水利施工中混凝土裂縫產生的原因和預防措施

王 勇

(新疆塔里木河流域阿克蘇管理局，新疆阿克蘇市 843000)

在水利工程施工的過程中，混凝土會出現開裂的現象，當混凝土發生開裂的時候，混凝土內部的鋼筋材料就容易被腐蝕，因此就會降低鋼筋混凝土結構的承載力、耐久性以及使用壽命，嚴重時，甚至會威脅到人民的生命和財產的安全［1］。由此可知，如何避免水利施工過程中混凝土的開裂是值得深入研究的。通過對其產生的原因進行分析，得到有效的預防措施，避免混凝土裂縫的發生，能夠很好的保障人民的生命和財產安全，其意義深遠。

1 工程概況

庫瑪拉克河東岸總干渠，是我國塔里木河流域近期綜合治理項目之一，是阿克蘇河的主要支流庫瑪拉克河上協合拉樞紐的骨干配套工程。該干渠于2007年6月正式通水試運行，運行后發現該渠道在不同高度有不同程度的裂縫，裂縫寬度等均有詳細記錄。后采取適當措施進行修復，效果較好。

2 施工中混凝土裂縫產生的原因

2.1 塑性收縮裂縫成因

庫瑪拉克河東岸總干渠在第一次通水試運行的時候，巡查人員在現場發現了多處裂縫，剛開始，裂縫寬度較小，后逐漸擴大，在后期修理過程中，裂縫趨于穩定。經分析發現，該水利施工中混凝土裂縫的產生，屬于塑性收縮裂縫類型。

混凝土在逐漸凝固的過程中，是一個散熱和蒸發的過程［2］。由于其散熱和蒸發，使得混凝土很自然的會出現體積收縮，尤其是對于一些體積較大的混凝土來說，體積收縮很明顯。當混凝土在收縮的時候，受到外界的環境對其所產生的約束力，混凝土就會很自然的形成收縮應力，當其所產生的收縮引力比混凝土的極限抗拉強度都大的時候，混凝土就會產生裂縫，也就是該水利施工中所產生的混凝土裂縫［3］。

水利工程建筑產生的裂縫，對于該建筑的危害是很大的。混凝土裂縫屬于一種物理性的病害，其嚴重影響水利工程混凝土建筑的耐久性。混凝土裂縫的出現時間較早，一般在施工的時候就出現了，有的裂縫出現的時間較晚，也是在水利建筑運行初期的7年左右，因此，排除了由于工程運行時間長而出現老化等說法。

在水利建筑中產生的裂縫，還嚴重影響著混凝土的抗拉性能，而且也會使得一些有害物質進入混凝土內部，腐蝕鋼筋，破壞混凝土結構。在水利工程中，滲漏的產生，直接危及工程的蓄水能力和灌溉效果。因此，應該合理進行補救，防止裂縫的進一步擴大。

2.2 施工中溫差裂縫成因

庫瑪拉克河東岸總干渠水利建筑在第二次通水的時候，出現多處裂縫。經分析，其混凝土裂縫的出現，還和溫度變化有關，屬于溫度差變化引起的裂縫，即溫差裂縫。經驗表明，溫差裂縫產生的原因，是由于在混凝土內部，以及混凝土外部，二者之間由于存在溫差而產生裂縫［4］。

溫差產生的原因，主要是由于水泥的水化熱引起的混凝土表面和混凝土內部產生過大的溫差。當溫度在不斷的變化過程中，混凝土微孔中的水結冰或者是溫度很低的水，體積膨脹，凍脹壓力較大，水在移動的時候產生滲透壓力。當二者所產生的附加作用力比混凝土的抗拉強度要大的時候，混凝土遭到破壞，產生裂縫。溫差裂縫產生的情況主要是基于以下幾種情況。

一種是水工混凝土在施工的時候，會產生大量的水化熱，內外溫差大而產生裂縫;另一種情況是混凝土在拆模前后，混凝土其表面溫度自然會降低，因此而產生裂縫;還有一種情況是混凝土內部的溫度升高，而熱量散發不出來，產生溫差裂縫。最常出現的地方是在水工大壩、分洪閘、攔河壩等地方出現。庫瑪拉克河東岸總干渠水利建筑由于溫差變化而產生的裂縫，應當予以及時的修復，以防更進一步的擴大而造成危險。

2.3 施工中其它裂縫情況

庫瑪拉克河東岸總干渠水利施工中，其它裂縫主要是指由于地質情況而引發的裂縫。該水利工程在選址的時候，對于地質問題并未考慮全面，因此而造成了現在的裂縫情況。另外，關于庫瑪拉克河東岸總干渠，還出現了一些其它方面的裂縫，均需要合理修補，以保障水利建筑物的安全。

3 裂縫的預防措施

庫瑪拉克河東岸總干渠水利施工中，裂縫產生的原因很多，采取適當的處理方法預防裂縫的產生是十分必要的。

首先，預防裂縫產生采取的方法之一是優化混凝土的設計配合比。在進行施工之前，采集原材料進行試拌，適當的調節混凝土的設計比例。可以參入適當的粉煤灰改善混凝土的和易性，降低溫度升高速度，降低混凝土的收縮等，提高其抗腐蝕抗侵蝕的效果。在一些容易發生裂縫的地方，設置斜筋，以降低混凝土所承擔的拉應力，有效控制裂縫的發展。

其次，還可以在混凝土拆模之后，采取掛草簾或者鋪草澆水的方法來達到養護保濕的目的。剛剛澆筑的混凝土要格外的注意養護和保養，以避免在混凝土的初期產生裂縫，提高其強韌度。現代水利施工更加注重對于混凝土的養護。常可以加強混凝土的密實度，避免空氣的進入等，預防氧化，防止鋼筋生銹腐蝕。

第三，還需要防止由于混凝土基礎的不均勻沉降而產生的裂縫。可以減輕結構的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土結構等。

第四，對于其塑性收縮裂縫的預防，可以在材料方面控制好。選取合適的材料，嚴格控制水灰比例，添加一些高效的減水劑來增加混凝土的強度。在對混凝土進行澆筑之前，要對基層和模板進行均勻澆水等，積極保護混凝土結構。

第五，庫瑪拉克河東岸總干渠水利施工中，其中一些裂縫的產生，主要是由于地基沉陷等造成的，因此要保證地基的穩定從而預防此類裂縫的產生。

另外，水利施工管理也是影響水利施工裂縫的一個重要因素［5］。技術是關鍵，管理是根本。

4 結語

分析混凝土裂縫產生的原因，采用適當的方法進行預防和處理，對于水利建筑的安全性有著重要意義。相信在未來科學的不斷發展和進步過程中，對于水利工程建筑中混凝土裂縫的處理會有更為完善的處理方法。

［1］王京京，楊天祥．水利施工中混凝土裂縫產生的原因及防治措施［J］．科技創新與應用，2012，(09):28-29．

［2］張猛，李海峰，孫崇倍．水利施工中混凝土裂縫產生的原因及措施中華建設［J］．2012，(11):43-44．

［3］焦燕飛．水利施工中混凝土裂縫產生的原因及防治［J］．黑龍江水利科技，2012，(10):30-31．

［4］蔡彬權，何幫靜，毛天鵬．淺談建筑施工中的混凝土裂縫控制［Z］．貴州省巖石力學與工程學會2010年學術年會論文集［C］，2010．

［5］房新春．淺談水工混凝土裂縫成因及防治措施［J］．民營科技，2012，(04):20-21．