探討水利工程施工中混凝土裂縫成因及控制措施

王光霞

摘 要：在水利工程施工過程中，混凝土裂縫會直接影響水利工程施工的質量，還會使整個工程的實用性和美觀性大大降低。因此，目前水利工程施工中應加大對混凝土裂縫控制措施的研究力度，保障水利工程施工的質量。本文主要分析了水利工程施工中混凝土產生裂縫的原因、檢測裂縫的方法，以及混凝土裂縫的控制措施。

關鍵詞：水利工程 混凝土裂縫 檢測方法 控制措施

1、水利工程施工中混凝土產生裂縫的原因

1.1 混凝土原材料混合不當和水泥質量的影響

原材料的混合和水泥的質量是影響混凝土質量的重要原因，一旦混凝土質量得不到保障就會引起裂縫現象，從而威脅到施工工程的整體質量。從原材料混合角度看，混凝土在開始攪拌時的石粒應在5～35mm之間，攪拌中應控制在20～35mm之間，混凝土的含沙率應為0.35左右。但是在實際混凝土混合工作中常常會發生沒有按照規定比例進行混合的現象，從而造成原材料的混合不當，出現離析、沁水、保水性不達標等問題，致使混凝土的收縮量增加，另外在混凝土混合時添加劑的不合理使用也會引起混凝土的混合不達標。從而對混凝土的質量產生不利影響。從水泥的質量角度來看，在施工中一樣能夠根據施工現場的實際情況和要求選用恰當的水泥型號，全面考慮水泥的現場特性、抗裂性等性能，一旦水泥的性能不達標就很容產生混凝土裂縫現象。

1.2 氣溫條件的影響

由于混凝土自身特性的原因，當外界溫濕度發生變化時就會影響混凝土的質量，不同溫度、氣候、季節等下的混凝土的質量也不相同。在水利工程施工過程中，在作業環境的溫度比較低的情況下，混凝土的表面會產生收縮現象，同時外部會出現拉應力，而這種拉應力大于其內應力的時候就會使混凝土產生裂縫。而當作業環境溫度較高時，其內部會產生一種拉應力，若拉應力大于其自身的抗壓力時也會造成混凝土裂縫。因此要采取相應的保溫措施，避免混凝土出現裂縫現象。

1.3 地質因素的影響

水利工程的施工地點通常位于人口稀少的地區，而這些地區的地質往往會比較復雜，在特殊的季節里可能會發生地質變動。例如，夏季的地下水運動頻繁，就會對水利工程建筑產生強烈沖擊，使壩體承受超出其承受能力的力載荷，壩體的穩固性若是不強，則很容易出現沉降裂縫。另外還會使混凝土結構的抗滲透能力大大減弱，甚至會出現坍塌事故。

2、檢測水利工程施工中混凝土裂縫的方法

2.1 常規檢測

常規檢測主要是針對混凝土裂縫的表面特征進行檢測，包括裂縫的形態變化、縫寬、表面縫長、走向、所在部位等。在檢測的使用通常使用人工目測的檢測方法，使用的檢測工具有塞尺、讀數放大鏡、米尺等。當裂縫超過0.1mm就可以用肉眼識別，若是裂縫小于0.1mm，則需要在其表面灑水風干進行識別。在檢測裂縫表面特征的時候可以通過米尺測量縫長等，同時做好相關數據的記錄，并通過記錄繪制出裂縫圖，將裂縫的特征準確的描述出來，以便做出針對性解決措施。

