水利施工中的混凝土裂缝控制措施探讨

2016-04-09李景春

水利技术监督 2016年2期

关键词：水利施工混凝土裂缝控制措施

李景春

（本溪市桓仁县水务局，辽宁本溪117200）

水利施工中的混凝土裂缝控制措施探讨

李景春

（本溪市桓仁县水务局，辽宁本溪117200）

摘要：混凝土是水利工程施工中的主要原材料，混凝土裂缝的出现对工程美观和整体结构稳定都会产生一定影响，文章通过分析水利施工中混凝土裂缝的类型及产生原因，提出了控制混凝土裂缝的有效措施，为水利工程的正常、安全运行提供一定参考。

关键词：水利施工；混凝土裂缝；控制措施

混凝土裂缝是水利工程施工中最常见的病害之一。由于混凝土本身受内外约束及变形情况影响较大，混凝土工程出现裂缝现象时有发生，裂缝的出现不仅影响结构美观，也给建筑物的安全运行带来一定隐患。因此，采取合理可行的防护策略，有效地减少混凝土工程裂缝，降低工程施工风险是十分必要的。

1 水利施工中混凝土裂缝类型

水利施工中混凝土裂缝包括干缩裂缝、塑性收缩裂缝、施工裂缝、沉陷裂缝和温度裂缝等5种类型。其中干缩裂缝，塑性收缩裂缝、施工裂缝最为常见。

1.1 干缩裂缝

混凝土内外水分蒸发不均产生内外变形，出现网状较短的干缩裂缝。干缩裂缝容易使混凝土的内部持续开裂，导致墙体的抗压性大大降低从而使它的使用年限减少。

1.2 塑性收缩裂缝

混凝土凝固初期受外界环境影响表面水分快速蒸发产生的裂缝。这种类型的裂缝一般是由于环境温度过高或风力过大造成的。它的特征是裂缝的长度通常情况下都比较短，并且裂缝之间都是没有联系的。如果塑性收缩裂缝未得到及时的处理，就会产生龟裂的现象，使其影响无限放大。

1.3 施工裂缝

混凝土构件施工过程中，由于多种原因导致墙体出现多方向裂缝。产生这种现象的主要原因是施工时水泥浇筑的用水量较少或构架支撑板的位置安排不合理等。

2 水利施工中混凝土裂缝产生原因

2.1 温湿度变化引起的裂缝

施工中，混凝土受周边环境温度和湿度影响较大。由于环境温度变化会影响混凝土表面的张力，如果外界环境温度较低，会使混凝土表面产生急剧收缩，混凝土表面张力变化加大，一旦表面张力超过负荷，就会有缝隙产生。夏季施工必须对混凝土实施洒水养护，防止因水分过分流失而导致混凝土内在受力不均出现裂缝。可见，温度对于混凝土裂缝控制来说是非常关键的。

2.2 材料选择不当引起的裂缝

在混凝土配制过程中，由于水泥是主要的配制原料。水泥具有热稳定性差但硬度较高的特点。遇水会释放大量热量。使混凝土内部温度急剧升高，由于内外环境温差较大，导致自身结构受损产生裂缝。因此，水泥标号的选择非常关键。另外，在配置材料的过程中，如果水泥的用量过大，就会导致混凝土的收缩性变强。最终可能导致混凝土发生坍塌现象。如果原材料配置中含沙率过高会出现混凝土硬度不够的现象，从而导致裂缝的产生。

2.3 养护不当引起的裂缝

由于混凝土硬化期间会释放出大量的水化热，表面容易失水而导致变形，露天施工环境下，混凝土完全暴露于空气中，水分蒸发较快，因此，发生形变十分常见。所以，在施工后期的养护中，施工技术人员应定期采取洒水、遮盖等养护方式，保证混凝土内部水分维持在正常范围内，降低混凝土裂缝产生的几率。

2.4 其他原因引起的裂缝

除了上述原因外，异常变形和地质变动等因素也会影响混凝土裂缝的产生。水利工程竣工后，需要一定的时间使混凝土凝固。异常变形主要指的是混凝土的塑性收缩，由于太阳长时间暴晒，使混凝土的水分急速蒸发，从而导致裂缝现象的产生。例如，水利工程的实施面积较大，混凝土凝固所需时间较长，但由于天气原因导致水分大量蒸发，最终导致裂缝的产生。一般情况下，水利工程的施工现场都较为偏僻，这些区域的地质构造通常都比较复杂，其随着季节的变动地质也会相应的发生变化。例如，当夏季到来的时候，水下地质运动就比较频繁，从而导致混凝土裂缝的产生。

