浅谈水利施工中砼裂缝产生的原因及防治

刘洪增 刘希凤

【摘要】在水利工程施工过程中，砼裂缝对水利工程外表形象和稳定性及牢固性都有很大的影响，每一位工程技术人员都要很好的重视。文章通过对水利工程施工过程中砼裂缝出现的原因以及如何应对进行了细致的分析，并找出了相应的应对措施，以供广大同仁者商榷。

【关键词】水利工程；混凝土；裂缝；施工

一、水利工程施工过程中砼裂缝出现的原因

1、塑性收缩裂缝。由于在施工过程中，混凝土遇水凝结时，会逐渐蒸发掉水分并带走大量的热量，使混凝土逐渐冷却并凝固，从而使混凝土收缩而体积变小，当这种收缩拉力大于水利工程的表层张力时，就会发生混凝土裂缝。混凝土裂缝是水利工程施工过程中最常见的问题之一，经常发生的原因是混凝土材料的不均匀性和不连续性等造成的。直接影响着水利工程的寿命，因此要加强预防。出现裂缝没有具体的时间，通常在水利工程施工过程中就出现，还有的在工程完成后六到十年之内出现，这些问题并非是以后的养护原因，而是有些水利工程在施工过程中就已经存在。出现混凝土裂缝，不但破坏了水利工程表面張力，也会使一些水分或者有害物质对里面的钢筋产生腐蚀，从而使混凝土的砼结构框架发生破坏，使水利工程的使用寿命缩短。而有些利用储水发电的水库和一些灌溉工程，混凝土裂缝就会发生渗漏，当渗漏比较严重时，就很可能造成蓄水量减少或者使大坝坝体发生坍塌等严重后果发生。如果是有些重力坝，当混凝土裂缝的宽度和深度加大到一定的程度，就会使坝体的抗滑能力变小，如果不及时的修缮，很可能会出现坝体结构不稳定或造成更严重的后果。

2、温差裂缝。因为在水利工程施工过程中，由于受到外部环境的影响，使混凝土表面及内部发生温度差异，也由于混凝土内部产生的水化热不容易散出而使混凝土内外温差发生变化，从而，这些产生的膨胀拉力和水利工程表层温度过低而产生收缩力，当这些膨胀拉伸力和收缩力超过混凝土表层抗拉能力时，就会发生裂缝。主要有三种情形：（1）在开始施工时，由于混凝土在搅拌过程中，积聚了许多水化热，使水泥内部和外部出现较大的温度变化，从而出现裂缝。（2）在给混凝土拆模的时候，混凝土表层的温度发生很大变化而出现裂缝。（3）因为混凝土内部蓄积着很多热量，可是混凝土里面的热量散发很慢，就很容易发生温差裂缝。另外，在施工过程中，一些水库大坝、分洪闸等也经常出现这种温差裂缝。

3、安定性裂缝。水利施工过程中，有时候由于混凝土搅拌不均匀，或者水泥质量差等原因，也会发生裂缝。有时候使用的钢筋生锈等情况也容易出现混凝土裂缝。

二、如何有效预防和治理砼裂缝

1、设计混凝土配合比的精确度

首先在进行混凝土的原材料试验搅拌，可以加入一定比例的粉煤灰、水凝胶、粗骨料等，加入水泥量要适当，不能过多。其实，加入粉煤灰是为了使混凝土更容易与其它材料混合，使温差减小，也使混凝土的膨胀收缩能力变小，进一步增强它的抗侵蚀能力，减小裂缝的深入发展。可以在很容易发生裂缝的位置加上一些斜筋，使钢筋更能够承载混凝土不容易承担的拉力，更好地避免混凝土裂缝的发生。在通常情况下，水利工程施工技术人员在设计施工中，经常使用一些中强度水泥，使工程的后期拉引强度增加，混凝土裂缝也得到了有效避免。在水利工程施工的施工设计中，也要对工程结构的约束能力有所改变，尤其是对钢筋设置保护层时要尽量减小厚度，以防裂缝发生。

2、加强混凝土养护措施。在对混凝土进行养护时，通常实行拆模时要挂上草帘子，并在混凝土表面铺上一些草，经常浇水，使混凝土保持湿润，这样呵护备至，如刚刚生下的婴孩，这样对混凝土初期和以后出现裂缝，都有很好的预防作用。同时还能够保持混凝土的稳固性，增强其承载能力，增加韧度，所以，尤其是在当前水利工程施工过程中，更要很好的防护和重视。因为钢筋非常容易遇水氧化，必须加大混凝土的密实程度，减小湿润空气的侵入，增加混凝土的保护层的厚度，尽量减少氧化出现。也可以在混凝土表层涂抹沥青、砂浆、环氧树脂等防腐物质。在使用混凝土和钢筋材料时，尽可能使用一些抗腐蚀能力很强的材料，进一步避免混凝土裂缝的产生。同时，要严格控制碱骨料的使用量，在使用时，最好选择较好的骨料及含碱量较低的水泥，并使用中性拌合水，这样使水灰比更加合理，裂缝出现的几率会更小。

3、预防混凝土坝基出现不均匀下降。具体解决的办法是使水利工程的框架结构的重量减小，正确的运用施工工序，有效改变混凝土的结构状况，但是只是单纯的改变水利工程结构重量，对整个工程来说，影响不大，其稳定性也得不到保障，甚至还出现不均匀沉降，所以，应该制定相应的措施，加强保护，避免不均匀沉降发生。

4、如何预防塑性收缩裂缝。在进行混凝土配料时，要选择适当的材料，充分了解工程的实际情况，经常选用的是干缩值不大、强度高的硅酸盐水泥。同时在配置混凝土时，要对水灰比例严加控制，为了进一步提高混凝土的强度，可以加入一些高效能的减水剂，并适时地控制水和水泥的量。在进行混凝土浇筑时，首先要把模板和坝基的表层用水浇透，并迅速在混凝土表层加盖薄膜，使混凝土保持湿润，或者在其表层喷洒养护剂，以便对混凝土实施养护。假如是天气炎热或者刮大风的天气进行施工，要准备好遮蔽阳光和防止风沙的设备，使混凝土的表层结构得到保障。

5、有效预防沉陷裂缝的措施。要真正对水利工程施工时保障水利工程的质量，必须对坝基进行加固和夯实，尤其是比较松散的泥土结构，这种做法更为重要。并且，要保证模板的刚度和韧度，使模板有很强的支撑能力，就必须加强坝基均匀受力的能力，在拆除模板时，要控制好时间，不能太长或太短，否则就会影响混凝土的质量，出现沉陷裂缝。

三、结束语

造成混凝土裂缝的原因很多，例如：水泥负荷过重引起的张力裂缝，由于坝基下陷而出现的沉降裂缝，没有充分考虑环境变化带来的影响而出现的温差裂缝，由于后期养护不好而出现的收缩裂缝等。要进一步控制混凝土裂缝出现，就要严格控制粉煤灰、水泥等的配合比，加强对混凝土温度变化的控制能力，充分做好混凝土的养护工作，进一步保障混凝土的质量。

参考文献

[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土，2002，（05）.

[2]钟进章.混凝土裂缝成因及控制措施[J].混凝土，2004，（10）.

作者简介

刘洪增（1961—），男，职称：高级工程师，研究方向：水利工程.