水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术研究

汲广龙1  尹峰2 赵越 3

2 日照兴岚控股集团有限公司  邮编：276800

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摘要：混凝土裂缝在水利施工建设中十分常见，裂缝问题影响着水利工程的正常运行。水利工程是经济发展的基础性工程，其施工建设具有电力供应、储水灌溉以及防洪减灾等作用。在水利工程施工中，混凝土的施工必不可少，其是重要施工项目，施工质量对于工程的建设质量具有重要影响。而在混凝土施工中，受诸多因素的影响，混凝土裂缝问题较为常见，如若施工人员未能及时进行处理，便会影响水利工程施工质量。文章先是对水利工程混凝土施工中常见的裂缝问题及产生原因进行了分析，随后又对其裂缝防治措施展开了探讨。

关键词：

引言

混凝土裂缝是混凝土结构在内外因素作用下产生的物理结构变化，会损害混凝土结构的整体性，使其承载能力、耐久性及防水性降低。水利工程大多需要应用混凝土进行建设，以保证工程质量为目标，施工过程中的混凝土裂缝控制十分必要。从共性角度出发，导致混凝土裂缝的原因比较复杂，一些裂缝出现在混凝土结构内部，有发展为内部空洞的可能，从而影响工程总体质量，也带来了一定安全隐患。我国各地对水利工程混凝土裂缝问题的关注度历来较高，但该问题始终不能得到完全杜绝，破坏工程质量和综合效益，也可能需要返工重建，进而增加了工程成本。就水利工程施工中混凝土裂缝的成因、控制技术进行分析，具有一定的现实意义。

1混凝土裂缝成因

1.1温度裂缝

混凝土内外温差的骤升骤降是温度裂缝产生的主要原因，具体影响因素介绍如下：其一，日照温差。长时间处于太阳照射的位置，其温度会高于其他位置，此时混凝土结构容易产生拉应力，而随着日照温差的逐渐增大，拉应力变大，进而容易出现裂缝问题。其二，季节温差。各区域之间的年温差相差较大，尤其是我国的北方地区，其会导致混凝土结构出现位移现象，如果位置值大于预设值，便会引发温度裂缝。其三，水化热。混凝土原材料水泥容易出现水化热反应，反应所释放的热量会迅速增加混凝土内部温度，致使混凝土内、外出现较大温差，最终形成温度裂缝。另外，温度变化。外部环境温度的骤降会降低混凝土表面温度，且表面降温速度明显快于内部，进而导致混凝土结构出现内、外温差。

1.2干缩裂缝

干缩裂缝属于水利工程混凝土施工的常见类型，裂缝细而浅，在混凝土表面多为网状及平行线状。该裂缝现象的产生会降低混凝土的抗渗透性能，容易导致外界水源渗透至混凝土内部，进而对混凝土内部的钢筋结构产生腐蚀性，降低钢筋混凝土结构的施工质量，破坏其承载力与耐久性等。受外界多种因素的影响，例如，混凝土表面水分的散失速度快于其内部水分的散失速度，因内外水分相差较大，进而容易在混凝土表面出现变形问题，久而久之，便会演变成干缩裂缝，破坏混凝土的整体性，降低混凝土施工质量。此外，干缩裂缝的大小与混凝土质量以各原材料的配比有关。

1.3不均匀沉降

在混凝土现浇期间，基础结构或模板支撑体系的承载能力较差，所承受上部施工荷载超出极限承载能力，出现基础结构不均匀沉降、模板晃动失稳、支撑架坍塌等情况，最终导致混凝土结构开裂。以基础结构不均匀沉降为例，工程现场天然地基的土质较软，没有提前进行硬化处理，在基础结构上部堆放过量材料、停放重型机械设备，基础结构在受压期间产生沉降量，各部位沉降量存在明显差异，出现不均匀沉降、局部沉陷现象，导致上部混凝土结构出现裂缝，包括纵向裂缝、倒八字形裂缝、斜裂缝和八字形裂缝。

