水利工程施工中混凝土防裂技術(shù)的優(yōu)化與應(yīng)用探討

摘要：文章在介紹了水利工程的發(fā)展現(xiàn)狀后，描述了混凝土防裂技術(shù)的應(yīng)用原則。重點(diǎn)介紹了混凝土裂縫的類型，即干縮裂縫、塑性收縮裂縫、沉陷裂縫和溫度裂縫；從合理設(shè)計(jì)技術(shù)方案、加強(qiáng)材料質(zhì)量、優(yōu)化施工質(zhì)量和加強(qiáng)表面修補(bǔ)等方面介紹了水利工程中混凝土防裂技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用方法。最后，對(duì)水利工程中混凝土防裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了展望，包括識(shí)別裂縫因素、完善防裂檢查、明確防裂要求等?？晒I(yè)內(nèi)工程管理和技術(shù)人員參考。

關(guān)鍵詞：水利工程；混凝土；防裂技術(shù)；應(yīng)用方法；發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段的水利工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，想要在未來的工程建設(shè)中取得更好的成果，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土防裂技術(shù)的優(yōu)化，減少技術(shù)操作的風(fēng)險(xiǎn)和漏洞，提高技術(shù)的可靠性、可行性，確保裂縫問題從根本上得到妥善的處理。另外，混凝土防裂技術(shù)的應(yīng)用要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度思考，不斷創(chuàng)新技術(shù)操作方案，對(duì)水利工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)地勘察調(diào)研，獲取詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息，整合施工資源，針對(duì)裂縫的各類風(fēng)險(xiǎn)因素準(zhǔn)確識(shí)別和預(yù)防，提前做好裂縫的應(yīng)對(duì)措施?；炷练懒鸭夹g(shù)的優(yōu)化應(yīng)用時(shí)，還要對(duì)行業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新材料、創(chuàng)新理念積極的嘗試，觀察水利工程的具體發(fā)展走向，改進(jìn)水利工程的綜合質(zhì)量，堅(jiān)持在工程的長(zhǎng)期規(guī)劃建設(shè)中創(chuàng)造出較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 水利工程的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)代水利產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃正不斷的創(chuàng)新理念，目的是減少地方水利資源的浪費(fèi)，由此為國(guó)家發(fā)展和社會(huì)建設(shè)創(chuàng)造出更高的價(jià)值。現(xiàn)如今的水利工程數(shù)量正不斷地增加，無論是大型工程還是中小型工程，都在結(jié)合地方的實(shí)際需求和水利資源特點(diǎn)，開展個(gè)性化的建設(shè)，由此不僅減少了水利工程的盲目建設(shè)問題，還可以在工程的綜合發(fā)展上取得較好的效果[1]。水利工程的建設(shè)難度正不斷地提升，雖然很多地方的水利資源比較豐富，但是水利工程的基礎(chǔ)設(shè)施比較薄弱，前期投入的成本比較多，再加上環(huán)境保護(hù)的要求，很多水利工程的建設(shè)效率比較低，這就需要在水利工程的綜合建設(shè)發(fā)展上進(jìn)行系統(tǒng)化的調(diào)整，要選擇先進(jìn)的技術(shù)開展建設(shè)，避免對(duì)水利工程的形象和功能造成嚴(yán)重的破壞[2]。未來，應(yīng)繼續(xù)創(chuàng)新水利工程建設(shè)模式。