2.2 重點檢測

重點檢測是對影響水利工程整體質量的裂縫、貫穿裂縫、深層裂縫、重要部位裂縫等進行檢測。檢測方法主要有鉆孔壓水法和鑿槽觀測。鉆孔壓水法主要是利用阻塞器、壓水設備，在裂縫中開展壓水試驗，當裂縫沒有滲水現象時，就可檢測出縫深。鉆孔間距為2～4m，鉆孔角度通常取值為 60°、45°、30°（誤差不得大于2°），鉆孔的深度應當穿過縫面1～1.5m。壓水時保證壓水的準確度，需對鉆孔進行清洗，壓水實驗的壓力控制根據施工現場而定，通常壓力選用0.1～0.4MPa。穩定壓水時間應大于0.5h。鑿槽觀測方法主要是通過手工鑿、風鉆、風鎬等根據對裂縫進行下鑿，縫深即為下鑿的深度。但是這種方法存在弊端，下鑿的過程中會產生灰渣等掩蓋縫面，會造成較大的檢測誤差，同時在較深的裂縫中，下鑿工作的難度較大。因此這種檢測方法只適用于淺層裂縫、臨時縫深檢測。

2.3 儀器檢測

在儀器檢測時可以選用超聲波檢測方法進行檢測：①在裂縫的兩側進行鉆孔，并保證兩孔是垂直對稱的，孔徑應大于60mm，同時還要保證縫面和鉆孔相交應當避開冷卻水管、埋件、鋼筋等。②將孔內注滿清水。同時由淺至深插入儀器的接受探頭、發射探頭，每次探測時下移20～50cm為宜，逐步檢測出超聲波的實際波形。③根據檢測出的數據繪制出超聲波振幅圖，根據超聲波在不同介質中傳遞會出現不同的速度的特點，繪制出的振幅圖也會有不同的變化，混凝土從有裂縫到無裂縫也會產生不同的振幅，從而可以清晰的反應出裂縫的深度。

3、控制水利工程施工中混凝土裂縫的措施

3.1 選用恰當的原材料進行合理的混凝土混合

選擇混凝土原材料時應當選用優質的水泥材料，水泥的強度應當與混凝土強度一致，同時水泥的水化熱度應當較低一些，以便降低混凝土內部水化熱能，避免出現裂縫現象。同時在混合的時候應當適當的增減水泥量。另外砂石料應當選用級配好、強度高、顆粒大的優質材料，保證其含沙量不超過1%，以便對混凝土的孔隙率進行有效控制。在混合混凝土的時候要多次實驗，找出最佳的配合比例。還可以摻入粉煤灰，粉煤灰具有如表1所示的性質。

根據其性質可以看出，其具有較好的性能，在混合時加入粉煤灰能夠提高混凝土的和易性和抗腐蝕性，減少混凝土的收縮。另外再使用添加劑時需合理使用，常溫的環境下應使用能夠堿水劑，溫度較低的環境下應使用抗凍型的復合添加劑，從而降低混凝土裂縫的發生率，提高工程的質量。

3.2 嚴格控制混凝土的施工過程

對混凝土施工過程進行嚴格控制也有利于避免混凝土裂縫的發生。如，對進入初凝過程的混凝土和澆筑過的混凝土進行振搗工作，讓混凝土進行再次液化過程，將其自身多于的水膜和粗大骨料消除，保證混凝土構件的均勻和穩定，防止混凝土發生塑性裂縫和沉陷裂縫現象。或者在混凝土施工之后及時進行保溫和保濕控制，如在混凝土表面用保護膜進行覆蓋，減少外界氣溫變化對混凝土的影響。從而有效避免了水利工程施工中混凝土裂縫的發生。

3.3 引進先進的混凝土施工技術

引進先進的混凝土施工技術能夠為水利工程施工的質量提供技術保障。如二次振搗技術，使用該技術可以有效的控制混凝土裂縫現象的發生，現代化的機械振搗方式與傳統的手工振搗相比可以更加有效的減少混凝土的收縮。振搗技術的機械性能不同，使其振搗時間也會有所差異，但5～15S/次即可。另外還可以使用二次抹壓技術，可有效避免混凝土的塑性收縮裂縫、沉縮裂縫、干縮裂縫，同時還能夠提高混凝土的強度和平整度。

4、結論

綜上所述，通過對水利工程施工中的混凝土裂縫的控制方法的研究，從中可以了解到混凝土產生裂縫將對工程的質量產生極大的影響，找出其發生的原因，采用針對性的控制措施，有利于降低混凝土裂縫的發生率，從而使水利工程的施工質量得到有效的保障。

參考文獻：

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