水利工程建設中混凝土裂縫的成因及預防措施

魏海濤

摘要：水利工程的建設為我國的居民用水提供了很大的便捷性，是促進我國經濟發展的重要手段之一。而水利工程建設中最為基礎的建設材料之一就是混凝土，此種建筑材料在大多數建設工程中都得到了廣泛應用，混凝土的質量和整個水利建設工程的質量息息相關。然而在當前階段，混凝土在施工實際應用中經常會有裂縫的情況發生，此項問題已經得到了多數水利建設工程的重點關注。因此，對于水利工程中混凝土問題采取有效措施，才能保證水利工程可持續發展。

關鍵詞：水利工程;混凝土;裂縫;規避措施

引言：當前我國水利工程建設在不斷的發展和昌盛，水利工程無論是在建設的數量方面還是在規模方面都達到了一個較高的水平，在水利工程建設的過程中，因為混凝土自身具有較強的透水性，所以工程在受到很多因素影響的時候就可能會出現較為明顯的滲透現象，這對工程的穩定性和安全性都會產生較大的影響。因此，我們必須要采取有效的措施對其預防和處理。

1混凝土裂縫出現的原因

1.1環境因素

環境因素屬于導致混凝土出現裂縫的一大因素，混凝土所處環境的溫度以及濕度能夠對其產生重要影響作用，甚至可以直接決定混凝土自身質量的好壞。在實際開展混凝土制作工作時，其硬化過程中，水泥材料能夠釋放出水化熱能，同時促使混凝土內部溫度持續提高，這就會導致其表面逐漸形成一定的拉應力，而在其冷卻過程中，結構內部同樣會產生相應的拉應力，一旦表面以及內部拉應力達到甚至超過混凝土結構自身所能承受的抗裂能力，便會導致裂縫出現。所以環境當中溫濕度屬于需要著重考慮的因素，在實際施工過程中，應做出合理控制。

1.2材料配合比因素

在實際制作混凝土過程中，用到的材料以及各種材料的配合比可以對混凝土自身的抗拉強度產生直接影響，這也是導致混凝土出現裂縫的一個主要因素。材料配合比不當，主要指的是以下幾點：（1）水泥用量過大，（2）含砂率不達標，（3）水灰比過大，（4）外加劑選用不合理，（5）砂石骨料種類選用不適宜等。這些因素中，任意一個單獨因素或者是多種因素都有可能導致混凝土出現裂縫。

1.3塑性收縮

在實際開展水利工程施工建設時，塑性收縮也屬于導致混凝土出現裂縫的一個主要因素。通常情況下，混凝土結構的施工多借助漿液澆筑的方式來開展，同時固化混凝土，以此來滿足施工要求。對于這一環節來講，非常容易受到一些外界因素的干擾，比如大風以及高溫等，能夠導致水泥水化情況產生，這會導致混凝土的強度持續降低，如果外部壓力明顯超過混凝土自身承載能力，便會導致裂縫出現。

2控制混凝土裂縫的有效預防對策

2.1合理設計施工方案

在實際開展水利工程施工方案的設計工作時，應該對混凝土比較容易出現裂縫的部位給予高度關注，通常情況下，在構件材料截面允許的同時不改變配筋率的前提下，所選用鋼筋的直徑以及間距越小，往往便可以更好地降低混凝土出現裂縫的概率。除此之外，可以結合混凝土自身允許的裂縫寬度值來開展科學的設計工作，這樣可以在實際開展水利工程施工建設時在一定程度上避免混凝土出現裂縫問題，有助于提高建設質量以及工程耐久性。對于混凝土構造方面的配筋加固過程也需要給予合理設計，必須要選用最為合適規格的鋼筋材料，比如：施工中可以相對較多地選用一些直徑較小以及間距較小的配筋材料，以此來對混凝土開展加固作業，借助這種方法可以顯著降低混凝土在實際施工過程中出現裂縫的可能性。

2.2優化混凝土配合比

為了能夠確保混凝土的施工質量，需要借助配合試驗的方式來有效明確施工過程中需要的各種材料的實際比例，同時明確好工程建設過程中準許的相應裂縫寬度值，這樣可以更好地指導水利工程混凝土結構的設計工作以及施工作業，能夠將裂縫有效地控制在一個最為合理的范圍內。在實際制作混凝土時，應該借助加入粉煤灰的方式來盡可能地減少水泥用量，這樣可以改善混凝土存在的內外溫差問題，有助于減少混凝土由于溫差而引發的裂縫問題。

