水工建筑物混凝土裂縫成因與預防處理

盧平輝

惠州市水電建筑工程有限公司 廣東 惠州 516100

水工建筑物的運行管理方法較為特殊，非常容易受到環境、水文因素的影響，造成混凝土材料出現裂縫，直接影響水工建筑物的承載力。所以，水工建筑物施工管理人員必須要采取有效措施進行優化，降低混凝土裂縫的影響，保障水工建筑物使用壽命。除此之外，管理人員還要用多元化控制方法，不斷提升混凝土材料功能。

1 水工建筑物混凝土裂縫的影響因素

1.1 混凝土結構變形

水泥、沙石、水等材料是混凝土原料，其具有較大的硬度，主要特性與材料的配比有關。在混凝土的硬化過程中，大量的水分會揮發，使其體積不斷減小，從而產生變形等問題[1]。由于周邊環境的作用，混凝土受到墻體和內部鋼筋等的限制作用而產生拉應力，而一旦拉應力超出了混凝土的承載力，就會產生開裂。

1.2 溫度因素導致的裂縫

在實際施工中，溫度是影響水工建筑物混凝土施工質量的重要原因。溫度裂縫是一種普遍存在的裂縫。由于混凝土的硬化速度很快，會產生水熱化作用，因此，若不能在施工中對其進行適當的冷卻，將會引起混凝土內外溫差的變化，從而應為溫差過大出現裂縫。另外，在澆筑混凝土以后，由于水熱化作用會使表面的溫度升高，如果體積太大，就不可能將散失的水熱化到一定程度，從而引起一定程度的溫度變化，造成混凝土的內部張力，從而出現裂縫。

1.3 施工及養護不合理

在實際工程中，若沒有按照規范的程序和質量規范進行現場澆筑，將會造成工程的整體質量下降，乃至出現裂縫等問題。在拆模過程中，若混凝土硬度未滿足規定承載要求而過早地將其拆掉，也很可能造成荷載裂縫；許多施工公司為了獲得更高的經濟效益，在沒有對混凝土結構進行強度測試的情況下，擅自拆模，造成了承載量過大而出現裂縫等問題[2]。此外，建筑公司工程管理不到位、技術水平不高等問題也是在工程建設中普遍存在的問題，不能保證施工技術和工程質量。建筑材料是導致目前混凝土表面開裂的一個重要原因，若不能對原料和添加劑進行嚴格的控制，將會對其強度產生不利作用。另外，在澆筑完畢后，應對其進行保溫、保濕等有效養護，養護期為7天。然而，目前許多施工企業都為了追趕施工進度，對后期的維護工作也沒有足夠的關注，造成了混凝土結構表層的水分快速揮發，以及內外部溫度變化大，在后期會產生各種程度的開裂問題。因此，在減少鋼筋混凝土裂縫方面，維護工作也是至關重要的。

1.4 施工過程不當造成混凝土裂縫

工程建設中常見的問題有：混凝土比例不合理、技術選用不合理、施工方案不科學、不規范、施工工人的工作失誤等。如果在施工過程中，模板墊層比較干，會增加吸水量，容易導致混凝土塑性和收縮，從而導致混凝土開裂。當混凝土澆筑完成后，如果過度抹干或者壓光，就會導致細骨料懸浮于表面，出現水泥砂漿，水泥砂漿含量高時，氫氧化鈣就會發生化學反應，從而導致混凝土表面開裂。混凝土的密實度降低會對混凝土的整體性能造成一定的不利影響。而且，如果混凝土中出現了大量的泡沫，或者是鋼筋出現了過度的振動，那么鋼筋和混凝土之間的結合度就會受到很大的阻礙，而且，鋼筋的位置和裂縫的出現也會導致混凝土的斷裂[3]。

1.5 混凝土選材和質量問題

（1）在施工過程中，混凝土是一種很常用的材料，但是有些施工企業為了降低工程造價，會簡化對混凝土的材質和質量的檢驗工作。這樣，在施工期間，這些不合格的建材就會被用于施工，偷工減料，不但有可能會導致混凝土開裂，而且還對建筑工程的質量造成很大的影響。

