水利水電施工中混凝土裂縫的主要原因及防治策略分析

王明昌

（云南省水利水電工程有限公司，云南昆明 650000）

混凝土作為水利水電施工過程中主要的施工材料之一，混凝土裂縫作為施工過程中很容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，假如有關(guān)人員未對此加以重視，不但會對整體的施工質(zhì)量造成嚴重影響，情節(jié)嚴重甚至?xí)γ癖姷纳踩约柏敭a(chǎn)安全造成嚴重威脅。有關(guān)人員就需要針對施工過程中存在的問題采取有效的防治策略有效解決施工過程中的混凝土裂縫問題，才能充分發(fā)揮水利水電工程的最大價值，有效推動我國國民經(jīng)濟實現(xiàn)高速發(fā)展，對我國的民生工作也具有重要作用。

1.水利水電工程的施工特點分析

從我國水利水電工程的施工現(xiàn)狀進行研究就可以發(fā)現(xiàn)，我國水利水電施工過程中整體的施工時間較長，整體的施工規(guī)模較大，并且對整體的施工質(zhì)量要求較高、施工工藝較為復(fù)雜，這些特點就會導(dǎo)致對施工的質(zhì)量控制造成一定影響，這就要求在進行水利水電的施工過程中一定要對質(zhì)量控制工作加以重視，有效避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。在進行實際的水利水電施工過程中，施工過程容易受到外界環(huán)境因素的不良影響，就會對整體的施工工藝產(chǎn)生一定影響。其中主要就包括施工現(xiàn)場的地形因素影響以及自然因素影響，這些因素都會在不同程度上對施工工藝以及施工流程造成影響，導(dǎo)致整體的施工質(zhì)量降低，甚至?xí)?dǎo)致施工人員的生命安全受到嚴重威脅。因此在進行水利水電工程的實際施工過程中，施工人員需要充分結(jié)合工程的特點，對施工工藝以及施工流程進行嚴格把控，針對施工過程中可能出現(xiàn)的問題進行針對性的分析以及處理，這對避免質(zhì)量以及安全隱患有著重要幫助。在施工中還需要制定相關(guān)的施工標準，并且要求嚴格按照施工標準進行施工作業(yè)，實現(xiàn)在最大程度上保證整體的施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。

2.水利水電施工過程中混凝土裂縫的主要類型

2.1 干縮裂縫

干縮裂縫在水利水電施工過程中，通常發(fā)生于混凝土結(jié)構(gòu)完成養(yǎng)護工作的15d之內(nèi)，其中導(dǎo)致干縮裂縫出現(xiàn)的原因主要就包括在進行混凝土的養(yǎng)護工作中，養(yǎng)護工作不到位或者由于自然環(huán)境發(fā)生改變從而導(dǎo)致混凝土大量失水從而出現(xiàn)干縮現(xiàn)象。假如混凝土的出現(xiàn)了的干縮應(yīng)力超出混凝土的抗壓應(yīng)力就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干縮裂縫，通常情況下干縮裂縫主要以網(wǎng)狀裂縫為主，即使不會對水利工程的運行造成影響。但是在實際的施工過程中會對水利水電工程的混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓能力以及抗?jié)B能力造成影響，導(dǎo)致混凝土耐久性嚴重降低，縮短混凝土的應(yīng)用期限，從而對水利工程今后的運行造成不利影響。

2.2 收縮裂縫

收縮裂縫在實際的水利水電施工中出現(xiàn)的主要因素在于失水，但是收縮裂縫和干縮裂縫之間存在著本質(zhì)區(qū)別，其中就包括收縮裂縫主要形成在混凝土沒有完全凝固之前，假如外界風(fēng)力較大或者溫度較高時，就會導(dǎo)致混凝土表面的水分大量蒸發(fā)，使得混凝土內(nèi)部由于存在一定的壓力差，從而出現(xiàn)收縮裂縫問題。在通常情況下，收縮裂縫在出現(xiàn)過程中會出現(xiàn)中間寬兩邊窄的狀態(tài)，容易對水利水電工程埋下質(zhì)量以及安全隱患。

