探析水利施工中混凝土裂縫的原因及防止措施

【摘要】保證混凝土施工質量對于水利工程的質量有重要的意義。與此同時，也是整個水利工程的核心質量保障。在混凝土施工中常遇到的質量問題是混凝土開裂，這嚴重影響混凝土最終的成型質量，也大大影響水利工程的使用安全性。為此，本文正是基于此種背景，就水利施工中混凝土裂縫的原因及防止措施展開了分析以及討論，進而提高了水利工程的整體質量水平。

【關鍵詞】水利工程；混凝土；裂縫；原因；防止措施

水利工程作為重要的基礎設施工程，對于經濟社會、民生福祉具有重要的意義。當前我國在建的水利工程項目較多，如何提高建設項目的質量是一個重要的問題。在水利工程建設中要使用大量的混凝土來奠定基礎或者作為支撐機構。混凝土施工當面面臨的最大問題是在澆筑時容易后期出現開裂現象，這不僅影響整體的美觀性和耐久度，也將嚴重影響整體結構強度和水利工程的可靠性。

1、水利工程混凝土結構裂縫產生原因

在水利建設施工中所遇到混凝土開裂現象，可能引起的原因不同，我們大體上根據產生原因的不同將其歸為三類不同的裂縫，即塑性開裂、溫差開裂以及安定性開裂。

1.1塑性開裂

塑性開裂是指水利工程施工教主的混凝土在后期水分蒸發速度太快或者外界空氣流太強，造成混凝土表面的蒸發速度不一致，使得混凝土不同區域的含水量不同，這樣在含水量差異較大的區域就會產生開裂。這種開裂的嚴重程度往往還與施工項目的混凝土結構的表面積和體積有關，混凝土的表面積越大、體積越大開裂的程度越嚴重。[1]而水利工程中往往對混凝土使用量巨大，所以水利工程中出現這種混凝土開裂問題最嚴重。塑性開裂是一種在混凝土中不連續的開裂現象，也是混凝土建筑最常見的病害之一，為此要嚴加控制這種開裂問題。

1.2安定性裂紋

安定性裂紋是指在混凝土表面或者內部出現的呈現一定均勻性分布的微裂紋或者龜裂，這種裂紋產生的原因往往在于混凝土材料如水泥、沙子等材料質量不佳，或者配方比例存在問題。也有可能是在混凝土中包裹的鋼筋材料受到外界腐蝕導致混凝土開裂。

1.3溫差開裂

溫差開裂是另一大混凝土開裂類型。溫差開裂是指由于在混凝土內部或者外部的溫度受熱不同，導致熱脹冷縮的區域不同，最終在二者的邊界上產生裂紋。開裂問題的嚴重程度與混凝土內外部溫差的大小有關，溫差越大開裂問題越嚴重。同樣在溫度過低時，低于零度狀態時，混凝土所含的水分凝結成冰，體積膨脹，對混凝土產生冷脹壓力。過冷的水在混凝土中異動產生滲透壓，由此當二者增大到一定程度時，就會超過混凝土的抗拉強度極限，進而導致混凝土開裂破壞。水利施工混凝土溫差開裂又可以細分成三種，一是水利工程建設初期，在澆灌混凝土時放熱巨大，此時產生大量的水化熱，由此導致溫差產生混凝土開裂。二是在混凝土結構凝固后，施工人員拆卸模具或者支撐材料，混凝土在模具包裹部分的溫度驟降，從而導致此處的溫差加大，進而導致開裂的問題產生。

2、水利工程混凝土開裂問題

2.1水利工程混凝土分析

混凝土作為水利施工工程中大量使用的材料，其性能優劣對整個水利施工項目質量有著深遠的影響。混凝土開裂在水利工程建設上的破壞主要是，水利工程中工作的混凝土所處環境惡劣，開裂會導致外界水和潮濕空氣進入到混凝土內部，導致混凝土內部用于加強強度的鋼筋材料發生腐蝕，進而影加速整個混凝土結構的強度和耐久度的降低速度。這會大大降低混凝土結構的承載能力，也會大大縮短水利工程的使用年限。因此要對水利工程混凝土產生裂紋原因進行分析，并運用合理的對策制定施工方案，控制整個工程的裂紋問題，進而提高水利工程使用的安全性。

