水利施工中砼裂縫產生的原因及防治

摘 要：水利工程的耐久性和外觀同砼裂縫有著非常密切的關系，因此為提高水利工程的質量，應對水利施工中砼裂縫的產生原因和防治措施進行深入的分析和研究，以確保水利工程的質量和使用安全。

關鍵詞：水利工程；混凝土；裂縫；施工

混凝土是水利工程施工所需的重要材料，而混凝土一旦出現開裂，就會腐蝕混凝土內部的鋼筋材料，進而減少鋼筋砼結構的使用壽命和耐久性、承載力。如果出現的砼裂縫沒有被及時發現并采取措施來補救，就會埋下嚴重的安全隱患，導致事故的發生，不僅會給人們的財產造成損失，甚至還會威脅到人們的生命安全。

1 水利施工中砼裂縫產生的原因

1.1 塑性收縮裂縫

導致混凝土的體積產生收縮的原因有很多，而蒸發和散熱則是其中的重要因素，蒸發和散熱出現在混凝土凝固的過程中，對于體積較大的混凝土尤為明顯。在混凝土的病害中，裂縫是十分常見的一種，其產生原因是混凝土在收縮的過程中，如果受到外在環境的約束，就會在混凝土內部形成收縮應力，如果應力的強度超過混凝土極限抗拉強度，裂縫就會產生。在水利工程中，裂縫是影響混凝土耐久性的主要因素，是物理性的病害，具體表現為材料的不連續性。裂縫并不是由于工程長期運行而導致的老化問題，裂縫通常出現在工程運行初期，實際上大部分裂縫在施工期就已經產生了。出現裂縫后，有害物質會沿著裂縫進入混凝土內部，導致鋼筋被銹蝕，嚴重的情況下還會導致混凝土結構被破壞，混凝土的抗拉性能也會變低。水庫灌溉和蓄水發電中，裂縫如果出現在擋土混凝土結構中，水利工程的蓄水能力就會受到影響。裂縫如果達到一定的寬度和深度，就會影響到混凝土重力壩的安全和結構穩定性，使壩體的抗滑、抗震能力下降。

1.2 溫差裂縫

因混凝土外部和內部溫差的存在而產生的裂縫稱為溫差裂縫，而混凝土表面和內部的溫差過大則是由水泥水化熱而引起的。溫差的存在導致溫度的正負交替，而混凝土的結構決定了內部微孔的存在，孔中的水在溫度降低時成為過冷的水或者結冰，進而混凝土的體積發生膨脹，在滲透壓力和凍脹壓力的雙重作用下，一旦超出混凝土的抗拉強度，就會引起混凝土結構的破壞。溫差裂縫的產生主要有以下幾種情形：水利工程施工初期，在水化熱的作用下而產生的裂縫。混凝土拆模過程中，混凝土表面溫度下降的速度非常快而導致裂縫的出現。混凝土散熱速度慢，而混凝土內部的溫度過高導致的裂縫。對于大體積混凝土來說，如攔河壩、分洪閘、水工大壩，溫差是導致裂縫的主要原因。

1.3 安定性裂縫

龜裂的出現主要是由于混凝土質量不過關而導致的，是一種十分常見的安定性裂縫。同時，混凝土裂縫也會因為外界對于鋼筋的腐蝕而出現。

2 水工砼裂縫的防治措施

2.1 優化混凝土的設計配合比

在進行混凝土配合比的設計時，應最大程度地減少水泥用量，選取原材料進行試拌，嚴格控制水膠比，使之符合相關的規范，添加I級粉煤灰，粗骨料則采用二級配。混凝土和易性的改善、抗腐蝕性的提高、減少收縮、降低溫升可以通過摻入適量的粉煤灰來實現。將斜筋布置在轉角和空洞周圍等容易發生裂縫的位置，由鋼筋來承受拉應力，從而控制裂縫的發展。在設計中應合理利用混凝土的后期強度，采用中低強度的水泥，從而防止裂縫的出現。對于工程的結構設計，則應盡量使結構的約束度降低。同時，保護層的厚度也與裂縫的產生有著密切的聯系，因此鋼筋保護層的厚度應選取較小的數值。