2.3 溫差裂縫

在進行水利水電工程的施工過程中，由于混凝土內(nèi)外溫度存在一定差異從而導(dǎo)致溫差裂縫的發(fā)生，通常溫差裂縫會發(fā)生于混凝土的澆筑出去以及養(yǎng)護過程中，在這一時期由于水泥自身水熱化反應(yīng)會釋放出大量熱量，導(dǎo)致混凝土外部溫度迅速消散。同時混凝土表面溫度逐漸降低，但是混凝土內(nèi)部溫度由于未充分消散，就會由于混凝土內(nèi)部以及外部溫度差異較大從而出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

3.水利水電施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

3.1 混凝土內(nèi)外溫度差異較大

在水利水電的施工過程中，混凝土內(nèi)外溫度差異較大是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的主要原因。近些年來我國很多專家學(xué)者都對溫度裂縫這一問題進行了全面的系統(tǒng)研究，經(jīng)過研究表明，在水利水電工程中溫度裂縫主要發(fā)生于混凝土的表面，對水利水電工程的美觀性以及質(zhì)量造成嚴重影響?；炷磷鳛樗娛┕さ闹饕牧现?，但是由于混凝土存在水化反應(yīng)，會導(dǎo)致混凝土的內(nèi)外溫差增。假如在實際的施工過程中外界的晝夜溫差較大，在施工過程中晝夜溫差超過15℃，會導(dǎo)致混凝土表面的溫度急速下降，與此同時混凝土內(nèi)部溫度較高，會在混凝土表面出現(xiàn)不同程度的收縮，導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生一定的束縛力，假如這種束縛力超過混凝土本身的強度時，導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫問題。通常溫度裂縫主要發(fā)生在水利施工過程的中后期，假如在實際的施工中未對這一問題進行科學(xué)合理的處理，導(dǎo)致水中的氯離子和其他物質(zhì)由裂縫進入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致對混凝土的鋼筋造成嚴重腐蝕，從而對水利工程混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性以及抗凍性造成嚴重影響。

3.2 混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同

在完成混凝土的澆筑過后還需要進行科學(xué)合理的養(yǎng)護工作，只有這樣才能對混凝土的成型質(zhì)量進行有效保證，假如養(yǎng)護工作不當就會導(dǎo)致混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同，從而出現(xiàn)干縮裂縫現(xiàn)象。干縮裂縫現(xiàn)象主要發(fā)生于混凝土養(yǎng)護結(jié)束了一段時間內(nèi)，經(jīng)過研究表明，假如混凝土內(nèi)外結(jié)構(gòu)水分程度蒸發(fā)不同就會造成混凝土內(nèi)外的凝固速率存在明顯差異，產(chǎn)生一定的應(yīng)力，假如這一應(yīng)力超出混凝土本身的韌性就會使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)內(nèi)外形變不一致的現(xiàn)象，從而出現(xiàn)裂縫。通常情況下該裂縫主要出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)的平面部位，假如出現(xiàn)干縮裂縫現(xiàn)象就會對混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性以及耐久性造成很大程度的影響，假如在水利工程底部出現(xiàn)干縮裂縫，還會導(dǎo)致水利工程的混凝土結(jié)構(gòu)的承載力嚴重降低，嚴重影響水利水電工程質(zhì)量。

3.3 混凝土存在材料質(zhì)量問題

在進行混凝土的澆筑過程中會使用到多種原材料，假如這些原材料任何一項達不到國家標準或者難以滿足工程的實際需求，就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題。其中主要就包括混凝土自身帶有堿性，假如在實際的混凝土施工過程中，骨料出現(xiàn)已固定現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生和混凝土材質(zhì)有著重要關(guān)系，容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)膨脹問題，同時隨著時間的不斷推移膨脹減少，從而出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

3.4 地基發(fā)生不均勻的沉陷現(xiàn)象

假如水利水電工程存在地基不均勻，松軟或者回填不實的問題，就會使地基出現(xiàn)不同程度的沉降，這一因素也會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。在進行混凝土的澆筑過程中假如模板的剛度不足，導(dǎo)致模板支撐底部發(fā)生松動時或者支撐間距過大時，也容易出現(xiàn)裂縫問題，特別是在進行冬季的施工過程中，假如混凝土模板設(shè)置于凍土上，隨著溫度的不斷升高，凍土化凍后就會導(dǎo)致模板支撐出現(xiàn)不同程度的沉降，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問題。