2.2水利工程混凝土裂縫的危害

混凝土開裂問題對于水利工程質量影響較大。輕則是整體工程強度降低壽命縮短，重則導致水利堤壩的結構變化，發生滑移垮塌的危險。在水利建設中，由于混凝土裂縫產生泄露的問題主要表現在，在與水直接接觸的混凝土區域，水壓力作用會使得裂紋逐漸擴大，這大大降低了此處混凝土的強度。另一方面，裂紋的擴大使得更多的水進入到混凝土內部，腐蝕鋼筋，進行水解破壞，大大破壞混凝土強度和整體完整性。[2]

3、水力工程混凝土裂縫的防治措施

水利工程中要嚴格防范混凝土裂縫的危害，為此要采取積極的措施避免或者降低裂紋出現的程度。采取的防治措施如下：

3.1優化混凝土的設計配合比

對混凝土開裂問題進行深入探討，首先要明確混凝土質量好壞對于產生裂紋影響巨大。研究表明，盡可能的減少混凝土中水利用量，添加粉煤灰，這可以大大改善混凝土的包容性和熱傳導性，減少收縮并且提高腐蝕能力。在混凝土結構中要合理設計鋼筋支撐點，這樣可以減少混凝土中水泥砂漿的使用，并且提升了整個混凝土結構的強度。在混凝土設計中，利用中強度的水泥可以保證混凝土后期凝固具有足夠的強度。

3.2避免混凝土基礎不均勻沉降

混凝土是多種材料混合而成的，這些材料在粒度、密度方面存在差異，因此在靜置和凝固時會產生物理沉積。加之水利工程中混凝土結構體積重量巨大，這大大加劇了沉降現象，因此在水利工程建設中，要采取措施解決不均勻沉降的出現。

3.3塑性收縮裂縫的預防措施

針對收縮裂紋可以采取多種措施解決。首先在于對于原材料的選擇，選擇收縮性能較小、強度高的硅酸鹽水泥。再次在混合時，要嚴格控制水灰的重量比，并通過摻雜防凍液或者減水劑來提升混凝土的性能。其次在澆注混凝土時，要嚴格遵從規范進行操作，對基層和模板事先進行澆水濕潤。在澆注混凝土結束后，有必要在混凝土表面覆膜，以此避免陽光暴曬和水汽的侵襲。在高溫和大風天氣施工，積極設置防風和遮陽的設施，來保護混凝土結構。

3.4加強混凝土養護措施

在完后混凝土澆筑后，要對凝固的混凝土進行灑水作業，保證表面混凝土的濕潤，負責可能會導致混凝土內外的含水量不同、溫度不同產生裂紋。在混凝土凝結拆除模板時，對于拆除模板的區域要及時掛簾閉光和澆水處理，一邊養護保持濕潤。這樣做不僅可以預防初期可能出現的裂紋，還對混凝土的最終凝固大有好處，可以提升混凝土整體的強度和承壓能力。

結語：

總之，混凝土裂紋作為水利施工中常見的缺陷要嚴加防范，將裂紋危害程度降到最低，有利于我國當前經濟發展，社會的效益提高，有利于保障人民的生命財產安全。為防止水利工程中混凝土開裂，必須在水利工程項目開始時就密切關注混凝土施工的各工序和各要素裂紋產生的原因和分析方法，利用多項舉措多管齊下綜合治理，從而加強水利工程施工過程中對混凝土材料質量和各個環境影響因素的控制，進而減少混凝土開裂的程度和趨勢，從而提升水利工程的整體質量。

參考文獻：

[1]李衛，高雅.水利施工中混凝土裂縫的原因分析及防治措施[J].科技創新與應用，2014（34）：221-221.

作者簡介：

遲明陽，黑龍江省龍翔水利工程質量檢測有限公司，黑龍江哈爾濱。