2水利工程施工中混凝土裂缝控制技术

2.1科学控制拌和质量

混凝土原材料的选择需要考虑性价比，而混凝土的拌和需要注意粗、细骨料的含水率问题。在混凝土搅拌前期，施工人员需要依据天气变化对粗、细骨料含水率的变化进行检测，如若是晴天，每班抽2次进行检测即可；如若是雨天，则需要实时进行抽测，以便于混凝土各原材料搅拌配比的科学调整。混凝土搅拌常用设备为强制式搅拌机，设备运行之前需要对其计量器具进行检定，并对计量设备进行校对。待混凝土原材料计量操作完成之后，施工人员需要先将细骨料、矿物质以及水泥等加入至搅拌机当中进行搅拌，随后加水搅拌至砂浆，再加入粗骨料进行搅拌，最后是添加外加剂搅拌均匀即可。此外，混凝土搅拌期间搅拌时间以及搅拌速度的控制十分重要，施工人员需要科学把控。

2.2控制现场因素破坏

现场温差、风力、空气湿度等因素也可能导致水利工程混凝土结构裂缝，控制工作主要强调针对性，以技术性手段减少现场因素的负面破坏作用。在温差控制方面，主要强调利用稻草遮盖、洒水养护等一般养护手段营造良好的温度环境，维持混凝土内外温差的稳定，控制混凝土表面拉伸裂缝、内部蜂窝等问题。风力影响带有一定的客观性，难以根本控制，原则上要加强施工方案设计，规避风力较大的季节施工，挑选风力相对较小的时间段组织水利工程混凝土施工，如我国大部分地区春季、秋季风力较大，混凝土室外工程可适当避开上述季节。如果工程规模总体较小，或需要使用各类预制件，也可以在工厂等区域进行混凝土结构预制，完成预制后运输到现场户外环境下施工。此外，现场制备、养护的混凝土应放置在通风区域进行养护。空气湿度的影响也带有一定客观性，主要通过洒水养护的方式增加空气湿度，满足水泥水化热、干缩过程中的吸热需求，以维持混凝土内部温度稳定，减少裂缝出现的可能。

2.3合理选择混凝土原材料

合理选择混凝土原材料是预防混凝土裂缝的关键一步。混凝土的质量和性能直接受到原材料的影响，因此在水利工程中，选择适当的混凝土原材料至关重要。水泥是混凝土的基础成分之一，对混凝土的强度和耐久性起着至关重要的作用。水泥可分为普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥等不同类型。根据工程的特点和要求，施工单位选择适合的水泥类型。同时，确保所选水泥符合国家或地区的标准要求，包括强度、化学成分和颗粒分布等。而且，制备混凝土不宜使用过多的水泥，以免混凝土产生过多的热应力。合理控制水灰比，以确保混凝土强度和耐久性。施工单位应选择颗粒形状合理、表面光滑、无腐蚀性的骨料，如天然砾石或砂石。骨料的粒度应符合混凝土设计配合比的要求，确保混凝土的坍落度和工作性能。根据工程需要，施工单位应选择适合的外加剂，如在高温环境中使用缓凝剂来控制混凝土的温度升高速率。外加剂包括减水剂、缓凝剂、黏结剂等。此外，在需要特别强调抗裂性能的工程中，施工单位可以添加抗裂纤维，如聚丙烯纤维或钢纤维。这些纤维可以提高混凝土的韧性，减少裂缝的发生和扩展。因此，施工单位应根据工程要求、环境条件和标准规定，仔细选择和控制原材料的质量和性能，以确保混凝土具有足够的抗裂性能，从而降低裂缝的形成风险，提高水利工程的结构质量和可靠性。

结束语

综上所述，水利工程施工中，混凝土裂缝现象较为常见，其主要产生的原因有多种，例如，混凝土施工质量不高、施工温度控制不合理以及施工材料存在质量问题等，而常见的混凝土裂缝包括多种类型，如温度裂缝、干缩裂缝、沉陷裂缝及收缩裂缝等，无论何种裂缝都会降低水利工程施工质量。为此，水利施工单位需要加强对各类混凝土裂缝问题的研究，在日常的施工过程中严格控制施工温度、加强施工质量管理、合理选择施工材料、优化裂缝修补措施以及实时监测工程施工等。

参考文献

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[2]金鹏.水利施工中的混凝土裂缝防治措施[J].时代农机,2018(8):147.

[3]仝正芳.水利工程施工中混凝土裂缝的成因[J].工程技术,2020(23):152.