3.5 設(shè)備操作存在不規(guī)范問題

在進行水利水電工程的混凝土振搗工作中，假如振搗設(shè)備出現(xiàn)問題就會使混凝土自身結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，其中主要就包括振搗器不靈活以及振搗速度過快或者過慢，這些因素就會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的均勻性以及密性出現(xiàn)問題，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題對水利水電工程的質(zhì)量造成嚴重影響。

4.水利水電施工中混凝土裂縫的防治策略

4.1 對混凝土的配合比進行優(yōu)化

對混凝土材料的比例進行優(yōu)化作為提高混凝土質(zhì)量以及防止混凝土出現(xiàn)裂縫的重要前提之一，這就要求在進行水利水電工程的實際施工過程中，有關(guān)施工人員需要對混凝土中各種材料的使用比例進行嚴格把控。其中水泥作為混凝土中的主要原材料，假如在混凝土配合比不合理就容易導(dǎo)致混凝土的振搗過程中出現(xiàn)小范圍的凝固或者導(dǎo)致送流速度變慢，在進行施工過程中，可以選擇適當放入一定的煤粉灰和減水劑，保證混凝土的和易性能得到有效增加，還需要保證混凝土中的材料都能得到充分攪拌。在進行混凝土的配比過程中可以適當減少一些水泥和水膠的使用比例，并且要求施工人員在前期多進行試拌工作，從而能尋找出合適的比例。其次在進行冬夏兩季的施工過程中，在進行攪拌時很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫差比較大，需要采用加入粉煤灰等多項措施，盡可能地縮小混凝土內(nèi)外的溫差，對避免混凝土出現(xiàn)裂縫問題有著重要作用[1]。

4.2 加大對原材料采購的監(jiān)管力度

混凝土原材料的質(zhì)量也是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題的重要原因之一，想要有效對混凝土裂縫問題進行防治就需要對混凝土的原材料進行合理選擇，通常情況下水利水電工程的施工人員在進行原材料的選擇過程中必須嚴格按照有關(guān)規(guī)范以及設(shè)計要求進行選擇，保證按照我國的有關(guān)標準選擇原材料，并且按照施工的有關(guān)要求進行原材料的調(diào)配，這就會使混凝土裂縫問題發(fā)生概率明顯降低，但是在進行實際的水利水電工程的原材料選購中，由于存在很多因素導(dǎo)致施工人員選購的原材料不符合相關(guān)規(guī)定，這就要求在進行水利水電工程中要加強對原材料采購的監(jiān)督力度，由施工人員協(xié)同采購員共同進行原材料采購，幫助采購人員選擇質(zhì)量較高、級配合理的原材料，這樣就可以對混凝土的原材料質(zhì)量進行更好的控制，有效避免混凝土因為原材料問題出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。

4.3 對混凝土的溫度進行有效控制

內(nèi)外溫度差異過大也是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題的重要原因之一，因此想要對混凝土裂縫問題進行防治需要從控制混凝土內(nèi)外溫度差入手。其中主要就包括由于混凝土在進行攪拌過程中由于材料原因會導(dǎo)致內(nèi)部溫度明顯增加，想要有效控制混凝土內(nèi)外溫度差就需要從混凝土內(nèi)部出發(fā)。假如在條件允許的條件下，可以選擇在大體積混凝土澆筑中預(yù)埋水管，當水管被混凝土覆蓋后立即進行通水冷卻，這一措施是削弱水泥水化熱溫度升高的有效措施之一，可以保證混凝土內(nèi)外溫度能控制在合適的溫差范圍內(nèi)。在實際的施工過程中也可以通過預(yù)埋溫度傳感器對混凝土內(nèi)部的溫度進行及時觀察，有效避免在進行混凝土的施工過程中因為無法監(jiān)管混凝土的內(nèi)部溫度從而使得混凝土出現(xiàn)裂縫問題[3]。

