水利施工中的混凝土裂縫成因及其控制措施

何長江

摘 ? ?要：水利工程施工過程中，經常都會使用混凝土材料，而混凝土出現裂縫的主要原因大多與自身的結構發生變化、外部環境變化或自身配比不合理等諸多因素有關。一旦裂縫出現就可能對混凝土防水性、承受能力以及耐久性能等這些方面產生比較大的影響。出現混凝土裂縫這種狀況，有內部的因素以及外部的因素。就水利工程的質量問題本身而言，需要及時采取措施，控制混凝土裂縫，從而可以進一步促進水利工程的發展

關鍵詞：水利施工;混凝土;裂縫成因;措施

1 ?引言

混凝土裂縫問題對于水利工程來說是有著直接影響的問題，直接關系到工程施工的質量。為了保證工程施工的效果，我們必須要首先掌握裂縫問題產生的成因以及解決策略。解決裂縫問題，才能保證水利工程長久穩定服務社會，發揮其重要作用。

2 ?水利工程混凝土裂縫類型

2.1 ?塑性收縮裂縫

該混凝土裂縫主要是由于混凝土中的水分流失較大而形成的裂縫，塑型收縮裂縫與土縮裂縫進行對比，其最大的差異體現在塑型收縮裂縫通常產生于混凝土完全凝固之前，土縮裂縫的形成則出現在混凝土完全凝固之后?；炷镣翆邮芴柋窕蛲饨缱匀画h境較強風力等的影響，容易導致混凝土表層所含有的水分被汽化揮發，混凝土內部及外部所受到的壓力由此產生不平衡，最終導致了塑性收縮裂縫的形成。塑性收縮裂縫一般呈現中間較寬、兩邊較窄的狀態，為水利工程項目日后的運行安穩埋下了巨大的隱患。

2.2 ?溫差裂縫

導致溫差裂縫的原理便是混凝土表層及內層的溫度有著極大的差距，溫差裂縫也由此而命名。水利工程施工過程中對混凝土進行澆筑及養護工作時容易出現溫差裂縫，混凝土的主要構成部分為水泥，水泥由于水化熱反應可快速釋放出較大的熱量，混凝土表層的熱量可以較快的被散發，因而表層溫度可較快的冷卻下來?；炷晾飳拥臒崃縿t不易被散發而聚積下來，當溫度差達到一定臨界點時便形成了裂縫。水利工程施工中最容易產生溫差裂縫的工程便是大壩施工及分縫。

2.3 ?干縮裂縫

干縮裂縫通常出現在結束混凝土的養護工作之后，結束后的15d內出現干縮裂縫的比例較大，形成干縮裂縫的主要原因一方面是因為對混凝土的養護工作不夠科學合理，另一方面的原因則是外界自然因素的影響，二者共同交織作用下導致混凝土的水分流失極多，最終形成了較大面積的干縮現象，此時若土縮形成了較大的應力則會導致混凝土出現裂縫。此類裂縫外貌上呈現網狀形態，干縮裂縫將對混凝土的抗壓性能及抗滲水性能產生不利影響，造成混凝土結構使用壽命的縮短。

2.4 ?沉陷裂縫

出現沉陷裂縫的主要原因是混凝土結構地基的不均勻沉降，混凝土地基產生不均勻沉降現象是水利工程施工技術人員在施工過程中未對水利工程的軟土地基進行科學合理的處理，軟土地基的穩定性、強度等存在較大的缺陷從而造成了地基的沉降。沉陷裂縫的深度相較其余裂縫較深，沉陷裂縫的寬度受沉降地基深度及方向的影響，地基沉降深度越深則沉陷裂縫的寬度則越寬。除此之外，沉陷裂縫不受外部因素的影響。

