水利工程混凝土裂縫控制分析

摘要：混凝土材料具有較強的耐火性和抗滲透能力，而且可塑性也較高，應用成本低，因此是水利工程施工中的重要原材料。但在實際應用中，如果工程設計方案不合理、混凝土澆筑養護不當，則容易造成浪費，影響其持久性，甚至會影響工程的運行安全，因此，對水利工程混凝土裂縫控制措施進行分析具有重要意義。

關鍵詞：水利工程;混凝土;裂縫;原因;措施

1水利工程混凝土裂縫產生原因

1.1溫度原因

目前，水工混凝土一般采取現場濕澆工藝，現澆的混凝土在凝結時，水泥中的氧化鈣與水化合會產生超過80℃的水化熱。在混凝土澆筑后的6～20d內，若現場氣溫突然下降，則混凝土表面的溫度會急劇下降，，由于混凝土是熱的不良導體，其內部溫度依然較高，一旦大體積混凝土內外溫度相差超過25℃，便會產生較大的拉應力，撕裂混凝土，表面裂縫多是由于內外溫度過大造成的。

1.2混凝土干縮裂縫

混凝土干縮裂縫通常會發生在水利工程混凝土養護工作完成后的15d內。混凝土由于自身受到外部自然條件的影響，容易使表面出現干縮變形，一旦出現干縮變形混凝土結構內部的約束力將會逐漸變大，并產生一定的拉應力，當拉應力超過混凝土限度時便會引起混凝土干縮裂縫的形成。干縮裂縫的表現形式大部分以平行線狀或網狀的淺細裂縫存在，寬度約在0.05～0.2mm之間，而較薄的梁板中大多數都是呈短向狀態分布。當混凝土出現干縮裂縫后，水利工程施工中所用的混凝土材料的抗滲性能將會大大降低，影響混凝土建筑物的承載性能及耐久性。干縮裂縫的大小與混凝土材料的質量、混凝土的水灰比、水泥的用量有直接關系，水泥用量越大，水灰比越大，干縮變形越大。

1.3塑性收縮裂縫

在水利工程中，塑性收縮裂縫通常發生在混凝土沒有完全凝結的時候，大多發生在高溫多風、天干氣熱的氣候條件下，抑或混凝土澆筑結束后表面未能及時覆蓋的情況下，因混凝土表面嚴重脫水造成。塑性收縮裂縫最大的特點在于兩端細長，中間較寬，其長度約為20～30m，寬度約為1～5mm。據施工檢測表明，混凝土塑性收縮裂縫形成的原因主要為：混凝土在完全凝結前強度較低，當受到外部高溫大風天氣的制約時，其表面水分流失快，這時混凝土內部結構受到較大的負壓而引起體積急劇回縮，但混凝土強度無法承受負壓所產生的收縮力，從而引起塑性收縮裂縫的產生。

1.4地基發生不均勻沉陷

如果水利工程的地基不均勻、松軟或者回填不實，就會導致地基發生不同程度的沉降，從而導致混凝土結構出現裂縫，此種裂縫被稱之為沉陷裂縫。同時，在混凝土澆筑施工中，如果模板的剛度不足、模板支撐底部發生松動或者支撐間距過大時是，也比較容易產生沉陷裂縫。特別是在冬季施工，混凝土模板設置凍土之上，隨著溫度的升高，凍土融化后會導致模板支撐產生不同程度沉降，從而導致混凝土結構發生裂縫。

2水利工程混凝土裂縫控制措施

2.1材料控制

水利工程項目進行過程中，要嚴格把控混凝土原材料的質量。施工所用的混凝土原材料必須滿足工程的建設標準以及國家的相關要求，并且添加優質、合理的添加劑。例如，在水泥的選擇上，要保證水泥的質量，例如抗滲能力、干縮性、強度等，必須嚴格參照施工標準進行選材。另外，在混凝土骨料的選擇方面，盡量采用風化顆粒少、干凈、堅硬的石料，通過反擊破碎機軋制形成骨料后進行相應的試驗檢測，確定各項數據達標后才可以正式使用。不僅如此，混凝土的攪拌和調配過程中還需要加入適量的引氣劑與減水劑，從而保證混凝土的脆性與防水性。通過對混凝土原材料質量的嚴格把控，能夠在很大程度上降低裂縫出現的概率，不僅使水利工程的質量得到進一步提升，還能夠有效降低因混凝土裂縫導致的補休和返工情況等。

