水利工程施工中混凝土裂縫的防治技術

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在現今我國水利工程當中，混凝土是重要的材料類型，能夠保證水利的堅固穩定。而在實際鋼筋混凝土材料應用當中，也存在著一定的問題。其中，結構裂縫是最為常見的問題類型，不僅影響因素眾多，且會在出現后對水利質量產生較大的影響[1]。

1 水利施工中導致混凝土裂縫產生的原因分析

1.1 水泥材料的水化反應

在不斷硬化混凝土的過程中，水泥材料會發生水化反應，在該反應發生的過程中所釋放的熱量，會逐漸升高混凝土內部溫度，甚至比外部環境溫度更高。當結束反應后，受到熱脹冷縮原理的影響，混凝土不斷收縮，以至于裂縫產生在構件表面。而如果混凝土構件體積比較大，在反復的澆筑后會產水化反應，繼而影響混凝土結構的穩定性，引發裂縫問題。

1.2 材料原因

混凝土材料自身的性能很容易使結構中的梁出現裂縫，其典型原因就是混凝土結構發生收縮。造成混凝土收縮的原因較多，最主要的原因是混凝土所使用的骨料材質、膠凝材料或者原材料的質量不符合工程要求。首先，一般情況下，如果混凝土的骨料或者膠凝質量較差，容易導致水灰比例不協調，難以掌控水泥和膠凝材料的使用量，混凝土中的砂質含量過大，骨料的粒徑被過度磨損而減小。其次，骨料的泥物質含量明顯高于質量標準時也會使得骨料用量增加，影響混凝土性能。再次，如果混凝土中沒有按照質量要求添加適度比例的外加劑，使外加劑之間產生不同程度的催化反應，就會導致混凝土的體積變小，質量降低。最后，混凝土在凝結固化時會發生不同形態的物理變化，這種變化本身會影響結構體積的穩定性，使得混凝土結構發生膨脹，表面平整度降低，進而出現不同深度的裂縫[2]。

1.3 施工中操作不當而導致裂縫產生

混凝土的施工也是一項有著嚴格要求的工作，其中每個施工環節如果操作不當都有可能影響混凝土結構性能，從而引發裂縫問題。如鋼筋綁扎距離控制不當使得混凝土局部抗拉力發生變化，進而混凝土在受環境條件影響下就會出現裂縫；模板拆除過早使得混凝土凝固的強度與硬度都達不到施工標準，進而引發裂縫。此外還有許多施工中的不當操作都會對混凝土裂縫的產生帶來隱患，因此這一人為因素是絕對不可忽視的。

2 水利施工中的混凝土防裂縫技術

2.1 規范混凝土澆筑施工

混凝土施工過程中操作將對其結構性能產生影響，因此混凝土澆筑施工中必須對其施工技術加以規范。如在進行基巖面澆筑時，就需要在其上鋪設水泥砂漿，并將其厚度控制在2 至3 厘米。對于大體積混凝土的澆筑，施工中必須嚴格按照設計厚度、規定的順序與方向進行分層澆筑，同時澆筑期間不能向倉內加水。如果水利施工現場溫度高于20℃，則混凝土澆筑的間隔時間必須根據混凝土材料的類型進行嚴格控制，以避免間隔時間過長導致其結構出現深層裂縫。最后，還需要對澆筑完成的混凝土進行嚴密的振搗，確保每一個位置都振搗到位。

2.2 優化配比設計

在具體施工中，需要做好高性能混凝土材料的選擇，如果使用的為補償收縮混凝土，則需要在其中做好適量膨脹劑的摻加，通過混凝土微膨脹情況的形成，對在此當中形成的收縮情況進行補償。同時，需要在施工中做好水灰比的控制，保證低于0.5，在有效降低水灰比的情況下對混凝土材料的彈性模量進行提升，以此使其在抗裂性方面具有更好的表現。而在保證混凝土質量滿足需求的基礎上，也需要對石子用量進行增加，降低砂、水泥材料的含量[3]。

2.3 加強對砂石質量的控制

針對混凝土裂縫出現的原因，制定出對應的防治對策。首先，粗骨料選用粒徑介于5mm 到25mm 之間的碎石，碎石含泥量不超過1%，這種粒徑較大的碎石配置的混凝土具有不錯的抗拉強度與和易性，不會出現成坨成堆的現象；其次，細骨料采用中砂，山砂（45%）+人工砂（55%）混合使用，無論是山砂還是人工砂，其平均粒徑都最好要大于0.5mm，而含泥量要低于1%。這樣的細骨料在配置成混凝土時，同樣能夠減少用水量，降低水泥水化的熱量，降低混凝土出現溫度裂縫的概率，進而保障混凝土的質量；最后，粉煤灰在混凝土中的占比應該控制在10%以內，配置方法使用外摻法，也就是粉煤灰的使用不能影響混凝土配置中的水泥用量。外加劑具有降低水化熱峰值的作用，能夠降低混凝土出現溫度裂縫的概率。

2.4 加強混凝土養護

混凝土養護的關鍵在于溫度的控制與保持，避免出現溫度過高或者溫差較大的情況，防止混凝土干縮。一般情況下，養護手段以噴水為主。而對于大體積混凝土，其土體內部和外部溫差較大，強度性能也有所不同，這就需要額外使用埋設循環冷卻水管的方法，進一步加強降溫處理。同時，還需要把握好拆模的時間，在模具拆除后需要立即對其進行覆蓋并灑水，以降低周圍環境、溫度對混凝土結構的影響。養護時間主要與混凝土的實際強度和設計要求有關，根據兩者之間的差距來控制養護時間，一般不少于7 天。此外，如果混凝土強度小于1.2MPa 時，則應該避免在混凝土結構上進行后續施工，以免影響混凝土結構而產生裂縫，還可以在其表面鋪設一層薄膜，以減少混凝土內部水分的過度蒸發，使其表面保持濕潤，減少裂縫的出現。

3 結語

綜上所述，水利施工中混凝土裂縫產生的因素是多種多樣的，但歸根結底都在于施工過程中未能對其進行有效的防治。對此，實踐中施工人員應該從材料質量與配比入手加以控制，對混凝土澆筑施工中的各項操作都進行規范，并在養護周期內盡早采取養護措施，以最大程度上降低混凝土裂縫出現的概率。