3 水利施工中混凝土裂缝的控制措施

3.1 从温度方面进行控制

（1）减少混凝土发热量，优化设计配比。选择普通硅酸盐水泥或低热硅酸盐水泥，低热微膨胀水泥不仅水化热低，且有微膨胀作用，可有效补偿降温收缩变形拉应力。

（2）减少水泥用量。水泥水化热产生的热量很大，是导致混凝土出现裂缝的主要原因。因此，设计人员要在满足工程使用功能的前提下，尽量优化设计方案，降低设计强度，从而有效减少水泥用量。另外，改善骨料级配，增加大粒径骨料使用量，以减少单位混凝土的水泥用量；采用掺加粉煤灰、高效减水剂等外加剂，有效提高混凝土早期强度和极限拉伸值。

（3）降低出料口的温度。制定合理的浇筑混凝土时段，安排春秋季节多浇，夏季早晚浇，正午不浇；混凝土拌合时添加冰水降温；对所用骨料进行预冷处理，例如，采用搭设凉棚，采用地下水拌合等方式降低入料温度。一般情况下，在春夏季时，其浇筑温度通常控制在20℃之下。在秋冬季节，温度一般控制在15℃之上。

（4）加速混凝土散热。在混凝土内部预埋水管，通过施工中循环冷水进行降温，一期通水冷却可以减少内外温差，防止产生贯穿裂缝；二期通水要保证有至少10℃的降温。

3.2 从材料方面进行控制

加强进场材料控制是避免水利工程混凝土裂缝现象出现的最为有效方式之一。施工前要严格检验原材料，首先应从砂料的细度程度进行考虑。一般情况下，其细度程度通常选择2～3之间。砂料的含泥量一般要少于其总重量的2%。碎石的含量通常要少于12%。在进行材料的混合配比时，最好采用热量较低的水泥。原材料的质量越高，混凝土产生裂缝的几率就越小。

另外，原料的配比也是施工人员应该注意的问题。在进行混凝土的配置时，应将适量的煤灰粉混入其中，使用减水剂使配料中的水分控制在一定的范围内。对泵送的速度和动力给予保证。对原料进行适当的搅拌，尽量使水泥的使用量减少到最低。然后，向其中加入一定量的煤灰粉，使混凝土的强度得到进一步的提升，从而防止收缩现象的发生，同时也可以避免腐蚀现象发生。

3.3 从施工人员方面进行控制

人员配备中，要求从领导层到现场施工人员都要具备一定的专业技术水平，领导决策能力强，组织措施到位，经验丰富；施工一线人员理论水平高，技术操作规范，对关键工序要全程跟进，具备较强的责任意识和较稳定的施工态度及情绪。

由于混凝土具有的多重特性，水利工程施工前，施工人员应提前深入施工现场进行踏勘，了解现实情况，根据现场施工环境来对混凝土的施工条件进行预测。便于施工方案的编制及完善，保证混凝土的施工质量。

3.4 从混凝土的后期养护方面进行控制

在施工完成后，按照设计进行定期的混凝土养护也是非常重要的。为了防止混凝土在施工后期裂缝的出现，提高混凝土凝固强度，后期养护工作相当重要。施工人员应该定期为混凝土表层涂刷特制水泥，使墙体表面的裂缝得到填充。安排专业技术人员不定时对其情况进行勘测，使水利工程的混凝土成分在一定范围内波动，增强混凝土的抗压能力，延长使用寿命。在后期混凝土养护期间，容易出现因混凝土不均匀产生基础沉降现象。对于这种情况，施工人员应该减少混凝土施工期间的承载物并合理的改善其结构，尽可能的使混凝土从内部和外部两方面得到改善。

3.5 从监督管理的角度进行控制

为了防止混凝土裂缝的产生，有关单位应积极加强监督管理工作。首先，针对混凝土的搅拌配制工作，制定严格的规章制度，规范并提高施工人员的操作水平。其次，要提升施工人员的整体素质，及时发现问题尽快解决。目前，我国的水利工程发展十分迅猛，但是混凝土裂缝的产生对水利工程结构稳定及美观造成很大的影响。面对当前水利工程中混凝土裂缝问题，在提升施工专业技术人员水平的同时，更要重视施工过程的质量监督，减少水利工程中裂缝的产生。施工人员可以在施工现场安排专职监督人员，对施工全过程进行监督，保证混凝土施工的质量。