論水利水電建筑工程施工中混凝土裂縫的防治

董學臣

（中國水利水電第四工程局有限公司，西寧810000）

1 引言

最近幾年，伴隨著節能降耗、綠色發展等理念的持續深化，水利水電工程的數量不斷增加，規模不斷擴大。而工程施工過程中，混凝土結構開裂是一個常見的質量問題，其誘發因素眾多，對建筑工程整體結構的穩定性和安全性影響巨大。對此，工程技術人員在水利水電工程施工的過程中，應做好混凝土裂縫問題的防治工作。

2 水利水電建筑施工中產生混凝土裂縫的原因

2.1 材料質量

混凝土是由水泥、集料、水和外加劑構成的混合物，材料的質量會對混凝土的施工質量產生不容忽視的影響。面對建材市場中種類繁多的材料，建筑施工企業在對水利水電建筑工程進行施工的過程中，應重視材料的篩選工作，以高質量、高可靠性的材料為支撐，保障施工質量。但從目前來看，部分施工單位為了能夠對成本進行控制，獲取更多的利潤，在施工環節存在以次充好的問題，這些材料的性能指標無法滿足工程建設需求，輕則引發混凝土裂縫，重則影響工程整體的穩定性和安全性[1]。

2.2 溫差過大

溫差過大引發混凝土裂縫的基本原理，是混凝土結構內部和外部的溫度差過大，在內部熱量無法及時散發的情況下，混凝土結構內部和外部的溫度差會不斷增大，最終在熱脹冷縮作用的影響下，造成混凝土結構開裂。溫差過大是混凝土裂縫產生的常見因素，溫差裂縫一般出現于攔河壩、分洪閘等工程中。可以將其分為幾種不同情況：

1）在混凝土使用過程中，因為水化熱的存在，結構內部與外部的溫度差異越來越大，使裂縫得以形成。

2）在混凝土結構施工完成后的拆模環節，受外界環境溫度和濕度的影響，結構表面的溫度會出現突然降低的情況，而且下降的幅度較大，若混凝土無法適應這種變化，就會產生裂縫。

3）混凝土結構內部的穩定性在達到極限狀態后，因為結構厚度、密度等多種因素的影響，熱量無法及時散發，最終導致溫差裂縫的產生。要對溫差裂縫進行防控，最關鍵的是在混凝土施工環節做好溫度管理[2]。

2.3 塑性收縮

混凝土在凝固過程中需要散熱，同時會伴隨著水分的蒸發，而當混凝土中的水分蒸發時，其體積也會隨之改變。混凝土的體積和塑性收縮裂縫的規模存在直接關聯，體積越大，塑性收縮越明顯，產生的裂縫也越大。當混凝土處于收縮過程時，外部環境因素會對結構產生約束，由此引發的收縮應力如果超出了混凝土的抗拉強度極限，裂縫就會隨之產生。在混凝土結構中，塑性收縮裂縫無法完全消除，一般出現在混凝土施工的過程中，而對于部分水利水電工程，塑性收縮裂縫的出現時間多是正式投入使用后的5~10 a，從這個角度分析，裂縫與工程的使用壽命并不存在直接關聯，多是因為混凝土配比不當或者施工方法不當導致的。當混凝土出現塑性收縮裂縫時，結構的抗拉性能會下降，若裂縫深度較大，還會導致內部鋼筋銹蝕的問題，影響結構整體的穩定性。

3 水利水電建筑工程中混凝土裂縫的防治措施

3.1 做好材料管理

水利水電建筑工程施工建設過程中，施工單位需要做好材料的管理和控制，這樣才能保證混凝土總體施工質量。在對混凝土材料進行選擇時，采購部門應從水利水電建筑工程的設計施工要求出發，做好材料類別和性能的嚴格管控，確保材料的質量能夠滿足工程需求，避免不合格材料進入施工現場，從源頭上杜絕材料質量引發的混凝土裂縫問題。在針對骨料進行選擇時，應選擇強度較高、粒徑較大的骨料，借助合理配比來保證混凝土的性能，避免施工裂縫的出現[3]。

3.2 優化配比設計

混凝土配比設計環節，應依照混凝土的質量標準及相關要求開展試配工作，確定最佳的配合比。而從降低水泥水化熱的角度，混凝土配比設計必須在保證材料性能的同時，盡量減少水泥的使用，利用諸如粉煤灰等外加劑來對水泥進行替代，使水膠比能夠被控制在相對合理的范圍內。另外，也可以通過摻加外加劑的方式對混凝土的性能進行改善，降低結構內外溫差引發的收縮裂縫。

3.3 溫差裂縫防治

結合溫差裂縫的產生機理，在對其進行防治的過程中。應做到以下3 點：

1）應盡量減少混凝土材料的水化熱。在混凝土結構中，水泥的水化熱是結構熱量的主要來源，因此，水利水電建筑工程的施工建設應優先選擇水化熱較低的水泥，如普通硅酸鹽低熱水泥等，也可以借助上文提到的添加粉煤灰的方式減少水泥用量，減少水化熱情況，控制好混凝土內外溫差.

2）應降低混凝土入倉溫度。水利水電建筑工程對于混凝土的需求量巨大，為了降低運輸成本，一般都會在距離使用現場較近的拌制站完成混凝土配置工作，即使如此，從拌制站到施工現場的運輸依然需要一定時間，這就要求技術人員做好混凝土入倉溫度的合理控制，在不影響質量的情況下，選擇恰當的澆筑時間，保證混凝土澆筑的效果。

3）應提升混凝土散熱效率，確保在澆筑過程中能夠做好澆筑溫度和澆筑厚度的合理調節，確保混凝土能夠快速散熱[4]。

3.4 塑性裂縫防治

根據塑性裂縫的成因，可采取以下防治措施：

1）應依照混凝土施工的相關標準和規范，控制施工材料的質量和性能，提升混凝土整體的穩定性。

2）應依照混凝土的質量需求，確定好水灰比，從防治塑性裂縫的角度，在進行混凝土配置的過程中，還可以適當加入減水劑，部分替代水泥和水的作用，提升混凝土強度[5]。

3）在對混凝土進行澆筑前，需要先在模板上灑水，保持模板的濕潤狀態。

4）在混凝土澆筑環節，如果遇到溫度較高或者大風天氣，需要做好降溫以及擋風等工作，以免外部因素引發的混凝土結構開裂問題。

3.5 裂縫處理應對

施工人員發現結構中出現混凝土裂縫后，需要對裂縫進行及時有效的處理，觀察裂縫的類型和規模，明確其可能的發展方向，制定出有效的處理對策，做好裂縫的處理和修復工作。基層處理關系著混凝土裂縫的處理效果，需要得到施工人員的重視，而當混凝土裂縫基礎處理完成后，應繼續借助耐火噴漆、砂漿涂抹等處理措施，就結構表面進行修復，保證其平整性和裂縫處理的效果[6]。

4 結語

水利水電建筑工程作為基礎性的工程，關系著區域經濟的發展以及周邊居民的生產生活，必須得到施工人員的高度重視，在一些容易引發裂縫問題的部位和環節，采取有效的防范和控制措施，盡量做到從源頭上減少裂縫問題，提高混凝土結構施工質量和效果，將水利水電工程的經濟和社會效益充分發揮出來，保障人們的生命財產安全，為我國社會經濟的發展提供良好的推動力。