2.3改善水工混凝土施工工藝

（1）通常情況下，借助分層分段法開展澆筑作業，能夠有效減少內外溫差，并且降低裂縫病害出現的概率。（2）優化配筋，以此來避免應力過于集中，同時強化其抵抗溫度、應力方面的能力，特別是孔洞四周、轉角位置以及變斷面等的配筋，非常容易出現集中應力，面對這種情況，可以在孔洞周圍合理地增配一些斜向鋼筋或者是鋼筋網片，同時對變截面開展局部處理，以此來保證截面可以有效地過渡，與此同時還可以適當地增配適量的抗裂鋼筋，這樣可以避免出現裂縫。（3）結合實踐經驗來看，對于平面尺寸比較大的相應大體積混凝土結構來講，一般可以借助設置后澆帶的方式來有效降低外約束力以及溫度應力的影響。

2.4強化施工把控工作

在實際開展水利工程施工建設過程中，為了能夠確保混凝土裂縫得到科學合理的控制，可以進一步加大對澆筑施工方面的把控力度。在實際開展澆筑作業時，可以采取分層澆筑法，以此來確保施工作業質量。對于分層澆筑作業，需要進一步強化對分層厚度還有分層澆筑間隔時間方面的把控，這樣可以避免混凝土出現裂縫。另外，施工過程中還需要考慮到天氣因素產生的影響，需要提前制定好施工組織方案，盡可能地強調在溫度較為適宜的天氣下組織開展施工作業，這樣可以降低溫濕度對混凝土產生的影響。通常情況下，混凝土澆筑作業應該將時間控制在5h以內，在有效完成澆筑作業之后，還需要切實做好表面清潔工作。

2.5做好混凝土養護處理

由于混凝土剛剛澆筑完成之后，其中的水泥還未能全面水化，而且整個水化過程必須要得到相應的水分支持，所以施工人員應在完成澆筑作業之后，及時做好混凝土的養護工作，要保證水分充足，以此來為水泥水化提供良好的支持。現階段水利工程施工建設中，仍然存在著混凝土養護工作開展不到位的問題，這導致混凝土實際含水量無法達到相應標準，從而使得水泥水化受到了不同程度的影響，最終使得塑性變形問題較為容易出現，進而引發混凝土裂縫問題。面對這一問題，建設單位應該高度重視混凝土養護處理工作，需要切實結合實際情況，科學制定養護時間，同時在具體養護過程中，還要保證合理運用養護方法，例如：實施薄膜澆水養護等。

2.6做好裂縫修補工作

在水利工程施工建設過程中，一旦出現了裂縫問題，必須要及時選用最為適宜的處理措施，切實做好修補工作。現階段，較為常用的修補方法分為以下幾種：

（1）注入法。借助真空注入法或者是吸入法，來開展一些細小裂縫處理工作，一般都可以有效達到修補的目的。于真空注入法能夠促使裂縫內部呈現出良好的真空狀態，然后再將輔料注入到相應的裂縫當中，最終實現裂縫的修補處理。（2）充填法。需要先對裂縫開展全面仔細的分析和研究，如果裂縫超過0.5mm，一般都可以借助充填法進行處理。（3）其他方法。水利工程混凝土裂縫處理工作，通常能夠借助多種方法進行處理，而且每種方法的具體使用范圍存在著一定的差異性，具體造價以及效果也會有所不同，所以為了確保施工效率以及質量，應該結合實際情況合理選用修補方法，并且制定一個較為完善的裂縫修補方案，科學合理地做好相應的處理工作。

結語：綜上所述，由于水利工程建設當中混凝土屬于不可或缺的重要建筑材料，所以由其引發的裂縫問題也屬于不可避免的問題。為了降低裂縫出現概率以及提高水利工程建設質量，本文針對混凝土裂縫成因做出了分析，同時探討了混凝土裂縫控制策略，借此提高水利工程混凝土施工水平，推動水利工程持續向好發展。

參考文獻

[1]楊坤.關于水利工程中混凝土裂縫滲透成因及其預防措施的分析[J].科技創新與應用，2014（02）：175.

[2]李錦就.淺談水利工程中混凝土裂縫滲透成因及其預防措施[J].中國新技術新產品，2013（12）：93.DOI：10.13612/j.cnki.cntp.2013.12.146.

[3]劉艷萍.談水利工程中混凝土裂縫滲透成因及預防措施[J].河南水利與南水北調，2013（08）：13-14.