淺談水利施工中的混凝土裂縫控制

朱性朋 趙開燕

【摘要】水利工程中混凝土裂縫主要是由于受內外環境溫度影響、材料配比不當及內外受力不均而產生，同時混凝土的后期養護和監督力度不夠也是造成混凝土裂縫產生的原因之一。為減少混凝土裂縫數量和寬度，需要采取積極措施有效控制，保證水利工程外在美觀，并且正常、安全運行。

【關鍵詞】水利施工；混凝土；裂縫；控制

一、水利施工中混凝土裂縫類型

（1）沉降裂縫。若結構地基土質松軟不均勻或者回填土不均勻會造成沉降。再者，內模板支撐間距超出其能力范圍或者模板剛度不夠可能會導致沉降裂縫，而且沉降裂縫的裂縫口較大。在溫度較低的季節，極容易出現沉降裂縫。

（2）塑性收縮裂縫。混凝土收縮產生的裂縫比較常見。通常，混凝土在硬化過程中會發生自發的收縮現象，在收縮時受到鋼筋等外部條件的限制時，其內部產生拉應力，導致混凝土裂縫的產生。混凝土凝結時，骨料會出現下沉現象，鋼筋的阻擋作用會抑制其下沉，產生沿鋼筋方向的塑性收縮裂縫；混凝土的體積會隨著表層水分的蒸發而減小，發生縮水收縮。高溫、多風的氣候環境下容易出現塑性收縮裂縫，在混凝土沒有完全凝固或者混凝土澆筑結束后，若沒有對混凝土表面做覆蓋工作，導致混凝土表面脫水，出現裂縫。塑性收縮裂縫容易在混凝土表面延伸，故其危害較大。

（3）溫度裂縫。由于溫度影響導致的混凝土裂縫比較常見，尤其在混凝土施工的后期階段。溫度裂縫具有深度、走向不確定的特點，在溫差變化較大地區的混凝土結構中容易產生。

二、水利施工中混凝土裂縫產生原因

（1）溫濕度變化引起的裂縫施工中，混凝土受周邊環境溫度和濕度影響較大。由于環境溫度變化會影響混凝土表面的張力，如果外界環境溫度較低，會使混凝土表面產生急劇收縮，混凝土表面張力變化加大，一旦表面張力超過負荷，就會有縫隙產生。夏季施工必須對混凝土實施灑水養護，防止因水分過分流失而導致混凝土內在受力不均出現裂縫。可見，溫度對于混凝土裂縫控制來說是非常關鍵的。

（2）材料選擇不當引起的裂縫。在混凝土配制過程中，由于水泥是主要的配制原料。水泥具有熱穩定性差但硬度較高的特點。遇水會釋放大量熱量。使混凝土內部溫度急劇升高，由于內外環境溫差較大，導致自身結構受損產生裂縫。因此，水泥標號的選擇非常關鍵。另外，在配置材料的過程中，如果水泥的用量過大，就會導致混凝土的收縮性變強。最終可能導致混凝土發生坍塌現象。如果原材料配置中含沙率過高會出現混凝土硬度不夠的現象，從而導致裂縫的產生。

（3）養護不當引起的裂縫。由于混凝土硬化期間會釋放出大量的水化熱，表面容易失水而導致變形，露天施工環境下，混凝土完全暴露于空氣中，水分蒸發較快，因此，發生形變十分常見。所以，在施工后期的養護中，施工技術人員應定期采取灑水、遮蓋等養護方式，保證混凝土內部水分維持在正常范圍內，降低混凝土裂縫產生的幾率。

三、水利施工中混凝土裂縫的控制措施

（一）溫度控制

（1）減少混凝土發熱量，優化設計配比。選擇普通硅酸鹽水泥或低熱硅酸鹽水泥，低熱微膨脹水泥不僅水化熱低，且有微膨脹作用，可有效補償降溫收縮變形拉應力。

（2）減少水泥用量。水泥水化熱產生的熱量很大，是導致混凝土出現裂縫的主要原因。因此，設計人員要在滿足工程使用功能的前提下，盡量優化設計方案，降低設計強度，從而有效減少水泥用量。另外，改善骨料級配，增加大粒徑骨料使用量，以減少單位混凝土的水泥用量；采用摻加粉煤灰、高效減水劑等外加劑，有效提高混凝土早期強度和極限拉伸值。

（3）降低出料口的溫度。制定合理的澆筑混凝土時段，安排春秋季節多澆，夏季早晚澆，正午不澆；混凝土拌合時添加冰水降溫；對所用骨料進行預冷處理，例如，采用搭設涼棚，采用地下水拌合等方式降低入料溫度。一般情況下，在春夏季時，其澆筑溫度通常控制在20%之下。在秋冬季節，溫度一般控制在15%之上。

（二）材料控制

加強進場材料控制是避免水利工程混凝土裂縫現象出現的最有效方式之一。施工前要嚴格檢驗原材料，首先應從砂料的細度程度進行考慮。一般情況下，其細度程度通常選擇2—3之間。砂料的含泥量一般要少于其總重量的2%。碎石的含量通常要少于12%。在進行材料的混合配比時，最好采用熱量較低的水泥。原材料的質量越高，混凝土產生裂縫的幾率就越小。另外，原料的配比也是施工人員應該注意的問題。在進行混凝土的配置時，應將適量的煤灰粉混入其中，使用減水劑使配料中的水分控制在一定的范圍內。對泵送的速度和動力給予保證。對原料進行適當的攪拌，盡量使水泥的使用量減少到最低。然后，向其中加入一定量的煤灰粉，使混凝土的強度得到進一步的提升，從而防止收縮現象的發生，同時也可以避免腐蝕現象發生。

（三）混凝土的后期養護控制

在施工完成后，按照設計進行定期的混凝土養護也是非常重要的。為了防止混凝土在施工后期裂縫的出現，提高混凝土凝固強度，后期養護工作相當重要。施工人員應該定期為混凝土表層涂刷特制水泥，使墻體表面的裂縫得到填充。安排專業技術人員不定時對其情況進行勘測，使水利工程的混凝土成分在一定范圍內波動，增強混凝土的抗壓能力，延長使用壽命。在后期混凝土養護期間，容易出現因混凝土不均勻產生基礎沉降現象。對于這種情況，施工人員應該減少混凝土施工期間的承載物并合理的改善其結構，盡可能使混凝土從內部和外部兩方面得到改善。