2.2 加強混凝土養護措施

應做好混凝土澆注后的養護工作，拆模后鋪草澆水或者掛草簾，從而起到保濕和養護的作用。在水利工程施工中，必須對混凝土的養護工作引起足夠的重視，通過對混凝土采取適當的保養措施，不僅能夠提高混凝土的強韌度和承壓能力，還可以確保混凝土后期的穩定性，同時預防初期裂縫的產生。鋼筋發生銹蝕，其根本的原因是受到了氧化的作用，因此防止銹蝕的關鍵在于防止空氣進入，為此需要增加混凝土的密實度，加厚混凝土表面的保護層。在選擇混凝土材料和鋼筋材料時，應避免使用堿骨料，選用抗腐蝕性能好的材料。堿骨料會發生化學反應，并直接影響到結構的耐久性，因此應選擇含堿量低的水泥、優質的骨料、中性拌和水，從而使水灰比減低，而混凝土的密實度提升。

2.3 避免混凝土基礎不均勻沉降

可以通過改善混凝土結構、科學安排施工工序、減輕結構重量的方式來解決混凝土基礎不均勻沉降的問題。在實際施工中，應將抵抗不均勻沉降作為主要的防護方法，而不應采取簡單的減輕結構重量的方法，避免結構因自身重量加大而導致的穩定性不強的問題。

2.4 塑性收縮裂縫的預防措施

合理選擇普通水泥或者硅酸鹽水泥，其強度性能要好，干縮值較小。減少水泥和水的分量，摻加高效減水劑，對于水灰比例進行嚴格的控制，從而提高混凝土的強度。混凝土澆注前，應在基層和模板上澆水，使其均勻濕透。為確保混凝土的濕度，在混凝土表面應覆蓋一層薄膜，或者噴灑養護劑。對于比較惡劣的天氣，如大風和高溫天氣，應采取措施，設置防風、遮陽設施，防止裂縫出現。

2.5 沉陷裂縫的預防措施

在水利施工前，應加固和夯實松軟土，從而使地基更加穩定。同時，為了使地基的受力均勻，模板的剛度和強度應滿足施工的要求，具有較強的支撐力。在進行澆注時，應避免混凝土被水浸泡。拆模時應注意先后順序，并嚴格控制模板拆除的時間，按照相應的標準和規范嚴格執行。此外，模板需要在凍土上搭設時，還需采取一定的預防措施。

2.6 施工管理措施

在水利施工中，工程的質量和安全同施工工藝和施工技術有著密切的關系，因此，為提高工程的質量，確保施工安全，應做好技術管理工作，提高技術含量。因此，需要做好施工質量的管理、監督和檢驗工作，落實技術交底責任制。建立和完善質量檢測機構，嚴格執行檢驗制度，按照相應的質量標準和技術規范開展檢驗工作。同時，應提倡和落實全面質量管理，以事前預防為主，把事后檢驗作為輔助和有益補充。以系統的、發展的觀點，加強水利工程的施工管理和質量控制，使全體員工都能意識到質量和安全的重要性，提高工程的質量，確保工程安全順利進行。

3 結束語

混凝土裂縫的存在嚴重影響到水利工程的質量，并埋下了很大的安全隱患。導致混凝土裂縫的原因很多，如因養護不當造成的收縮裂縫、溫度變化或者溫差導致的溫度裂縫、地基沉降不均勻而導致的沉降裂縫、由于載荷作用而引起的應力裂縫等。因此防止混凝土裂縫的產生，也應該從多方面考慮，采取合理有效的措施，如加強施工管理、混凝土養護，優化配合比設計，加強混凝土溫度控制、施工質量控制等。

參考文獻

[1]何江波，劉文志.水利工程施工中砼裂縫產生的原因及防治[J].城市建設理論研究（電子版），2015（18）.

[2]蔡小娟，周啟萍.淺談水利施工中砼裂縫產生的原因及防治[J].民營科技，2014（8）.

[3]張偉.淺談水利施工中砼裂縫產生的原因及防治[J].黑龍江科技信息，2013（27）.

[4]李寶凱，張勇.水利工程施工中砼裂縫產生的原因及防治措施[J].科技致富向導，2011（23）.

[5]張冬梅，張咪.水利工程施工中砼裂縫產生的原因及防治措施探討[J].城市建設理論研究（電子版），2012（10）.