探讨水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理

邹燕平

1前言

在当前水利水电工程施工的过程中，混凝土是工程中应用最为广泛，且用量最多的一种混合材料，其均匀性往往比较差，且具有较大的离散性，在施工中非常容易导致裂缝问题的发生，是工程技术人员往往难以解决的难题。有必要对各种混凝土裂缝产生的原因进行进一步的探讨，并及时提出有效的解决措施。

2水工建筑混凝土裂缝的成因及危害

混凝土裂缝是一种非常常见的建筑工程危害，其经常会发生在施工阶段，造成该裂缝产生的原因往往是多方面的，主要成因可以归结为下面的五类：

混凝土收缩。收缩是混凝土的一个主要特征，其对混凝土的性能有着非常直接的影响，由于收缩造成的微观裂缝一旦发展，就非常容易造成结构开裂、变形等现象的发生，对建筑结构的强度会造成非常大的影响。

配筋不足。通过长期的工程施工经验发现，如果配筋间距过大、配筋率小的混凝土会经常发生开裂情况，无筋混凝土的这种情况会更加严重。

混凝土材料和配比不合适。如果混凝土的配合比不合适，会直接对混凝土的强度造成比较大的影响，这是造成混凝土开裂问题出现的一个主要原因【1】。如果混凝土的配合比不合适，其中水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类选择不当、外加剂选择不当，这些因素往往是综合性的，并不是单独产生的。相关试验研究显示，在水量保持不变的情况下，水泥的用量每增加百分之十，混凝土收缩会增加百分之五。在水泥用量保持不变的情况下，如果水量增加百分之十，混凝土的强度会降低百分之二十，混凝土与钢筋的粘结强度也会降低。

养护条件。养护是混凝土硬化过程中的重要手段，养护条件的好坏对混凝土裂缝的出现，往往有着非常直接的影响。在标准的养护条件下，混凝土会发生正常的硬化，可以有效避免混凝土开裂现象的出现，但这通常适合试块或者工厂的预制构件生产，施工现场条件往往无法保证。因此，在施工的过程中，应该尽量混凝土的养护质量，这样可以有效降低开裂情况发生的几率。

施工质量。如果在混凝土施工过程中出现了捣振不均匀、漏振、过振的情况，这也容易造成混凝土离析和密实度差的现象，结构的整体强度无法得到保证。如果混凝土中的气泡无法及时有效排除出去，就会在内部造成空隙的产生，混凝土和钢筋之间的粘结力无法得到保证，这也会造成裂缝的产生。如果钢筋的受到过度的振动，水泥浆在钢筋周围的密度程度会提升，这也容易造成混凝土离析现象的出现，降低钢筋与混凝土之间的粘结力。通过以上的分析可知，造成混凝土不均匀收缩是造成裂缝产生的主要原因，这些裂缝的迅速扩展，就会造成宏观裂缝的产生【2】。

钢筋也是造成混凝土裂缝的一个非常重要因素，这主要是钢筋质量与钢筋锈蚀造成的。一些施工单位收到利益的趋势，在施工的过程中，往往使用劣质的钢筋，这些钢筋的力学指标往往不达标，在使用的过程中，还容易出现锈蚀的现象，很容易造成桥体受到外力而发生破坏，从而造成裂缝现象的出现。如果没有做好施工处理，钢筋很容易发生锈蚀的现象，这也会降低钢筋的强度，最终导致裂缝现象的发生。在混凝土浇筑的过程中，钢筋经常会受到空气中水、二氧化碳的影响，钢筋的氧化物容易受到破坏，让钢筋出现锈蚀的现象，降低钢筋的承载能力，让建筑结构出现变形，或者发生锈蚀膨胀现象，这也会直接造成混凝土开裂现象的发生。

