水利水電工程施工中混凝土裂縫的防治技術

薛俊斌

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

混凝土是否出現裂縫，對于水利水電工程的施工質量起到十分重要的影響作用，在整個水利水電工程建設中占據著較為重要的地位，只有科學認識混凝土裂縫的成因及危害，才能有效掌握混凝土裂縫防治的措施。混凝土出現裂縫時，其整體的結構會產生一定程度的破壞，水泥可以通過裂縫與空氣中的二氧化碳直接接觸并發生反應，導致鋼筋被破壞，影響到工程的整體質量與效率。通過科學探索，能夠在實際的施工過程中做到及時的規避，從而確保工程質量符合預期標準。

1 水利水電工程施工中混凝土主要出現的問題

1.1 混凝土干縮裂縫

混凝土的干縮裂縫在施工過程中較為常見，通常在14 d左右的混凝土養護后出現。混凝土會受到外部環境因素的影響，內部的水分會快速蒸發，導致混凝土結構出現干縮變形。混凝土外部最先進行凝固，會對內部產生一定的拉力，同時混凝土內部對外部有著較強的約束力，表面承載的拉力過大，就會造成混凝土的干縮裂縫。這類裂縫通常呈現平形狀或網狀，發生在混凝土較淺的表面，對混凝土的整體強度影響相對較小。

1.2 塑性收縮裂縫

混凝土在澆筑工作完畢后，需要一定的凝固過程，在這個過程中容易出現塑性收縮裂縫。漿體中還有較大的水分，會不斷流向混凝土的表面，最終在外界環境的作用下快速蒸發。在這個過程中，混凝土中的水分受到嚴重的損失，最終由于過快地丟失水分，導致混凝土凝固不均衡，體積收縮，同時在表面形成一定程度的收縮裂縫。這種裂縫兩端細，中間粗，整體的裂紋較為連貫，更容易在大風天或者高溫天氣中形成，因為大風與悶熱的環境都會加速混凝土中水分的蒸發，增加混凝土表面的裂縫。

1.3 沉陷裂縫

水利水電工程建設環境較為特殊，經常會選用土質較為松軟或者土質不均勻的地基，導致施工過程中出現一定的沉陷現象。建筑物在投入使用后，也可能因為長時間受到水的浸泡，導致建筑物出現整體沉降的現象，在建筑物表面或內部出現一定的裂縫問題，甚至會影響到混凝土建筑的使用安全，造成較大的經濟損失或不良社會影響。在寒冷的季節施工時，由于氣溫過低導致土層被冷凍，都會導致沉陷現象增加。通常情況下，土層冷凍的情況不均勻，在解凍之后就會出現不規則的沉降現象，導致混凝土建筑物出現裂縫。這類由沉陷引起的混凝土裂縫通常都是深進的，并且裂縫的走向與沉陷的方向有著很大的關系。

1.4 溫度裂縫

溫度裂縫就是在氣溫出現較大的差異時，混凝土結構的內部與外部出現了較大的溫差，就會出現一些裂縫問題。溫度裂縫對于混凝土的整體性影響較大，會導致混凝土的強度下降。水泥在澆筑過程中會釋放較多的熱量，在內部溫度有所上升之后，溫度又會逐漸降低，但是由于混凝土不能從內部進行有效的散熱，而混凝土接觸外部環境的面積又十分有限，單只混凝土內部與表面形成較大的溫度差異，形成一定的溫度應力，此時如果混凝土的強度不能達到溫度應力，就會在力的相互作用下產生裂縫。溫度裂縫還與混凝土外部的溫度控制有關，如果混凝土在養護過程中，外部環境的溫度突然大幅度降低，那么混凝土的表面就很容易出現裂縫，但是外部環境的溫度變化造成的裂縫深度不大，對混凝土的整體質量影響較低，因此造成的危害性相對較小，但是依然需要施工人員加強防治意識，避免出現更大的問題。

