水利施工中大體積混凝土的抗裂技術分析

盛小平

摘要：近年來水利工程質量問題層出不窮，嚴重影響工程的應用發展，同時阻礙了水利的建設步伐，為此，必須采取行之有效的施工技術，保障水利工程的施工質量。為了解決水利施工中大面積混凝土的裂縫問題，應充分把握抗裂技術的施工要點，做好材料質量控制，同時做好質量驗收工作，力求不斷提高水利工程的實用價值。本文主要對水利施工過程中混凝土抗裂技術要點進行分析，期望能夠為提升水利工程的建設質量做出參考。

關鍵詞：水利施工；混凝土；抗裂技術

在水利工程建設中，混凝土施工復雜，易受到水泥溫度裂縫的影響。在水利工程實施過程中，混凝土的抗裂技術的應用是特別重要的。好的混凝土技術會很好地解決在水利工程實施過程中混凝土出現裂縫的問題。只有在水利工程中加強對裂縫的控制，才能保證水利工程的施工質量，保障人們的生命財產安全，同時也促進我國水利事業的健康發展。

1 裂縫的分類及危害

在水利工程施工過程中，按照深度的不同，可以把裂縫分為以下三種：貫穿裂縫、表面裂縫、深層裂縫。貫穿裂縫的形成主要是表面先產生裂縫然后再逐步發展到深層次的裂縫，最終形成貫穿裂縫，這種裂縫使建筑結構的斷面被切斷，破壞整體的穩定性，給整個建筑帶來嚴重的危害；表面裂縫主要就是溫度引起的裂縫，雖然會影響建筑的外觀美感，但是危害性并不大；深層裂縫是結構斷面被切斷所造成的，會威脅建筑結構的耐久性。

2 混凝土裂縫產生的原因

2.1 水泥材料自身的原因

1）水泥參數不足：若采購的水利材料，其中有較大的含泥量、集料粒徑太小、且大針片含量超多，這些都會導致澆筑的混凝土標號不足，進而出現開裂現象。

2）其他化學成分或有害物質超標：此種情況，會導致混凝土在澆筑后，結構性體積出現一定程度的變化，且此種情況對建筑工程的整體質量影響較為明顯，若不進行及時、有效的處理，則會造成混凝土裂縫的生成，甚至是結構的崩塌。

3）水泥過期：若采用的水泥材料超出自身保質期時間，則會由水泥的過期而導致其硬化強度降低，使水泥的強度標準和參數，無法滿足設計與施工的需要。并且，若水泥長期置于濕度較為明顯的環境下，也會使其強度受到影響，采用此種過期或受潮的水泥進行混凝土澆筑，則會出現明顯的混凝土裂縫。

2.2 其他外界因素

1）溫度裂縫：溫度裂縫一般情況下不常見，通常是在養護措施不到位的時候才會形成。溫度裂縫的形成主要有以下兩點原因：①晝夜溫差和季節性溫差比較大的情況下會造成混凝土溫度裂縫的出現，在一些大型施工過程中，由于整個施工的工期跨度比較長，混凝土在熱脹冷縮的條件下沒有及時改變混凝土的配比方式和保養措施，進而造成裂縫的出現；②混凝土外層和水泥釋放的熱量溫差過大也會導致溫度裂縫的出現，并且這類裂縫一般都比較深，并且多發生在大型的混凝土建筑結構中。

2）收縮裂縫：由于大體積混凝土常常需要使用現代機械設備進行泵送，泵送過程中混凝土可以經由機械管道被送至施工位置，這個過程中其含水量相對較大，但是一旦混凝土中含水量較高時則會增強凝固時收縮性，最終形成收縮裂縫。究其形成原因主要與空氣干燥程度、溫度狀況和原材料的塑性等相關。如果收縮力較大就會導致大體積混凝土本身難以承受其抗拉強度，最終致使收縮裂縫密集分布。

3）陷裂縫的成因：在水利工程中，危害最大的一種混凝土裂縫就是沉陷裂縫，一旦出現了沉陷裂縫就會造成部分工程需要拆掉重建。混凝土結構之間各個部分之間不能夠均勻自然的下沉，因為就導致了沉陷裂縫的出現。在我國東南沿海地區，建筑工程中混凝土結構的沉陷裂縫和臺風等自然災害有著一定的關連。對于一些已經建成的建筑物，由于受到地下水、污水、雨水等長時間浸泡地基，最終導致地基出現不均勻沉降，造成沉陷裂縫的出現。

4）地基變形：水利工程是建設在地基基礎上的，地基會對水利工程的安全和穩定產生嚴重的影響。裂縫的出現與地基基礎的不均勻沉降有密切的關系。如果地基開挖深度不足，當上部荷載超過地基的極限承載力時，下部地基土就會發生下沉，從而導致上部結構發生變形，就會導致裂縫的出現。

