浅谈水利施工中的混凝土裂缝控制

朱性朋 赵开燕

【摘要】水利工程中混凝土裂缝主要是由于受内外环境温度影响、材料配比不当及内外受力不均而产生，同时混凝土的后期养护和监督力度不够也是造成混凝土裂缝产生的原因之一。为减少混凝土裂缝数量和宽度，需要采取积极措施有效控制，保证水利工程外在美观，并且正常、安全运行。

【关键词】水利施工；混凝土；裂缝；控制

一、水利施工中混凝土裂缝类型

（1）沉降裂缝。若结构地基土质松软不均匀或者回填土不均匀会造成沉降。再者，内模板支撑间距超出其能力范围或者模板刚度不够可能会导致沉降裂缝，而且沉降裂缝的裂缝口较大。在温度较低的季节，极容易出现沉降裂缝。

（2）塑性收缩裂缝。混凝土收缩产生的裂缝比较常见。通常，混凝土在硬化过程中会发生自发的收缩现象，在收缩时受到钢筋等外部条件的限制时，其内部产生拉应力，导致混凝土裂缝的产生。混凝土凝结时，骨料会出现下沉现象，钢筋的阻挡作用会抑制其下沉，产生沿钢筋方向的塑性收縮裂缝；混凝土的体积会随着表层水分的蒸发而减小，发生缩水收缩。高温、多风的气候环境下容易出现塑性收缩裂缝，在混凝土没有完全凝固或者混凝土浇筑结束后，若没有对混凝土表面做覆盖工作，导致混凝土表面脱水，出现裂缝。塑性收缩裂缝容易在混凝土表面延伸，故其危害较大。

（3）温度裂缝。由于温度影响导致的混凝土裂缝比较常见，尤其在混凝土施工的后期阶段。温度裂缝具有深度、走向不确定的特点，在温差变化较大地区的混凝土结构中容易产生。

二、水利施工中混凝土裂缝产生原因

（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）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。

（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。

三、水利施工中混凝土裂缝的控制措施

（一）温度控制

（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。

（二）材料控制

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。

（三）混凝土的后期养护控制

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，尽可能使混凝土从内部和外部两方面得到改善。