2 混凝土防裂技術(shù)的應(yīng)用原則

對(duì)于水利工程而言，混凝土防裂技術(shù)是不可或缺的組成部分，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用目的在于減少裂縫對(duì)混凝土造成的破壞問題，不僅可以優(yōu)化水利工程的建設(shè)質(zhì)量，還可以對(duì)水利工程的整體規(guī)劃進(jìn)步產(chǎn)生顯著的推動(dòng)作用?；炷练懒鸭夹g(shù)應(yīng)用時(shí)，各個(gè)地方的水利工程要結(jié)合自身的需求，不斷完善技術(shù)方案，確保技術(shù)在實(shí)施過程中保持較強(qiáng)的針對(duì)性，減少技術(shù)的違規(guī)操作和錯(cuò)誤操作[3]?；炷练懒鸭夹g(shù)的實(shí)施，要注意對(duì)混凝土裂縫的類型高度明確，不同類型的裂縫在處理時(shí)存在很大的差異性，總是按照固定的方法去操作，不僅無法得到顯著的成果，還會(huì)由此造成較多的隱患。混凝土防裂技術(shù)的實(shí)施，要階段性的開展檢驗(yàn)分析，觀察各類裂縫問題是否會(huì)階段性的出現(xiàn)，要針對(duì)反復(fù)發(fā)生的裂縫進(jìn)行快速的處理，堅(jiān)持從根源解決問題，提高水利工程的建設(shè)品質(zhì)。

3 水利工程中混凝土裂縫的類型

3.1 干縮裂縫

水利工程的混凝土裂縫表現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，干縮裂縫是比較常見的裂縫類型，比如某水利工程在養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后的2個(gè)星期表現(xiàn)出干縮裂縫問題。該類型的裂縫很容易受到外界因素的影響，某水利工程混凝土表面水分的損失比較多，變形也比較大，比較大的干縮變形會(huì)遭受到混凝土的內(nèi)部應(yīng)力約束作用，最終產(chǎn)生的拉應(yīng)力也會(huì)不斷地增加，導(dǎo)致干縮裂縫不斷地?cái)U(kuò)大[4]。一般而言，干縮裂縫多數(shù)情況下表現(xiàn)為網(wǎng)狀裂縫的特點(diǎn)，或者是平行淺狀細(xì)小的裂縫，寬度則保持在0.05～0.2 mm。從干縮裂縫的危害來看，該類型的裂縫對(duì)混凝土的抗?jié)B性具有非常大的影響，同時(shí)，對(duì)水利工程的鋼筋也會(huì)造成嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土的耐久性和承載力都會(huì)不斷地下降。所以，針對(duì)干縮裂縫的控制，要加強(qiáng)混凝土的水灰比控制、水利控制，降低干縮裂縫的發(fā)生概率[5]。

3.2 塑性收縮裂縫

混凝土裂縫的類型表現(xiàn)出多種多樣的特點(diǎn)，比如混凝土凝結(jié)之前，由于表面失水的速度比較快，由此造成了塑性收縮裂縫。某水利工程在施工時(shí)，周邊的環(huán)境具有干燥的特點(diǎn)，干熱程度比較高，并且大風(fēng)力的天氣持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，所以很容易出現(xiàn)塑性收縮裂縫，該類型的裂縫呈現(xiàn)出中間寬、兩端細(xì)的特點(diǎn)，而且長(zhǎng)短并不一致[6]。塑性收縮裂縫的長(zhǎng)度一般保持在20～30 cm，比較長(zhǎng)的裂縫能夠超過2 m，裂縫的寬度則表現(xiàn)在1～5 mm。某工程發(fā)生塑性收縮裂縫后，分析原因在于混凝土的終凝階段沒有良好的控制，終凝之前受到了外界因素的較大影響，出現(xiàn)了高溫天氣、大風(fēng)力天氣，因此混凝土表面的失水?dāng)?shù)量比較大，毛細(xì)管中產(chǎn)生的負(fù)壓也比較突出，因此該工程的混凝土體積出現(xiàn)了急劇收縮的問題，最終造成了塑性收縮裂縫的問題。

