探讨水利工程施工中混凝土裂缝成因及控制措施

王光霞

摘 要：在水利工程施工过程中，混凝土裂缝会直接影响水利工程施工的质量，还会使整个工程的实用性和美观性大大降低。因此，目前水利工程施工中应加大对混凝土裂缝控制措施的研究力度，保障水利工程施工的质量。本文主要分析了水利工程施工中混凝土产生裂缝的原因、检测裂缝的方法，以及混凝土裂缝的控制措施。

关键词：水利工程 混凝土裂缝 检测方法 控制措施

1、水利工程施工中混凝土产生裂缝的原因

1.1 混凝土原材料混合不当和水泥质量的影响

原材料的混合和水泥的质量是影响混凝土质量的重要原因，一旦混凝土质量得不到保障就会引起裂缝现象，从而威胁到施工工程的整体质量。从原材料混合角度看，混凝土在开始搅拌时的石粒应在5～35mm之间，搅拌中应控制在20～35mm之间，混凝土的含沙率应为0.35左右。但是在实际混凝土混合工作中常常会发生没有按照规定比例进行混合的现象，从而造成原材料的混合不当，出现离析、沁水、保水性不达标等问题，致使混凝土的收缩量增加，另外在混凝土混合时添加剂的不合理使用也会引起混凝土的混合不达标。从而对混凝土的质量产生不利影响。从水泥的质量角度来看，在施工中一样能够根据施工现场的实际情况和要求选用恰当的水泥型号，全面考虑水泥的现场特性、抗裂性等性能，一旦水泥的性能不达标就很容产生混凝土裂缝现象。

1.2 气温条件的影响

由于混凝土自身特性的原因，当外界温湿度发生变化时就会影响混凝土的质量，不同温度、气候、季节等下的混凝土的质量也不相同。在水利工程施工过程中，在作业环境的温度比较低的情况下，混凝土的表面会产生收缩现象，同时外部会出现拉应力，而这种拉应力大于其内应力的时候就会使混凝土产生裂缝。而当作业环境温度较高时，其内部会产生一种拉应力，若拉应力大于其自身的抗压力时也会造成混凝土裂缝。因此要采取相应的保温措施，避免混凝土出现裂缝现象。

1.3 地质因素的影响

水利工程的施工地点通常位于人口稀少的地區，而这些地区的地质往往会比较复杂，在特殊的季节里可能会发生地质变动。例如，夏季的地下水运动频繁，就会对水利工程建筑产生强烈冲击，使坝体承受超出其承受能力的力载荷，坝体的稳固性若是不强，则很容易出现沉降裂缝。另外还会使混凝土结构的抗渗透能力大大减弱，甚至会出现坍塌事故。

2、检测水利工程施工中混凝土裂缝的方法

2.1 常规检测

常规检测主要是针对混凝土裂缝的表面特征进行检测，包括裂缝的形态变化、缝宽、表面缝长、走向、所在部位等。在检测的使用通常使用人工目测的检测方法，使用的检测工具有塞尺、读数放大镜、米尺等。当裂缝超过0.1mm就可以用肉眼识别，若是裂缝小于0.1mm，则需要在其表面洒水风干进行识别。在检测裂缝表面特征的时候可以通过米尺测量缝长等，同时做好相关数据的记录，并通过记录绘制出裂缝图，将裂缝的特征准确的描述出来，以便做出针对性解决措施。

2.2 重点检测

重点检测是对影响水利工程整体质量的裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝、重要部位裂缝等进行检测。检测方法主要有钻孔压水法和凿槽观测。钻孔压水法主要是利用阻塞器、压水设备，在裂缝中开展压水试验，当裂缝没有渗水现象时，就可检测出缝深。钻孔间距为2～4m，钻孔角度通常取值为 60°、45°、30°（误差不得大于2°），钻孔的深度应当穿过缝面1～1.5m。压水时保证压水的准确度，需对钻孔进行清洗，压水实验的压力控制根据施工现场而定，通常压力选用0.1～0.4MPa。稳定压水时间应大于0.5h。凿槽观测方法主要是通过手工凿、风钻、风镐等根据对裂缝进行下凿，缝深即为下凿的深度。但是这种方法存在弊端，下凿的过程中会产生灰渣等掩盖缝面，会造成较大的检测误差，同时在较深的裂缝中，下凿工作的难度较大。因此这种检测方法只适用于浅层裂缝、临时缝深检测。

