水工混凝土結構裂縫成因及處理措施

郭大偉

摘 ?要：近些年來隨著混凝土結構的不斷優化和發展，越來越多的混凝土類型被不斷發現并應用于各種復雜環境。水工混凝土是應用于各種潮濕環境并可以使建筑物保存長期正常使用的混凝土類型。但由于某些主觀和客觀方面的因素，水工混凝土在使用期間常常出現裂縫的問題。本文簡要說明了裂縫的成因并提出了處理措施。

關鍵詞：水工混凝土;裂縫;成因;處理措施

前言

隨著我國經濟的發展，政府開始大力推動科技的發展，使得混凝土行業越來越成熟。水利工程是我國的基礎行業，再加之我國水利水電工程也發展迅速，水工混凝土在我國應用越來越廣泛。但在工程中水工混凝土經常會出現一些裂縫，這些裂縫不僅會增加建筑物日常維護和修理的費用，還會影響建筑物的使用壽命，更嚴重的會直接威脅到人民群眾的安全。所以我們必須針對裂縫的成因來提出處理的方式，減少裂縫對建筑物的危害。

一、水工混凝土結構裂縫成因分析

水工混凝土經常用作直接或經常受水作用的建筑物，并在能在潮濕環境下保證建筑物可以嘗試正常使用。經過研究水工混凝土結構常見的裂縫有：收縮裂縫、沉降裂縫和溫度裂縫。結合三種常見裂縫形成的原因，總結出了以下水工混凝土裂縫的幾點成因。

（一）外界溫度環境導致混凝土裂縫

混凝土在終凝之前的強度可以忽略不計，所以在終凝前的外界環境通常會導致水工混凝土出現裂縫。在終凝前外界的溫度突然升高，就會導致混凝土的表面由于溫度升高，快速蒸發過多的水分。同樣在此期間，風力突然加大也會導致水分快速流失，水分流失使得混凝土表面的體積快速收縮，但混凝土的下方體積變化不大，再加上混凝土的強度遠小于收縮力度就形成了收縮裂縫。當溫度突然降低時，表面的混凝土溫度會隨外界溫度降低而降低，但混凝土的導熱性較差，內部的混凝土溫度可能還沒有變化，當內外溫差達到一定程度時同樣會產生裂縫。

（二）地質及設計原因導致混凝土裂縫

水工混凝土常用作潮濕的地方作為建筑材料，本身應用的環境就比較復雜，一個水利工程要根據當地的地理環境、氣候環境還有建筑的受力情況等因素來制定相應的施工計劃。考慮不足時會使得建筑的某個部分或整體都會出現裂縫。若受力情況考慮不周則會形成嚴重的坍塌事故。當所選地質較軟時，會發生模板支撐間距過大的問題，從而導致混凝土出現裂縫。

（三）混凝土水化熱導致裂縫

當混凝土遇到水是會產生熱量，這就會導致混凝土內部的溫度不穩定。混凝土體積較小時，內部的熱量或許可以通過與外界的熱交換從而及時排出熱量，但水工混凝土的工程量一般較大，混凝土結構也比較大，再加上混凝土導熱性差的緣故，在混凝土的內部溫度就會不斷上升，表面混凝土通過熱交換降低了溫度，形成了較大的內外溫差。物質熱脹冷縮的性質使得內應力超過了混凝土的強度極限形成了裂縫。

（四）施工原因導致裂縫

不同比例的原材料配成的混凝土形成裂縫的難易程度也是不同的，如果水泥的標號比較高，水泥的活性強，就易因水化熱的緣故從而更容易形成裂縫。選擇合適的材料并合理的搭配材料比例就可以有效減少裂縫的產生。但在施工時由于某些外包公司的工作性質，常常會出現配料比錯誤或者出現偷工減料改用其他材料的現象。在施工時出現這種錯誤常常會在使用時出現裂縫問題。

二、水工混凝土結構裂縫處理措施

（一）盡量減少由外部環境所導致的裂縫

要想減少裂縫的產生就要從最基礎的問題開始解決。很顯然減少外部環境影響是最容易做到的，比如選定天氣良好的時間作為施工日期，既避免產生裂縫還能減少其他不確定的環境因素帶來的問題。除了環境問題，正確選擇地理位置也可以減少裂縫的產生。除了自然環境之外，還有施工時的環境也應該控制好，比如控制好出機口的溫度并加以攪拌制冷也是必不可少的，還可以根據當時的環境來選擇其他的方式快速降溫，如通風、通水可以加速冷卻。在施工前避免了外部環境產生的影響，就可以盡量減少收縮裂縫和沉降裂縫的產生，從而最大限度保證水工混凝土在凝結時的最優狀態。

（二）控制混凝土材料

在施工前有關部門加強對混凝土材料的審查至關重要，很多水利工程是因為材料選用錯誤而釀成了大錯，而我國的水利工程一般都是大型工程且與百姓的人身安全和利益掛鉤，在選材方面更需要謹慎。在施工時不僅對材料要求嚴格，對相應施工人員的技能也要進行考核并要求其具備國家規定的相應證書、了解相關的知識。在施工前的材料比例也應合理，要控制好混凝土的水化熱，防止其由于水化熱過多形成溫度變性，施工隊要根據實際情況選擇是否加入相應活性混合材料。水利工程工程量巨大，所以還要盡可能減少硅酸鹽水泥和普通水泥的使用。

（三）嚴格規范施工過程

要盡最大可能減少裂縫的產生不僅要從混凝土本身找原因，還要從客觀因素找原因，也要把重點放在施工上。切實規范施工過程的操作，對施工時各個操作環節進行實時監控、嚴格把關，可以避免因施工時錯誤操作而影響最終水工建筑的成果。另外對各個關節的操作人員也要進行審查，提升施工人員的素質能保證將施工時發生問題的可能性降到最低。

（四）做好后期工作

在混凝土剛澆筑完成時，其表面還較為脆弱，在此階段可以人為創造出適合混凝土干燥硬化的環境加速表面的硬化?；炷琉B護分為自然養護和蒸汽養護，但水利工程量巨大，蒸汽養護不適用于大型工程中。所以工程中以自然養護為主，而覆膜養護作為最傳統的混凝土養護方式被廣泛應用于各種混凝土工程中。覆膜養護是指人工在混凝土的表面鋪設一層薄膜減少混凝土表面水分的揮發，從而達到保濕養護的目的。

結語：

水利工程逐漸發展，水工混凝土的裂縫也是亟待解決的問題，出現嚴重裂縫問題不僅會影響建筑物的抗滲水性，而且還會減少建筑的使用壽命，這對水工建筑來說是極大的影響。綜上所述，水利工程中裂縫出現的原因有很多，要解決水工混凝土結構的裂縫問題就要從根源出發，分析原因并解決。

參考文獻

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