水利施工中混凝土裂缝防治技术的分析

张 军 蒋振民

（黑龙江省水利第二工程处，黑龙江 齐齐哈尔 160302）

1 混凝土裂缝的产生原因

1.1 外荷载引起裂缝

在水利工程施工过程中，由于外荷载的直接应力及结构次应力会引起裂缝，此种裂缝较为普遍，具有形式多样性、发育不均匀等特点。按照形成原因来讲，可将此种裂缝分为应力裂缝及次应力裂缝。

1.2 混凝土收缩引起裂缝

在水利工程实际施工过程中，较为常见的混凝土裂缝即为收缩裂缝，主要由于混凝土收缩而产生。混凝土收缩也分为不同类型，主要为塑性收缩、自生收缩和缩水收缩等。根据调查表明，混凝土收缩裂缝多为表面裂缝，且裂缝的宽度较细，形状似龟裂，并无规律可循。强度等级的高低、水泥的品种和标号、砂子和石子的规格、砼材料的用量、养护的方法、外界的环境等都有可能会造成收缩裂缝。

1.3 环境或温度变化引起裂缝

多数物质都具有热胀冷缩的特点，混凝土也是一样，如果外部环境或是内部温度发生变化时，就会引起内外较大温差的形成，而温差便会导致内部和外部热胀冷缩的程度不同，应力一旦超过混凝土抗拉强度时，便会造成混凝土裂缝。

2 水利施工中混凝土裂缝的类型

根据上文对混凝土裂缝形成原因的分析，可以将混凝土裂缝类型分为干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝以及温度裂缝。首先，干缩裂缝一般出现在混凝土养护期结束半个月左右，由于混凝土在硬化的过程中，会很容易受到外界环境的影响，因此表面水分蒸发较快，变形的程度也较大，但是在混凝土内部的湿度相对来讲比较稳定时，便不易发生变形，因此导致混凝土内部和表面变形程度不一。在混凝土表面的干缩裂缝，宽度多在0.05mm～0.2mm之间。其次，塑性收缩裂缝的产生主要由于混凝土需要较长的硬化过程，因此如果表面水分蒸发快的话，那么便会形成塑性收缩裂缝，特别是在环境干热和风大的地区。塑性收缩裂缝长短不齐，且分布不均，裂缝长短相差约在20cm～3m之间，宽度约在1mm～5mm之间。再次，沉陷裂缝主要由于在水利工程中，因为地基土质的不均匀或是回填土不实、浸水等原因发生沉降，导致沉陷裂缝，此种裂缝多发生在冬季施工时，在冬季施工过程中，模板支撑在冻土层中，随着天气逐渐转暖，冻土层开始融化，造成不均匀沉降，导致混凝土产生沉陷裂缝。温度裂缝的产生主要由于在水利施工中使用的混凝土体积较大，因此容易在大体积的混凝土内部出现大量水化热聚集，热量无法散发导致混凝土内部的温度上升，而混凝土内部则相对稳定，形成了不同程度的热胀冷缩，产生裂缝，特别是在混凝土施工末期。温度裂缝的形状和走向一般无规律可循。

3 水利施工中混凝土裂缝的防治技术

3.1 施工技术准备

在进行施工技术准备工作中，首先要在施工组织设计中对“抗”和“放”的关系进行妥善处理，以此来防止结构断面突变导致的应力集中，积极采用一些补偿收缩混凝土技术，例如在混凝土中掺一些膨胀剂，补偿混凝土收缩等。同时，水利施工技术人员要加强对构造钢筋专业知识的学习，一旦发现图纸中存在异常，便要及时的与设计人员联系交流，进行变更处理。

3.2 选材及设计

要根据水利工程实际结构要求，进行对混凝土强度等级和水泥品种、等级的选择，尽量不要采用强度过高的水泥，对砂石选择时，一定要注意质量是否合格，严格按照要求进行掺料和外加剂的添加，对混凝土补偿收缩技术的运用、方法进行学习，通过试验来确定配置比例。另外，在水利施工过程中，要对混凝土塌落度进行合理设计，针对现场原材料的实际情况进行及时调整，为现场养护工作的顺利进行保驾护航。