3.3 沉陷裂縫

目前，混凝土裂縫對(duì)水利工程造成的影響和破壞是非常大的，如果在裂縫問題的解決過程中依然按照固定的思路、固定的方法去解決，不僅會(huì)造成較多的挑戰(zhàn)，還有可能產(chǎn)生難以挽回的損失。沉陷裂縫是混凝土裂縫中比較嚴(yán)重的裂縫，某水利工程建設(shè)時(shí)，自身的地理?xiàng)l件并不好，工程結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)表現(xiàn)出不均勻的特點(diǎn)，還具有較多的松軟回填土，最終因?yàn)椴痪鶆虺两底饔?，造成了沉陷裂縫。另外，該水利工程的模板剛度沒有達(dá)到國(guó)家的相關(guān)規(guī)范要求，同時(shí)在模板的支撐間距上表現(xiàn)出過大的問題，也是沉陷裂縫的主要原因。有些水利工程在施工時(shí)，受到冬季天氣的影響，凍土層解凍以后，會(huì)造成不均勻沉降的情況，由此產(chǎn)生的裂縫是比較大的。沉陷裂縫的出現(xiàn)，多數(shù)表現(xiàn)出深進(jìn)裂縫的特點(diǎn)，或者是貫穿性裂縫的特點(diǎn)，比較小的裂縫情況時(shí)，一般與地面保持垂直，或者是沿著30°—45°角的方向進(jìn)行擴(kuò)展。如果是比較嚴(yán)重的裂縫，則表現(xiàn)出一定的錯(cuò)位現(xiàn)象。

3.4 溫度裂縫

當(dāng)代水利工程建設(shè)的要求比較高，但是混凝土裂縫造成的影響正不斷地增加，尤其是溫度裂縫帶來的影響會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，比如某水利工程開展混凝土施工時(shí)，采用了大體積混凝土，但是并沒有加強(qiáng)混凝土內(nèi)部的水化熱控制，導(dǎo)致水化熱在混凝土的內(nèi)部表現(xiàn)出嚴(yán)重的積聚現(xiàn)象，很難在短期內(nèi)快速地散發(fā)出來，此時(shí)，混凝土內(nèi)部的溫度快速上升，但是混凝土外部的散熱速度會(huì)比較快，導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度、外部溫度表現(xiàn)出較大的差異性，內(nèi)部與外部的熱脹冷縮程度不同，最終造成的拉應(yīng)力非常大，一旦拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉極限，就會(huì)造成嚴(yán)重的溫

度裂縫。

4 水利工程中混凝土防裂技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)用方法

4.1 合理設(shè)計(jì)技術(shù)方案

從水利工程的角度分析，混凝土防裂技術(shù)的應(yīng)用要做好多方面的把控，尤其是技術(shù)設(shè)計(jì)方案，既要考慮到混凝土裂縫的類型特點(diǎn)，也要在裂縫問題的長(zhǎng)期解決中進(jìn)行全面的優(yōu)化，避免裂縫問題不斷地惡化。混凝土防裂技術(shù)的設(shè)計(jì)階段，施工單位要對(duì)混凝土的允許裂縫寬度有效地識(shí)別分析，結(jié)合不同類型混凝土的功能特點(diǎn)，對(duì)允許裂縫寬度數(shù)據(jù)整合分析，結(jié)合最終的數(shù)據(jù)開展防控工作。另外，某工程在混凝土防裂技術(shù)的優(yōu)化操作階段，意識(shí)到設(shè)計(jì)方案的很多傳統(tǒng)理念具有局限性的問題，該工程加強(qiáng)了構(gòu)造配筋的設(shè)計(jì)，對(duì)鋼筋直徑和間距進(jìn)行有效的把控，最終決定選擇直徑比較細(xì)、間距比較密的配筋方案，這不僅可以提高混凝土的施工質(zhì)量，還可以在抗裂性能提升方面得到較多的保障。由此可見，混凝土防裂技術(shù)的方案設(shè)計(jì)，不僅要從現(xiàn)有的需求出發(fā)，還要從長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展角度去思考。