3 ?混凝土裂縫防治措施

3.1 ?科學選擇原材料

結合以往施工經驗，混凝土裂縫問題的出現與原材料質量有較大的關聯性。因此，在對此類問題進行防治時，首先要做好原材料的選擇。在具體的操作環節中，應注意以下幾點：（1）在砂子的選擇過程中，優選連續級配、等級較高的人工砂，同時要求材料自身含泥量在3%以內，而且還要對材料進行堿活性檢驗，根據試驗結果評估材料的可用性。（2）選擇外加劑時，需根據當地的降雨量、平均溫度、晝夜溫差等進行選擇，如常用的復合型外加劑、抗凍外加劑等。（3）在水泥的選擇中，主要以普通硅酸鹽水泥為主，結合水利工程的實際需要，還可以搭配火山灰水泥或礦渣水泥完成混凝土材料的配置，同時，應優選水化熱較低，強度等級在42.5以上的水泥，從而減少裂縫的產生，為保證工程的施工質量奠定基礎。（4）粉煤灰作為一種可以部分替代水泥的材料，結合水利工程特征，應優選一級粉煤灰，并且在拌和過程中，將粉煤灰添加量控制在40%以內，以確?；炷烈仔?。另外，拌和用水應以生活用水為主，自然界中的水體需要經過懸浮物、酸堿性測試，待滿足條件后再進行使用，借此從根源上降低裂縫的發生概率。

3.2 ?控制混凝土的拌和過程

針對堿骨科反應造成的裂縫，應嚴格控制該反應的發生，可選擇優質骨科和低含堿量水泥進行混凝土的配置，并控制水灰比。進行材料配置前，可以先進行原材料的檢驗和試驗。通過試驗對原料的使用效果進行分析，從而得出較為合理的配合比。同時在混凝土拌和過程中，也需要注意以下問題：（1）拌和順序。在混凝土的拌和過程中，應使用后摻法完成添加劑的拌和，其他原材料在拌和期間也會按照拌和比例進行添加，單次添加量的誤差控制在1%以內。（2）將原材料添加到攪拌機后，需要先進行干拌，時間在1～2min，拌和均勻后再向其中添加水和外加劑，繼續攪拌約2min，然后對混凝土的坍落度、理化性質進行校驗，滿足要求后可以通過罐車或自卸車將混凝土運輸到作業現場，從而避免混凝土出現提前凝結或者結塊的情況，降低裂縫病害的發生概率。

3.3 ?混凝土澆筑過程的控制

混凝土的澆筑環節也是直接影響混凝土質量的關鍵階段，主要需要注意以下內容：（1）嚴格遵循澆筑順序，控制澆筑速度。在水利工程中，大體積混凝土結構較多，并且大體積混凝土由于體積龐大，非常容易出現溫差裂縫，需要嚴格控制澆筑過程，減少裂縫的產生，例如，應遵循由下至上、由中間向兩端的澆筑原則，還要控制澆筑速度，確保澆筑結果的均勻性。（2）應選擇溫度適宜，溫差較小的天氣進行混凝土澆筑，同時根據實際澆筑情況進行混凝土振搗，單次振搗時間不超過30s，以提高混凝土澆筑質量。

3.4 ?采用合理的養護方法

施工過程中，應在振搗操作之后進行混凝土表面的保溫養護工作，具體可以采用保溫材料覆蓋、水冷法、真空氣化法等，以做好溫度控制，減少裂縫的產生。由于混凝土流動性較強，容易在早期發生塑性收縮裂縫、干燥收縮裂縫、溫度裂縫等，因此，必須加強早期養護。養護主要是保持適當的溫度和濕度條件?；炷翝仓?，應覆蓋一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜，過高或過低的環境溫度以及較大的溫度變化會引起表面裂縫。保溫能減少混凝土表面的熱擴散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。由于熱擴散時間延長，混凝土強度和松弛作用得到充分發揮，使混凝土總溫差產生的拉應力小于混凝土的抗拉強度，防止貫穿裂縫的產生。澆筑時間不長的混凝土仍然處于凝結、硬化過程中，水泥水化速度較快，適宜的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產生收縮裂縫。

4 ?結束語

混凝土裂縫是在水利工程施工過程中的常見問題，對于水利工程的施工效果有著重要影響。在新時期的工程領域發展趨勢下，隨著水利工程的規模擴大、結構愈發復雜，施工要求也越來越高，因此以上分析了混凝土問題成因及處理措施，與行業同仁共同思考。希望通過思考與總結，未來的施工方向能夠更加明確。

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