3.3 温控防裂措施

为了防止混凝土出现裂缝，可以在水利施工现场进行以下工作。

首先，改善骨料级配，用干硬性的混凝土掺混合料、塑化剂或是引气剂等，从而减少混凝土中水泥的用量；其次对混凝土进行搅拌时可以添加适量的水，或是用水将碎石进行冷却，从而降低混凝土浇筑的温度，如果在较热天气中进行混凝土浇筑，特别是大体积的混凝土浇筑时，要对浇筑的厚度进行减少，最宜控制在500mm内，能够帮助表面进行散热，在第二层浇筑时，尽量要在第一段混凝土初次浇筑之前完成，并根据实际混凝土的浇筑面积，设定测温管，对混凝土内外温度进行测量，前四天可以保持每两小时测量一次的频率，5～7天时可以每四小时测量一次，8～15天时每天观察一次即可，将混凝土内外的温差控制在25℃之内，如果发现温度超出范围，要及时调整养护方式，降低温差；再次，对拆模的时间做出合理的规定，防止混凝土便面会发生急剧温度梯度，加强对混凝土保温养护的措施，一般多采用为混凝土浇筑完成后覆盖塑料薄膜，利用麻袋装一些锯末的方式，厚度在80mm～100mm之间进行中层的覆盖，最后覆盖一层或两层的100mm厚岩棉被。除此之外，如果在夏季施工时，对混凝土进行洒水养护工作，那么要避免因为混凝土内部的水分蒸发过快而导致裂缝的情况。在混凝土浇筑时，最好不要在大风大雨的天气中进行。

3.4 施工监测

在水利施工过程中，要加强混凝土温度和收缩变形度的测试监督工作，及时将现场情况进行反馈，一旦发现异常，专业人员要先进行讨论，然后及时的进行补救、解决措施。另外，要做好混凝土性能改善的工作，加强对抗裂能力的提高和养护。在水利施工过程中，混凝土质量的好坏对于预防裂缝能够起到关键作用，尤其是贯穿裂缝的形成，发现情况后再做出更改，由于保持结构整体性是比较困难的，因此，在水利施工过程中，要防止贯穿性裂缝的产生，一旦发现此类裂缝的出现，不能盲目采取补救工作，要先进行调查研究，并根据调查结果和各项数据，对产生的条件和原因、问题等进行分析，最后在研究分析的基础之上，确定下修补细节及措施。

3.5 冷却管降温

可以通过在混凝土结构内部先铺设一些冷却管路的方式来避免水利施工中混凝土在硬化过程中内部温度过大的情况，特别是对于大体积的混凝土，采用这种方式能够有效的防止裂缝形成。在混凝土浇筑完后，开始进行桶水循环冷却工作，将管内的水流量控制在1.5m2/h之内，如果浸水的温度超过10℃，水流量也可以适当加快，工作人员要把握好“度”的问题。在冷却管出水口位置选择时，不能对施工部位造成任何影响，当大体积混凝土整体初凝完成之后，可以根据实际情况利用出水来进行蓄水保温养护工作。另外，还需注意在大体积混凝土养护工作完成之后，要对其进行注浆、压浆的工作，这样一来，便能够巩固防止中空冷却管对混凝土强度和其他属性造成不利影响，采用真空压降的方式来进行注浆与压浆的工作即可。

结束语

在水利施工过程中，为了能够要将混凝土裂缝的产生控制在允许范围之内，一定要对裂缝产生的原因和特点进行研究，才能够在设计和施工中做出正确、有效、及时的防裂缝对策。综上所述，本文通过对水利施工中混凝土裂缝的产生原因及特点的分析，针对干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝和温度裂缝的防治技术措施提出一些个人观点，希望能够与广大专业工程研究者进行交流，并为水利工程管理者、施工者以及技术人员提供参考。

[1]李洪.浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].科技风，2011，02(13).

[2]李涛涛.浅谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].中国水运（下半月）.2010，02(09).

[3]郭卫太.水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理[J].农业科技与信息，2009，04(20).