2.2混凝土的配合比與攪拌控制

首先，在實驗室內設定出適合當前工程實際情況和國家規定的混凝土混合比例，然后按照該比例配置一定的混凝土用于工程試驗，確定混凝土配合比的正確適合與否，最后根據混凝土試驗工程的質量好壞確定混凝土的配合比。其次，混凝土的攪拌過程也應該嚴格要求，保證混凝土攪拌過程的均勻性、整體性，務必使混凝土不出現離析現象。在混凝土調配攪拌的過程中，應該充分考慮混凝土運輸時間的長短和外界氣溫的高低對混凝土坍落度的影響，根據測定的坍落度在設計規定的范圍內對混凝土的攪拌進行稍微的調整。最后，混凝土攪拌完成之后的運輸應該按照事先規劃好的路線進行運輸，在混凝土的運輸過程中應該嚴格禁止向拌合物中摻水，防止混凝土拌合物在運輸過程中發生離析現象。

2.3施工控制

在混凝土澆筑施工過程中，一般采用分層澆筑施工、分段澆筑施工、持續推移施工方法等。其中，通過應用分層澆筑施工技術，能夠有效提高施工質量。在大壩澆筑施工過程中采用分層澆筑技術，應該注意嚴格控制分層厚度和分層澆筑間隔時間，避免出現裂縫問題。另外，天氣因素也是影響混凝土澆筑裂縫的關鍵。對此，應該選擇溫度適宜的天氣施工，避免環境溫度和濕度對混凝土裂縫產生不良影響。通常情況下，混凝土澆筑時間應該控制在5h以內。最后，還需要注意的是，大壩混凝土結構澆筑完成后，還需要對混凝土表面做好清潔處理。

2.4溫度控制

溫度是影響混凝土結構的一種重要因素，很容易使混凝土出現裂縫現象。因此，在進行水利工程混凝土施工的過程當中，對于溫度的控制要采取有效的措施。而混凝土由于自身發熱而出現的溫差則需要工作人員在選擇材料時，盡量選擇發熱量較低的水泥，從而降低水化熱情況，以此實現對混凝土溫差的有效控制。與此同時，如果施工溫度較高，相關人員應該對混凝土做好降溫處理，從而減少混凝土當中水分的蒸發。另外，在澆筑混凝土的過程中，施工人員需要選擇合理的時間段，防止因澆筑時間過長而導致混凝土材料變形。一般情況下，混凝土的澆筑時間在7：00—10：00和15：00—18：00為宜，盡量不要在溫度較高的環境下工作，從而將溫度對混凝土質量的影響降到最低，能夠在一定程度上降低混凝土產生裂縫的概率。

2.5混凝土的養護

水利施工的過程中需要對混凝土的施工過程進行嚴格的把控，對混凝土原材料的質量進行檢驗和把控，因此需要做好混凝土施工的后期養護工作。養護是有效防止混凝土發生裂縫的有效措施，能夠顯著提升混凝土的強度。基于此，在水利施工的過程當中，其需要與實際的情況結合，從而制度出科學有效的方案，并對人員的施工行為進行嚴格的監督保證規范程度。可以通過下面的方式來進行養護工作：①拆除模板以后，要處理掛草簾或者鋪草澆水，這能夠讓養護工作更加便利。在澆筑初期才能夠保證混凝土在后期使用中發揮最強大的承壓能力和強韌度;②氧化是造成鋼筋銹蝕的主要原因，因此，為了避免鋼筋銹蝕對于水利工程產生的整體性能，需要適當提升混凝土表層的厚度，避免發生氧化的情況;③需要在混凝土的表面涂抹上瀝青、水泥等防腐層，選擇鋼筋時需要保證其抗腐蝕性出眾，避免發生化學反應而造成裂縫。后期的養護工作會在很大程度上對混凝土的澆灌連續性進行較大的影響，甚至會對施工的質量和進度造成影響，因此需要提升對其的重視程度。

3結束語

綜上所述，水利工程是利國利民的國家基礎設施建設，而混凝土材料是水利工程建設中的重要施工材料，并且水利工程建設中的混凝土施工對混凝土強度、工作條件以及其應用效果，都有更加嚴格的要求。因此為了保障水利工程的安全運營，必須加強對水利工程建設中的混凝土施工及其裂縫管理進行分析。

參考文獻：

[1]水利工程中混凝土裂縫種類及防治方法[J].楊立軍，劉麗花.住宅與房地產.2021（12）

[2]水利工程混凝土裂縫成因及防治措施淺析[J].楊虎.陜西水利.2021（06）

作者介紹：

汪金軍（1989.2.11），性別：男;籍貫：杭州蕭山;民族：漢;學歷：大專;職稱：中級工程師;研究方向：水利水電工程技術