4.4 進行合理的施工方案設(shè)計

在進行水利水電工程的實際施工過程中也可以通過其他技術(shù)措施有效避免混凝土出現(xiàn)裂縫問題，同時這對延長水利水電工程的使用壽命也擁有著重要幫助。由于水利水電工程量較大，要求有關(guān)人員對每一環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量進行嚴格把控，在進行其他輔助工具的使用過程中需要設(shè)計合理的施工方案，包括在這些實際的施工過程中需要根據(jù)施工方案對施工過程進行調(diào)整，包括在進行混凝土的實際施工過程中需要對施工過程進行重點排查，對容易出現(xiàn)裂縫的部位進行重點防護。在必要情況下可以適當增加一些鋼筋，在進行鋼筋的選擇過程中要盡量選擇直徑和間距較小的鋼筋，這樣才能避免破壞原有的鋼筋比率，在不影響水利水電工程后續(xù)使用的基礎(chǔ)上有效降低裂縫問題的發(fā)生概率[4]。

4.5 做好養(yǎng)護工作有效保證混凝土質(zhì)量

在進行混凝土的施工過程中還需要做好養(yǎng)護工作，假如養(yǎng)護工作出現(xiàn)問題就容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。這就需要保證養(yǎng)護工作不能流于表面，對混凝土材料進行深層養(yǎng)護，要求在進行養(yǎng)護工作中要做好混凝土的保溫以及保濕工作，保證混凝土能達到飽和程度，充分發(fā)揮混凝土的重要作用，為混凝土的韌性以及質(zhì)量提供有效保證。要求在進行養(yǎng)護工作中需要安排專門人員進行養(yǎng)護工作，假如混凝土澆筑體積較大時就需要再用蓄水養(yǎng)護或者流水養(yǎng)護，整體的養(yǎng)護時間要大于20d，這樣才能有效保證整體的養(yǎng)護質(zhì)量。假如一旦出現(xiàn)養(yǎng)護問題就需要追根溯源，找到質(zhì)量問題的原因所在，并且進行實際的養(yǎng)護工作中要加強工作培訓(xùn)，保證每一位工作人員都能充分認識到混凝土養(yǎng)護工作的重要作用[5]。

4.6 采用有效的裂縫修補技術(shù)

在進行水利水電施工過程中由于應(yīng)用了大量的混凝土，由于混凝土的水化反應(yīng)特性所以導(dǎo)致混凝土裂縫問題很難得到根本消除，要求在進行水利水電工程中，需要采取有效的裂縫修復(fù)技術(shù)對超過規(guī)定允許的裂縫進行全面修復(fù)，有效保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。通常裂縫修補技術(shù)主要可以分為以下3種，第一種就是表面修補技術(shù)，這項技術(shù)比較適用于裂縫寬度小于0.3mm的裂縫修補工作，通常選擇的涂料為環(huán)氧膠泥、油漆或者瀝青等防腐材料。第二種就是灌漿修補技術(shù)，這項技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中通過相應(yīng)的壓力設(shè)備將填充材料壓入裂縫之內(nèi)，等到所有材料硬化之后就可以和原有的混凝土結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體，達到修補裂縫的目的。第三種方法就是加固修補法，這種方法主要通過在混凝土構(gòu)架的角部外包型鋼以及粘貼鋼板等方式對混凝土裂縫進行修復(fù)，這項技術(shù)主要應(yīng)用于對混凝土構(gòu)件性能有影響的裂縫修復(fù)工作，有效保障混凝土的構(gòu)件質(zhì)量[6]。

5.結(jié)語

在進行水利水電工程的施工過程中，混凝土出現(xiàn)裂縫問題會對整體的施工帶來嚴重危害，因此這些年的這一問題受到了社會以及人們的廣泛關(guān)注，為了有效防止混凝土裂縫問題，在進行混凝土的施工中要對混凝土的溫度進行有效控制，充分考慮混凝土配合比的影響，還需要加強對原材料的質(zhì)量控制以及做好養(yǎng)護工作，才能有效降低裂縫問題的發(fā)生概率，還需要采取針對性的裂縫修補技術(shù)提高整體的防治效果，有效保證水利水電工程質(zhì)量。