土施工中的裂縫防治措施［J］.東北水利水電，2008（09）.

中圖分類號(hào)：TV5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-1305（2016）02-0043-02

DOI：10.3969/j.issn.1008-1305.2016.02.019

收稿日期：2015-07-02

作者簡(jiǎn)介：李景春（1971年—），男，工程師。