对水利工程施工中混凝土裂缝问题的探讨

孙月刚

摘要：水利工程构件混凝土的施工是一个由众多小项目组合起来的复杂的系统工程，施工监理中一方面要充分考虑施工安装、生产管理等因素，另一方面要结合工程特点和工程技术全面做好防治混凝土裂缝的工作，因此难免会出现一些因考虑不周或监理不到位而埋下的隐患，但是只要我们在施工过程中，对每一个环节认真研究，并深入现场不断总结经验，分析好裂缝的类型，找对出现裂缝的原因，就能最大限度的避免失误，使设计施工更趋完美。本文针对水工建筑混凝土结构裂缝的成因进行分析，并提出一些防治措施。

Abstract: hydraulic engineering concrete construction is one of the many small projects the combined complex system engineering, construction supervision on one hand should fully consider the construction of the installation, production management and other factors, on the other hand, according to the characteristics of engineering and engineering technology to do a comprehensive prevention and cure of concrete cracks, so there will be some because the ill-considered or supervision is not in place and buried hidden trouble, but as long as we are in the process of construction, every step of serious research, and deepen constantly sum up experience, analysis of fracture types, to find out the reasons caused the cracks, can utmost avoid mistakes, make design and construction more perfect. According to the hydraulic construction of the causes of cracks in concrete structures are analyzed, and puts forward some preventing measures

关键词：水利工程； 混凝土； 裂缝； 防治技术

Key words: water conservancy project; concrete; crack; prevention technology

中图分类号：TU71

混凝土裂缝将使水工建筑物产生渗漏，一方面在压力水作用下使裂缝逐步扩宽和发展；另一方面当水渗入混凝土内部后首先会引起水解破坏，并可能由此导致混凝土结构物的破坏。根据调查，由裂缝引起的各种不利结果中，渗漏水占60%。由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致混凝土结构物破坏。混凝土裂缝的存在，能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥的某些水化产物相互作用形成碳酸钙，这就是常说的混凝土碳化。在潮湿的环境下二氧化碳能与水泥中的化学成分相互作用，使混凝土的碱度降低，使钢筋纯化膜遭受破坏，当水和空气同时期渗入，钢筋就产生锈蚀。混凝土的裂缝还会使混凝土对钢筋的保护作用削弱，在裂缝部位，水拉性能减弱，裂缝进一步扩大，形成更大的危害。

一、水利施工中混凝土裂缝的类型

1 干缩裂缝

干缩裂缝通常出现在大约混凝土养护期结束后的两个星期。混凝土在硬化过程中容易受到外部环境的影响，表面的水分蒸发的比较快，所以变形程度比较大，而混凝土内部的湿度相比比较稳定，则不容易产生变形。这样就导致了混凝土表面和内部变形的程度不一致。混凝土内部变形制约表面的干缩变形，从而造成很大的拉力，进而造成干缩裂缝。分布于混凝土表面的网状或平行线状的干缩裂缝，其宽度大约在0.05毫米到0.2 毫米之间。干缩裂缝会造成水渗入混凝土中，对内部的钢筋造成腐蚀，降低混凝土的强度和生命周期。混凝土干缩裂缝的大小主要受到混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素的影响。

2 塑性收缩裂缝

混凝土的硬化需要一个比较长的过程，在这个过程中表面水分蒸发较快容易导致塑性收缩裂缝。在环境比较干热或者大风的气象环境下塑性收缩裂缝出现的概率大大增加。塑性收缩裂缝的长短不一且分布不连贯，裂缝多呈两端细长且中间较宽的特性。塑性收缩裂缝的长短相差很大在20厘米到3米之间，宽度多在1 毫米到5 毫米的范围之内。塑性收缩裂缝的产生主要是由以下原因造成的：混凝土在硬化过程中强度很小甚至没有强度，混凝土表面的水分在受到大风或者高温的气象环境的影响下，迅速蒸发。由于水分流失过快混凝土中的毛细管随之产生较大的负压，混凝土表面在负压的作用下会迅速收缩，混凝土此时还未完全硬化，其强度不足以抵消自身的收缩，这样塑性收缩裂缝就产生了。除此之外，混凝土塑性收缩裂缝的产生还受到混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等因素的影响。

3沉陷裂缝

水利工程由于地基土质不匀、松软或回填土不实和浸水而产生不均匀沉降，这时就会产生沉陷裂缝。除此之外，模板支撑间距过大以及模板刚度不够等因素也是造成沉陷裂缝的重要因素。这种情况大多发生在冬天进行施工的水利工程中，因为模板支撑在冻土层上，随着天气转暖，冻土层融化变软从而造成不均匀沉降，进而导致混凝土产生沉陷裂缝。贯穿性裂缝以及深进型裂缝是此类裂缝最为常见的形式，其走向大多受沉陷的实际情况的影响，比较小的裂缝一般与地面垂直，而较大的裂缝一般存在一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。此外，温度对裂缝的宽度几乎没有影响。沉陷裂缝随着水利工程地基的沉陷而不断发展，在地基沉陷停止后， 沉陷裂缝也趋于稳定

4温度裂缝

水利工程施工过程中使用的混凝土的体积通常都比较大，这样在大体积的混凝土内部容易积聚大量的水化热，这些热量没有有效的散发从而导致混凝土内部温度急剧上升。然而， 与混凝土内部刚好相反，表面的热量散发很快，温度下降也快，表面温度较低。这样混凝土内外的温差很大导致不同的热胀冷缩，这样就会产生一个拉力，当这个拉力大于混凝土自身的强度的时，裂缝就会在混凝土的表面或者温差变化剧烈的部位产生，尤其是在混凝土施工的末期，这种情况更为明显。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。

二、水利施工中混凝土裂缝形成的原因

1材料质量问题

水利施工中的混凝土裂缝也有可能是因为材料质量原因造成的，如使用了质量低下的水泥、砂、石等材料。尤其是水泥的质量尤为重要，如果选用的水泥强度达不到标准，就会造成开裂。只有把好材料的质量关，工程质量才能在根本上得到保证。