5）結構設計缺乏合理性：對于建水利工程中的混凝土裂縫而言，其在工程設計中，會存在因結構設計缺乏合理性，而導致出現混凝土裂縫現象。有些水利工程在設計中，由于設計人員的疏忽，造成荷載數值帶入錯誤，或將某一位置的荷載數值漏算，會使整體水利工程在施工過程中，出現某位置的單位荷載不符合要求，進而出現混凝土裂縫。同時，在設計中還會存在設計構造與實際施工不符的情況，此種情況，也會對水利工程結構帶來諸多隱患。

3 混凝土裂縫相應的治理措施

3.1 加強混凝土原材料質量控制

混凝土原材料是整個建筑工程的生命線，其質量的好壞也直接影響著建筑工程的質量。因此，為了能夠減少混凝土裂縫出現的概率，就要加強對原材料的質量控制。相關單位人員要按照規定要求進行原材料的選購和相關的級配試驗，并且在施工中對原材料進行科學的配比，合理控制水泥的質量和用料，最終保證原材料的質量符合建筑工程的各項要求。

3.2 溫度裂縫的預防與控制

溫度裂縫是施工過程中常出現的問題。大體積混凝土在澆筑時，外部散熱較快，內部散熱較慢，導致混凝土構件內外溫差較大，內部溫度較高的混凝土體積膨脹受到外部約束，從而使得構件出現溫度裂縫。為減少混凝土出現溫度裂縫，施工時拌合水可采用深井水或在水中加入冰塊，以降低混凝土內外溫差；或者采用埋設冷凝管等方法，加強構件表面散熱，減少溫度裂縫；也可選用粉煤灰水泥、礦渣水泥等水化熱較低原材料或者減少水泥膠凝材料用量。

3.3 不均勻沉降裂縫的預防與控制

地基是水利工程建筑中最基礎的部分，在設計施工前，要做好地質資料的勘測工作。依據當地的地形地貌以及各土層參數，來確定地基開挖深度及基礎的選用類型，確保地基土的承載力能承受上部傳來的荷載。在設計過程中，加強上部結構和基礎的整體剛度，在施工時要避免將建筑物建在土層結構不穩定以及軟弱土層上，提高地基的施工質量，減少沉降裂縫的出現。

3.4 結構設計的完善

在設計中，設計師應當將應力問題做細致研究與設計，并對允許范圍內出現的混凝土裂縫做嚴格控制，并結合合理的設計，以此來增強建筑工程整體的剛度需求，以及各個位置上的荷載程度。在避免設計長度過長的建筑同時，可適當的在建筑工程中添加沉降縫的設計。并且，要充分考慮建筑結構的簡單性原則，以及對鄰近建筑的影響，只有設計師在進行設計時，充分考量建筑周邊的地質、環境、氣候等諸多因素，才能有的放矢的設計出高質量的混凝土建筑，并避免其裂縫的生成。

3.5 與耐久性相關裂縫的預防與控制

混凝土構件在凍融循環、堿-骨料反應等環境下，由于混凝土內部體積膨脹，會在構件內部出現許多微裂縫，而外界環境中的Cl-、So42-會侵入內部，導致鋼筋銹蝕，從而降低了構件的承載能力和耐久性能。為防止與耐久性相關裂縫的出現，可采用提高混凝土密實性、外涂環氧樹脂等隔離層和摻入阻銹劑等措施來預防和控制。

3.6 重視對混凝土的養護

混凝土養護工作是否到位直接影響著建筑工程的整體質量，因此做好混凝土的養護工作至關重要。內外溫差大、混凝土表面干燥是其出現裂縫的主要原因，在進行混凝土養護的過程中要根據實際情況及時的對混凝土進行降溫和保濕。在具體的過程中灑水養護是應用最多的一種形式，不僅能夠保證混凝土表面的濕潤性，也可以降低其表面溫度。在大體積混凝土養護的過程中，還可以在拆模之后及時覆蓋濕麻袋和薄膜，有效的隔絕混凝土和外部環境的接觸，避免水熱化的情況出現，防治裂縫的產生。

4 結語

隨著我國經濟的發展，各項建筑施工工程拔地而起，建筑質量是整個建筑的生命，尤其是對于大體積混凝土施工工作一定要做的切實到位。但就目前一些建筑澆筑的現狀來看，大面積混凝土開裂現象依然十分嚴重，究其原因除了結構設計、施工材料及管理等方面的問題以外，混凝土施工技術在其中起著關鍵的作用。因此必須加強對大面積混凝土抗裂技術進行分析，以推進我國水利工程施工技術的飛速發展。

參考文獻

[1]王立峰.水利施工中大體積混凝土的抗裂技術分析[J].科技與企業，2016，06：150.

[2]劉立新.簡析水利施工中大體積混凝土抗裂技術[J].科技展望，2015，04：89.

[3]葉洪江.基礎大體積混凝土防裂溫控技術總結分析[J].山東工業技術，2017，03：122.

[4]羅全銳.大體積混凝土抗裂技術在建筑工程中的應用[J].黑龍江科技信息，2017，02：219.