4.2 加強(qiáng)材料質(zhì)量

混凝土防裂技術(shù)應(yīng)用時(shí)，材料質(zhì)量的把控是非常重要的環(huán)節(jié)，無論是劣質(zhì)材料的應(yīng)用，還是材料的損耗嚴(yán)重，亦或者是材料的拌和質(zhì)量比較低，都會(huì)導(dǎo)致混凝土防裂技術(shù)的成果受到巨大的影響，這對(duì)于水利工程的長(zhǎng)期進(jìn)步勢(shì)必構(gòu)成嚴(yán)重的阻礙。某水利工程對(duì)混凝土防裂技術(shù)優(yōu)化時(shí)，加強(qiáng)了材料的全面防控。比如，該工程根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，對(duì)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)適當(dāng)提升，并結(jié)合強(qiáng)度等級(jí)的客觀要求，選擇了對(duì)應(yīng)的水泥品種，以低水化熱水泥為主導(dǎo)，同時(shí)在砂石等原材料的控制階段，重點(diǎn)把控含泥量，確保各類混凝土原材料的應(yīng)用可以取得較好的效果。該工程加強(qiáng)了水泥類型的對(duì)比，禁止使用早強(qiáng)水泥，并減少了水泥的用量，將水泥用量控制在460 kg/m3以內(nèi)，最終在混凝土防裂技術(shù)的效果上比較突出。通過對(duì)材料質(zhì)量有效的控制，水利工程的發(fā)展進(jìn)步得到了更多的保障。

4.3 優(yōu)化施工質(zhì)量

水利工程運(yùn)用混凝土防裂技術(shù)時(shí)，一定要注意控制技術(shù)操作質(zhì)量，任何技術(shù)的理論和實(shí)踐存在很大的差異性，完全從理論出發(fā)時(shí)，不僅無法得到顯著的成果，還有可能因此造成無法挽回的損失。所以，混凝土防裂技術(shù)的質(zhì)量?jī)?yōu)化力度要不斷地提升，某水利工程在技術(shù)操作階段，加強(qiáng)了新澆筑混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作。對(duì)于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14～28天。對(duì)于較大體積混凝土，施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥的水化熱問題。除了采取必要的降溫措施外，還應(yīng)盡量避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。在混凝土澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，如表面覆蓋薄膜、彩條布、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對(duì)減少裂縫有利。

4.4 加強(qiáng)表面修補(bǔ)

現(xiàn)階段的混凝土防裂技術(shù)應(yīng)用，正朝著多元化的方向發(fā)展，面對(duì)不同的裂縫問題和裂縫風(fēng)險(xiǎn)，基本上能夠采取差異性的技術(shù)手段去應(yīng)對(duì)。表面修補(bǔ)是不可或缺的組成部分，某水利工程的混凝土表面裂縫比較多，同時(shí)在裂縫的分布面上具有廣泛的特點(diǎn)，此時(shí)要積極的開展表面修補(bǔ)，并減少裂縫帶來的破壞和損失。該工程采用增加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土面層的方法進(jìn)行處理。首先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，然后沿深進(jìn)裂縫鑿成深15～20 mm、寬150～200 mm的凹槽，再用鋼絲刷配以高壓水清洗并灑水濕潤(rùn)，然后刷一層水泥砂漿，再用1∶2水泥砂漿分2～3層涂抹，總厚度控制在10～20 mm，并用鐵抹壓密抹光。最后用水泥凈漿及1∶2.5的水泥砂漿交替抹壓4～5遍，即可形成剛性防水層，并進(jìn)行覆蓋，同時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。

5 水利工程中混凝土防裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 識(shí)別裂縫因素

隨著混凝土防裂技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，水利工程對(duì)于該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用要把握好未來的發(fā)展方向，總是按照陳舊的經(jīng)驗(yàn)去操作技術(shù)，不僅無法積累有用的信息，還有可能對(duì)裂縫做出錯(cuò)誤的判斷，這對(duì)于混凝土施工構(gòu)成的挑戰(zhàn)非常嚴(yán)重。施工單位在混凝土防裂技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)積極的識(shí)別裂縫影響因素。比如，有些水利工程的建設(shè)區(qū)域比較偏遠(yuǎn)，本身不占據(jù)地理優(yōu)勢(shì)，而且在運(yùn)輸難度上比較高，此時(shí)在混凝土施工時(shí)，特別容易對(duì)材料造成嚴(yán)重的損耗，而且在先天條件不足的情況下，混凝土的結(jié)構(gòu)和性能也會(huì)受到較大的影響，這就需要對(duì)混凝土防裂技術(shù)的各個(gè)細(xì)節(jié)部分有效地把握，避免在工程建設(shè)中造成嚴(yán)重的損失?；炷练懒鸭夹g(shù)的風(fēng)險(xiǎn)因素表現(xiàn)出多變的特點(diǎn)，比如水利工程的建設(shè)周期比較長(zhǎng)，因此受到天氣因素影響較大，不同的季節(jié)下應(yīng)采取針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施。