2 引起水利水電工程中混凝土裂縫的原因

2.1 內外溫差過大

水利水電工程通常需要大面積的構件施工，需要進行較多的混凝土澆筑作業。水泥會產生一定的水化反應，因此混凝土的內外部都會出現溫度變化，導致水泥凝固情況不盡相同，產生不同方向、不同情況的應力。當兩種應力相互作用時，就會導致混凝土出現不同程度的裂縫，并且影響到施工安全。一般情況下，混凝土內外溫差過大會影響到內部的強度，且水泥的水化過程會產生相當程度的熱量，較容易造成混凝土裂縫，因此需要相關施工人員格外注意溫度情況，防止內外溫差過大給混凝土的強度造成破壞。

2.2 混凝土材料存在質量問題

混凝土澆筑過程中會使用較多種類的原材料，一旦使用的材料不符合國家相關的標準規定或者材料不能滿足水利水電工程的施工需求，那么就會給混凝土的澆筑帶來一定的問題，很可能造成混凝土出現裂縫。材料質量不高，生產出來的混凝土自然達不到相關建造標準，隨著時間推移自身會出現結構上的變化，導致裂縫問題頻發。此外，混凝土是一種呈現堿性的材料，在施工中會與其他材料進行混合，如果材料的配比與材質的選擇出現差誤，那么就會導致混凝土內部出現一定程度的膨脹，在混凝土終凝之后，膨脹隨著時間推移逐漸消失，就會產生裂縫。

2.3 基地選擇存在問題

基地選擇對水利水電工程的施工影響較大，較容易造成混凝土的裂縫問題。水利水電作為民生工程，不少施工項目中的外部環境較為惡劣，如果混凝土施工的地質條件較差，那么在實際的混凝土澆筑過程中就較容易出現縫隙，隨著混凝土的不斷沉降和凝固，最終縫隙越來越大，基礎結構也可能隨之出現變形。時間越久，混凝土中出現的裂縫就會越大，進而影響到水利水電工程的整體建筑質量。這樣并不利于水利水電工程的建設，還會造成較為嚴重的質量安全問題。

2.4 操作不規范

振搗工作是水利水電工程中十分常見的項目內容，如果相關設備出現問題或者人員操作不規范，出現振搗速度不符合相關標準，或者振搗器不靈活、調試不到位等問題，都會導致混凝土內部的結構受到影響。混凝土內部并不均勻，嚴密性也相對較差。機器故障導致的問題也需要人員來進行承擔，因為設備操作人員也承擔著維護保養設備的責任，需要及時發現并解決施工設備出現的問題，否則就會導致在混凝土構件的過程中形成裂縫，影響到水利水電工程的整體質量，造成返工與維修，損失一定程度的經濟效益。

3 水利水電工程施工中混凝土裂縫防治的有效措施

3.1 優化混凝土的配合比

優化混凝土的配合比，是提高混凝土質量、避免混凝土結構出現嚴重裂縫問題的重要前提。水利水電工程在施工的過程中，相關施工人員要時刻注意科學配比混凝土材料，嚴格把關各種材料的使用比例。施工人員應當注意，水泥作為大部分混凝土結構的施工原材料，對混凝土的施工質量起到較為關鍵的作用，因此施工人員應當注意水泥等材料的使用，切實增強混凝土的和易性。

在混凝土的振搗過程中，還可能出現小規模凝固的現象，如果材料配合比不正確，也會出現送流速度過慢的問題。為了避免這樣的問題發生，施工人員應當在材料配比中加入一定的煤粉灰材料，這種材料可以優化配比，避免出現小規模凝固，從而減少出現裂縫的概率。施工單位可以組織員工進行試拌工作，在施工前期配制出更為合適的混凝土配合比，在施工中直接使用合適的比例。在溫差較大的季節，施工人員要重視內外溫度變化對混凝土強度的影響，使用減水劑盡可能減少混凝土內外部之間的溫度差異，從而降低混凝土出現裂縫的風險。

3.2 加大對原材料的監管力度

混凝土的材料問題也是混凝土出現裂縫的重要因素，水利水電施工人員要按照相關規范嚴格采購原材料，對于不滿足施工要求的材料采取嚴格的抵制態度。采購前要注意核實廠家的生產資質。水利水電工程相關部門可以安排專門的采購人員購買原材料，配備專門的采購監督人員與顧問，幫助采購員選擇級配合理的原材料，提高整體的材料質量，從而避免原材料質量不高導致混凝土出現收縮問題。