3水工建筑物一些有效的裂缝预防措施

根据水工建筑混凝土裂缝的成因形式，应该采取有效的预防措施，这比事后补救的效果更好。在实际的工程实践中，可以有效归结为以下的几个方面措施。

施工设计方面。在水工建筑设计过程中，应该对容易开裂部位引起足够的重视，如深基与浅基，应该考虑地形沉降因素可能造成的裂缝问题，在设计的薄弱环节，应该引起高度的重视。在构建截面允许、配筋率不变且浇筑比较方便的情况下，如果钢筋直径越小、间距越小，则预防开裂的效果也就会越显著。

施工方案与预防方面。通过良好的施工方案与预防措施，可以起到非常好的混凝土裂缝预防效果。在施工方案的设计过程中，应该有效确定建筑量、施工缝间距、位置和构造、浇筑时间、运输、捣振等。一次浇筑的长度应该由垂直施工缝进行分割，比较适合设置在变截面或者承受拉、剪、弯应力比较小的部位。除了应该对浇筑厚度进行控制外，还应该对施工缝的预留工作引起足够的重视。在通常的情况下，在确定浇筑时间的过程中，应该尽量避开炎热天气和昼夜温差比较大的天气。如果必须在夏季进行施工，则应该采取有效材料降温措施，保证其入模的温度。

施工质量的控制。由于施工质量问题造成的混凝土裂缝可以占到总裂缝数量的百分之九十五以上，如果在施工阶段就做好了施工裂缝的控制工作，施工阶段出现施工裂缝的可能就会显著降低。因此，在施工阶段的混凝土裂缝预防中，应该有效注意以下的几个问题：一、混凝土的配比应该尽量选择合适，不仅应该满足混凝土强度的要求，还应该满足施工的基本要求，通过合理设置配合比来降低混凝土裂缝产生的可能。二、做好对水灰比的选择，在满足混凝土强度的情况下，应该尽量减少对水泥的使用量。三、钢筋的成型和模板的安装应该牢固和准确定位，必满其在施工过程中出现移位和变形的情况。对于钢筋上的各种污物和氧化层也应该及时进行清理，避免对粘结力造成影响。对于浇筑和捣振工作也应该合理进行操作，避免由于过分捣振对水泥混凝土的均匀性造成影响，如果捣振不足，还有可能影响混凝土的密实程度，需要认真做好捣振工作。

在施工完成后的一段时间内是裂纹产生的集中爆发期，因此在这期间做好对工程的养护工作，这对减轻其后期的裂纹问题有非常大的作用【3】。在工程竣工后，工程管理人员一定要对养护工作采取足够的重视，严格控制桥梁道路的温度和适度，在温度变化大的季节做好对工程的保温，在温度较高时应该及时进行洒水，在温度特别低时，可以在工程表面覆盖一层保温材料比如像稻草。对于已经出现的裂纹，工程维护人员一定不能掉以轻心，应该及时对该部位进行补料、加固。因为过多的水分会降低混凝土的强度，因此我们一定要做好对工程的排水工作，尽量避免工程遭受水的浸泡。在常规的养护过程中，主要是进行喷水养护，这对于一般的混凝土结构，减少表面收缩和龟裂是非常可行的。但由于大体积混凝土内外温差较大，强度增长会出现较大的问题，常常是强度增长慢的表面开累，常规的养护方法往往不能见效。为了有效解决这个问题，应该尽量采用晚拆模的方法，在拆模后应该及时进行覆盖和回填，有效避开外界气候所造成的影响，养护期间应以混凝土强度增长最快的阶段为标准，一般7-28天为最好，但也可以更长一些。

结语

随着时代的不断发展，各种水工建筑的数量不断增加，对工程的施工要求也在不断增加。针对工程施工中容易出现的混凝土开裂问题，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，然后及时采取针对性的措施，有效避免这些问题的发生。

【参考文献】

[1]水工建筑物施工软基处理[J].温国坤.建材与装饰.2018(09)：23-24.

[2]水工建筑物的破坏及防治措施[J].芦姗姗.中国新技术新产品.2018(19)：35-36.

[3]混凝土水工建筑物的冻融破坏及防治[J].刘胜先.农业科技与信息.2016(32)：17-18.