5.2 完善防裂檢查

混凝土防裂技術(shù)的實(shí)施，未來應(yīng)進(jìn)一步的強(qiáng)化防裂檢查，很多水利工程單純地追求施工效率，沒有進(jìn)行系統(tǒng)化的防裂檢查，由此導(dǎo)致裂縫不斷地?cái)U(kuò)大。防裂檢查階段，施工單位要對(duì)可能出現(xiàn)的裂縫類型進(jìn)行仔細(xì)地識(shí)別和檢測(cè)，根據(jù)混凝土的各類參數(shù)變化和材料變化，推斷出可能出現(xiàn)的裂縫形態(tài)，并提前做好裂縫的彌補(bǔ)措施。另外，混凝土防裂技術(shù)的檢查工作開展時(shí)，應(yīng)針對(duì)裂縫造成的影響范圍進(jìn)行評(píng)估分析，如果裂縫涉及到的范圍比較大，就必須加工新的材料來彌補(bǔ)裂縫，避免因?yàn)榱芽p過于嚴(yán)重出現(xiàn)工程重建問題。防裂檢查一定要階段性的開展，不能完全等待工程結(jié)束后再統(tǒng)一檢查，要對(duì)先前的檢查結(jié)果匯總分析，給出權(quán)威的防裂檢查報(bào)告。

5.3 明確防裂要求

水利工程對(duì)混凝土防裂技術(shù)的依賴性較高，為了在防裂施工中取得更好的效果，要進(jìn)一步明確防裂要求，確保在防裂施工機(jī)制上保持較高的完善性?；炷练懒鸭夹g(shù)應(yīng)用前，施工單位要對(duì)國(guó)家的最新規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)高度明確，嚴(yán)格遵守國(guó)家的相關(guān)條文，面對(duì)各類特殊情況時(shí)，施工單位要與地方負(fù)責(zé)的單位及時(shí)的聯(lián)系，尋找出正確的技術(shù)解決方案，提高混凝土防裂技術(shù)的靈活性，并且在技術(shù)執(zhí)行過程中要努力創(chuàng)造出較高的價(jià)值。混凝土防裂技術(shù)的各項(xiàng)要求在落實(shí)的時(shí)候，要加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督和指導(dǎo)，關(guān)注施工技術(shù)實(shí)施時(shí)是否遇到了一些意想不到的情況，尤其是混凝土突發(fā)裂縫問題，要及時(shí)的控制裂縫的深度、寬度、范圍等，并對(duì)后續(xù)施工及時(shí)的變更調(diào)整，加強(qiáng)混凝土防裂技術(shù)的約束指導(dǎo)。

6 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代化的水利工程建設(shè)體系不斷完善，施工單位對(duì)于混凝土防裂技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以從可持續(xù)發(fā)展的角度思考，還可以減少技術(shù)制約條件，各方面的工作開展時(shí)，基本上能夠朝著預(yù)期設(shè)想的方向努力，整體上創(chuàng)造的價(jià)值比較高。未來，應(yīng)繼續(xù)對(duì)混凝土防裂技術(shù)深入研究，切實(shí)把握好技術(shù)操作的規(guī)范性、合理性，逐步減少裂縫的數(shù)量，加強(qiáng)裂縫的綜合把控，確保水利工程在長(zhǎng)期的建設(shè)中得到更好的成果，杜絕同類問題的反復(fù)出現(xiàn)。

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