3.3 做好相關建筑與養護工作

合理的施工方案能夠有效避免施工中出現混凝土裂縫問題，從而延長水利水電工程的使用壽命。施工人員需要使用相關的輔助工具，借助一定的分析程序把控水利水電工程的施工環節，及時調整方案中的細小誤差。對于混凝土建筑，施工人員需要調整水利水電工程的總體設計情況，排查其中容易出現裂縫的地方，并采取重點防護的措施。在必要的時候，施工人員可以設計加入一些鋼筋，注意新增加鋼筋的數據與直徑、間距，不能影響到混凝土原有的鋼筋比率，造成水利水電工程的應用困難問題。

此外，相關施工人員還要做好養護工作，注意確保混凝土的使用質量。混凝土材料強度大，但是也需要特殊的保護，否則容易因養護不當出現裂縫問題。現階段，部分施工單位更加重視經濟效益，只負責建筑，不希望進行養護，導致水利水電工程的后續質量難以得到保障。部分施工單位的養護工作流于形式，沒有做到深層養護，尤其是針對原材料的保溫與保濕工作，并沒有達到相關標準。施工人員應當認識到養護工作的重要性，用科學合理的養護手段提高混凝土的飽和程度，從而確保混凝土具備一定的韌性與質量，發揮出混凝土在水利水電工程中的作用。施工單位還應當設置專門的養護部門，圍繞科學養護成立專人隊伍，制定指定責任人，一旦出現問題，需要做到追根溯源，找出事故發生的原因，同時加強對于人員的培訓與教育，提高施工人員的安全意識與責任意識，讓每一位養護人員都能認識到混凝土養護對提高施工安全性與總體質量水平的重要意義，提高水利水電工程的整體施工質量。

3.4 強化溫度防裂控制

溫度差異給混凝土帶來較大的危害，混凝土本身在澆筑過程中就會產生發熱反應，需要相關施工人員格外重視對于施工環境溫度的把控，避免混凝土內部溫度過高，與外部環境形成較大的差異，造成混凝土表面及內部出現裂縫。從混凝土內外溫度上下手，由于混凝土在攪拌的過程中會產生較多的熱量，因此可以在澆筑過程中預先埋設水管對混凝土進行降溫，尤其是在大面積的混凝土澆筑工作中，采用這種方式可以有效降低混凝土自身的散熱，避免溫度差異過大造成混凝土內部開裂。施工人員還可以在混凝土內部設置專門的溫度采集系統，及時跟蹤觀察混凝土內部的溫度，有效規避混凝土內部溫度過高造成的裂縫現象。此外，施工單位還要注意季節問題造成的溫度差異，合理設置施工工期，盡量避免過熱或過冷的天氣，做好相關的防護工作。合理把控拆模的時間，在完成混凝土澆筑工作后要進行薄膜覆蓋，可以在麻袋中裝一些鋸末，覆蓋在混凝土的中層上。如果溫度過高的話，還需要在最上層進行灑水工作，配合內部的散熱管道進行雙重散熱，同時能夠防止混凝土表面流失過多的水分，造成水分蒸發引發裂縫問題。同時避免在大風或雨天天氣進行混凝土澆筑工作，盡最大可能降低混凝土出現裂縫的風險，保障混凝土澆筑工作及整體的水利水電工程平穩進行。

4 結論

近年來我國相關水利水電工程建設力度不斷增強，由于水利水電工程與人們的日常生活息息相關，因此人們也愈發重視相關工程的建設。通過文章的分析可以得知，在我國水利水電工程建設中，混凝土裂縫問題較為常見，容易造成施工質量下降甚至出現安全問題。因此，相關人員應當優化混凝土的配合比，組織專門的人員加大對原材料的監管力度，同時做好相關的建筑與養護工作，強化溫度防裂控制措施，有效降低水利水電工程中出現混凝土裂縫問題的概率，相關施工單位要認識到減少裂縫問題對提高水利水電工程質量的積極意義，不斷促進我國水利水電工程朝著更好的方向發展。