2.3 仪器检测

在仪器检测时可以选用超声波检测方法进行检测：①在裂缝的两侧进行钻孔，并保证两孔是垂直对称的，孔径应大于60mm，同时还要保证缝面和钻孔相交应当避开冷却水管、埋件、钢筋等。②将孔内注满清水。同时由浅至深插入仪器的接受探头、发射探头，每次探测时下移20～50cm为宜，逐步检测出超声波的实际波形。③根据检测出的数据绘制出超声波振幅图，根据超声波在不同介质中传递会出现不同的速度的特点，绘制出的振幅图也会有不同的变化，混凝土从有裂缝到无裂缝也会产生不同的振幅，从而可以清晰的反应出裂缝的深度。

3、控制水利工程施工中混凝土裂缝的措施

3.1 选用恰当的原材料进行合理的混凝土混合

选择混凝土原材料时应当选用优质的水泥材料，水泥的强度应当与混凝土强度一致，同时水泥的水化热度应当较低一些，以便降低混凝土内部水化热能，避免出现裂缝现象。同时在混合的时候应当适当的增减水泥量。另外砂石料应当选用级配好、强度高、颗粒大的优质材料，保证其含沙量不超过1%，以便对混凝土的孔隙率进行有效控制。在混合混凝土的时候要多次实验，找出最佳的配合比例。还可以掺入粉煤灰，粉煤灰具有如表1所示的性质。

根据其性质可以看出，其具有较好的性能，在混合时加入粉煤灰能够提高混凝土的和易性和抗腐蚀性，减少混凝土的收缩。另外再使用添加剂时需合理使用，常温的环境下应使用能够碱水剂，温度较低的环境下应使用抗冻型的复合添加剂，从而降低混凝土裂缝的发生率，提高工程的质量。

3.2 严格控制混凝土的施工过程

对混凝土施工过程进行严格控制也有利于避免混凝土裂缝的发生。如，对进入初凝过程的混凝土和浇筑过的混凝土进行振捣工作，让混凝土进行再次液化过程，将其自身多于的水膜和粗大骨料消除，保证混凝土构件的均匀和稳定，防止混凝土发生塑性裂缝和沉陷裂缝现象。或者在混凝土施工之后及时进行保温和保湿控制，如在混凝土表面用保护膜进行覆盖，减少外界气温变化对混凝土的影响。从而有效避免了水利工程施工中混凝土裂缝的发生。

3.3 引进先进的混凝土施工技术

引进先进的混凝土施工技术能够为水利工程施工的质量提供技术保障。如二次振捣技术，使用该技术可以有效的控制混凝土裂缝现象的发生，现代化的机械振捣方式与传统的手工振捣相比可以更加有效的减少混凝土的收缩。振捣技术的机械性能不同，使其振捣时间也会有所差异，但5～15S/次即可。另外还可以使用二次抹压技术，可有效避免混凝土的塑性收缩裂缝、沉缩裂缝、干缩裂缝，同时还能够提高混凝土的强度和平整度。

4、结论

综上所述，通过对水利工程施工中的混凝土裂缝的控制方法的研究，从中可以了解到混凝土产生裂缝将对工程的质量产生极大的影响，找出其发生的原因，采用针对性的控制措施，有利于降低混凝土裂缝的发生率，从而使水利工程的施工质量得到有效的保障。

参考文献：

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[2]张磊.水利工程混凝土施工裂缝成因及控制措施[J].陕西水利，2013，06：101～103.