（2）在建筑施工中，由于混凝土的選用不合理，導致在施工中出現一些化學反應和物理反應，這些反應與混凝土的機械防水及抗壓特性密切相關。在此基礎上，不斷增加各種類型的混凝，可以保證能夠更好地適應施工要求。混凝土攪拌的程度、操作方法、和易性等各方面都存在著很大的差別，因此在施工中必須要選用合適的混凝土原料，但是有些施工人員為了縮短工期，在混凝土的選用上往往會比較隨意，導致混凝土的性能和使用年限受到影響，從而出現混凝土結構裂縫等問題[4]。

1.6 自然環境和地形特點的影響

在建筑施工中，空氣含水量、季節溫差、地基變化等都與混凝土裂縫問題密切相關，施工設計將會對混凝土的穩定性產生很大的影響。混凝土建筑物的施工工藝較為繁瑣，其施工條件及自然環境對施工質量有很大的影響。為了避免出現混凝土結構干燥收縮問題，施工單位要認真研究場地的地質特征，全面地分析環境因素對結構的影響，避免混凝土結構受自然環境及地質環境的破壞。

2 水工建筑物混凝土裂縫類型

目前，較為常見的水工建筑物混凝土裂縫類型主要包括以下幾個：

2.1 超載裂縫

混凝土結構在超載情況下，有可能會出現變形、失穩以及疲勞等情況，出現一系列裂縫，超載裂縫通常會出現在結構構件受力彎矩參數較大的位置，呈現出條狀裂縫[5]。

2.2 收縮裂縫

水工建筑物施工過程中，如果混凝土水化熱或者外界溫度變化比較大，很有可能會導致混凝土收縮，會表現出條狀，還有可能會出現交叉裂縫。在混凝土結構的變截面會出現收縮裂縫，破壞混凝土梁結構、板結構以及柱結構構件。

2.3 沉降裂縫

水工建筑物受到施工環境的影響，如果地基出現差異化沉降，或者構件不合理，很有可能會導致混凝土出現裂縫，填土地基、樁基沉降不均勻，同樣會導致混凝土出現沉降裂縫。

2.4 疏松裂縫

混凝土在澆筑過程中，必須要有科學合理的質量控制體系，如果在下料過程中不均勻，很有可能會導致混凝土材料出現離析、過振等，會導致出現疏松裂縫。

2.5 龜裂裂縫

施工階段對混凝土材料的質量管理不到位，配料環節、澆筑環節、養護環節的操作不當就會引發龜殼狀或者是散射狀裂縫，混凝土裂縫程度如圖1所示。

3 水工建筑物施工過程中預防混凝土出現裂縫措施

3.1 優化混凝土的配置比例

混凝土施工技術受到歡迎的主要原因是混凝土材料的優越性，在實際施工過程中對混凝土的配置進行優化，可以提高混凝土施工質量水平。為了提高混凝土配置，要對原材料進行分析，充分了解每種材料在混凝土中的作用，對混凝土材料性能進行升級，提升原材料質量[6]。要將實驗室檢驗結果與計算結果進行比較，在實驗過程中不斷調整混凝土中各材料的配置比例，力求在實驗中找到最佳配置比例，滿足施工要求。在生產混凝土過程中，必須要選擇性能良好的攪拌機和檢測儀器，確保實驗結果的可靠性和準確性，保證最終混凝土配置結果真實可靠。

3.2 混凝土澆筑技術應用要點

在水工建筑物施工過程中，混凝土澆筑技術非常重要，必須要提高澆筑技術，才能讓混凝土在水工建筑物中充分發揮作用，從多種角度對混凝土澆筑技術進行提升，保證水工建筑物施工質量[7]。首先，要對混凝土原材料質量和施工工藝進行提升，水工建筑物要指派專業人員對原材料質量進行檢驗，保證能夠符合混凝土澆筑施工相關要求。施工人員在施工過程中，要注重對施工工具的檢查，做好施工設備維修工作，根據設計圖紙進行施工，保證混凝土澆筑質量。其次，混凝土澆筑技術應用過程中，必須要嚴格遵守科學合理的原則，配置合適的混凝土比例，把控原材料添加順序、攪拌時間等，從各環節把握混凝土澆筑技術。施工人員要檢查混凝土模板、鋼筋預埋件有無變形情況，以此為標準評估混凝土澆筑技術是否符合相關要求，要應用正確的澆筑方式，根據實際情況考察工程施工條件，應用多種混凝土澆筑方式，保證施工質量。最后，做好混凝土澆筑技術相關養護工作。混凝土澆筑工作完成后，并不是就完成了施工，還需要充足的技術作為養護工作的指導，保證混凝土澆筑施工的質量[8]。充分掌握混凝土養護技術，可以對不同凝固程度的混凝土，應用相應的措施提升性能，保障應用效果，例如：在12小時之后，用水對混凝土進行養護，若發現硬度或者彈性不足，要在澆筑完成后立即噴水。

3.3 提升技術監督力度

混凝土施工過程中，要保證施工質量，加大技術監督力度，避免由于技術的誤用導致施工質量受到影響。例如，在對技術開展監督環節中，需要重視多各種數據信息以及參數的觀察，這樣不但可以提高技術實操能力，還可以將誤差降到最低。加之，在對技術進行監督的過程中，需要及時發現問題，挖掘潛在風險，這都需要運用針對性技術開展。就現階段來講，該種技術發展與運用已然處于關鍵階段，若是技術監督存在缺失，就會導致工程施工存在較大的安全隱患，導致工程穩定性與安全性受到威脅。

3.4 重視管理工作

3.4.1 材料管理

在材料采購中進行多方對比，最終選擇合適的材料。同時施工材料運輸到施工現場時，也應該對材料進行二次復檢，確定材料質量問題（如表2所示）。除此之外，施工現場材料管理中，也需要做好日常監督管理，防止材料出現質量變異問題，尤其是對于水泥的保管更需要注重管理方法選擇。

表2 材料管理流程圖

3.4.2 技術管理

混凝土施工技術與工程施工的關系是比較大的，水工建筑物施工管理中，應該針對技術管理作出全面地分析。首先，在技術管理中，應該制定完善的技術進場管理機制，結合工程施工管理需求，對水工建筑物施工管理技術區分，這樣才能在后續的工程管理中，提高工程管理質量[9]。其次，在技術應用中，應該強化技術的適用性，尤其是在水工建筑物施工管理中，更應該作出全面的分析，夯實地基施工技術應用水平，確保地基施工質量，從而為整個工程施工管理的質量提升奠定基礎。加之，還需要對施工質量進行管理。質量管理顧名思義就是整個工程建設的質量問題管理，在水工建筑物施工管理要點控制中，應該就質量管理作出分析，制定質量監督管理方案，幫助工程完善各項管理制度。質量管理中，應該遵循國家水工建筑物施工管理中的相關標準，只有工程質量管理得到了保障，這樣才能全面提升工程管理能力，為工程自身管理的安全性提升奠定基礎。

3.5 增強對于水灰比的控制，保障充足的水泥用量

施工人員要控制材料添加比例，添加水的過程中要注意水量不要過大，否則會導致混凝土塌落度較大，如果水泥太過稀松，那么會影響混凝土施工質量。在此過程中，要合理選用不同類型的混凝土，在市場上，混凝土質量是不一樣的，為了保證施工的安全性，必須選用合格的產品[10]。砂石和硅粉的選用必須符合要求，采用有效的活性礦物輔助料可以避免物料配比出現問題。在施工的時候，施工人員要保證攪拌的均勻性和致密性，并且要加強養護，提高混凝土的密實度，保證混凝土施工質量，保證施工期間不會出現混凝土質量的問題。

4 結束語

在水工建筑物施工建設過程中，混凝土是必不可少的重要材料，混凝土施工技術是一項重要的技術工藝，混凝土技術的好壞直接關系到水工建筑物的使用，它還與地區的社會經濟發展密切相關。為此，必須以水工建筑物的質量標準為依據，加強對混凝土原料的質量檢驗，確保整個混凝土施工的標準性和穩定性，從而提高混凝土的整體施工質量和效率。