水工建筑中混凝土裂缝问题及应对策略

陈成文

摘要：随着我国国民经济的快速增长，水利基础设施的建设发展迅速。在水利工程的具体建造过程中，因出现裂缝而影响工程质量甚至导致结构垮塌的情况屡见不鲜。用于建筑的混凝土是由砂石、水泥、水和其他的材料混合在一起而成的材料。由于混凝土本身变形等一些问题的存在，混凝土裂缝问题已经成为水工建筑中最为常见的危害。

关键词：混凝土;水工建筑;砂石

随着建筑技术的不断提高，水工建筑的数量不断增多，工程的规模也不断扩大，各种不同类型的水工建筑都出现在了人们眼前，这也使得人们的生活变得更加便利。但是，从水工建筑的具体情况来看，水工建筑混凝土部门经常会出现裂缝，这会对导致建筑结构出现裂缝，会对建筑的性能造成影响，因此，做好相应的分析工作是必要的。

一、混凝土的裂缝概述分析

常见的水工建筑材料中，混凝土的裂缝主要分塑性收缩裂缝、凝缩性裂缝、沉降收缩裂缝、冻胀裂缝四种情况。不同的施工裂缝具有不同的特征，其主要表现在如下几个方面：①塑性收缩裂缝。这种类型的施工缝往往出现在新浇筑而成的水上建筑上，其主要原因是由于浇筑过的建筑物由于混凝土表面的水分挥发出去，导致建筑物的表面出现收缩性的塑性变形而产生的。塑性裂缝主要发生的建筑物位置为混凝土表面、深度较浅、泥浆表面的，当出现大风、高温的情况下，塑性变形则表现的更为明显。②凝缩性裂缝。这种情况表现为水泥与细骨料混合时，水泥的量超出了理想的范围，这样会导致混凝土浇筑材料表面的亚光土层较厚，出现凝缩性裂缝的可能性大大提升，主要原因是下层混凝土的压缩能力不足，裂缝因此产生。③沉降收缩裂缝。对于那些水上建筑混凝土埋设件部分和表面往往是出现沉降收缩裂缝最为明显的地方，裂缝的形状表现为近梭形、宽度较窄、一般延伸到钢筋材料的表面，造成该种现象的原因主要是混凝土材料浇筑后粗骨料沉落将其中的一定空气和水分挤出。④冻胀裂缝。该种裂缝的产生是由于混凝土材料浇筑初期受到冰冻的影响，这一裂缝产生的负效应往往是比较深远的。当建筑物所处的环境的温差变化越大时，混凝

土在受到寒潮袭击时出现冻胀裂缝可能性就越大，而裂缝的发展表现出无规律性，主要产生在混凝土的表面较浅的位置，而冻胀裂缝往往是造成大结构裂缝产生的主要原因。

二、混凝土裂缝问题的原因分析

（一）温度的变化

①温度引起的变化。水泥的使用过程中就会产生一定的水化热，水泥内部就会形成一定的热量。而混凝土的导热性往往有很差，加上水泥结构内部体积、截面等原因，会将大量的热量积聚在混凝土本身的结构过程中，不能完全的得到释放，这样造成了岩石的内部结构稳定过高。有数据表明混凝土表面热量挥发的速度快，这样势必会造成结构内部和表面一定程度的温差，这样出于材料内外表面的压力就产生了，当这种内外压差值超过了20-250C，这就导致了内外之间的压力差超过其自身的极限抗拉强度，导致裂缝的形成。[2]外界气温的变化也使混凝土产生裂缝的主要原因。当外部环境的温度处于上升阶段的时候，混凝土施工温度则得到提升，若外界的温度下。②约束条件。水工建筑与混凝土结构密不可分，大坝的基础有较大弹性模量的岩石来支持，确保底板处于混凝土大坝基础的外部约束条件下。当对现浇底板混凝土进行水化热升温时，混凝土结构的体积就会发生膨胀，进而产生变形。当水化热反应发挥作用不断衰减后，温度也逐渐下降，收缩现象则表现的更加明显，压力差是造成裂缝形成的主要原因。

（二）干燥收缩

当混凝土结构内部水分出现变化时，势必会使混凝土出现干缩湿胀的问题。混凝土在硬化过程中由于与水的接触，表现为水分充足，从而出现膨胀的现象;相反，混凝土则会出现干缩的现象。混凝土结构的水分不均匀就产生了表面形成的裂缝。

三、水利工程混凝土裂缝应对策略

第一，有些施工缝是温度变化造成的，可以对其温度进行控制，来解决由此造成的混凝土裂缝问题。在对水工建筑进行施工的过程中，主要采取的温度措施包括如下几点：①尽量选择地水化热的水泥材料;②适当的添加一定量的外加剂，可添加的掺加剂有减水剂或者粉煤灰等;③可以采用低温水对混凝土进行拌和;④当处于较高温度的季节，可以采用温度处于较低的时间进行混凝土浇筑作业;⑤在进行大体积的混凝土浇筑时，可以采用分缝分块的方法，对其进行结合养护工作。水泥的选用不同需要有针对性的选择外加剂的添加，在某种程度上讲，水泥如掺加确实可以对水化热以及混凝土温度的降低起到明显的效果。第二，造成混凝土干缩率的直接原因是就是用水量，对用水量进行合理的控制是施工期间的重要控制点，此外，还可以通过使用大粒径骨料、控制水灰比将干缩裂缝降到最低。对混凝土的科学养护，确保水泥能够得到合理的水化热。第三，造成钢筋锈蚀的主要原因就是氧化作用，对于钢筋锈蚀问题的处理，可以采取加强混凝土抗渗性、密实度的方式来进行控制，针对不同的情况也可以适当的增加保护层厚度。在混凝土的表面抹一层防腐层可以起到一定的效果，材料选择可以是环氧树脂、聚合水泥砂浆以及沥青等;对混凝土原材料的选择时要特别的慎重，可以选用耐腐蚀钢筋，避免碱骨料的使用，这样可很大程度的解决混凝土裂缝问题。第四，混凝土基础的沉降也是造成施工缝的另一原因，针对沉降的解决方法包括：①不断优化结构;②加强施工流程的优化;③保证安全的情况下，适当降低结构重量。通过对以往的实践总结得知，处理不均匀沉降这一问题，需要在柔韧性以及分缝方面不斷进行增强，不断提高其抗变形能力，这样才能真正做到解决混凝土裂缝的问题。

四、结束语

综上所述，在水工建筑建设过程中，针对混凝土裂缝的预防策略研究意义重大，通过合理的预防措施，可以使建筑工程的质量得到进一步提高，并且提高了人们的生活水平，促进了我国的经济发展。水工建筑混凝土裂缝预防人员，应不断提升自身的综合素质，及时发现问题，并且采取相应的措施对裂缝进行处理，确保水工建筑运行的稳定性。

参考文献：

[1]安继荣.水工建筑混凝土工程的施工及质量控制研究[J].建材与装饰，2018（51）：36-37.

[2]石从浩，曹庭，杨柳.水工建筑物结构设计的关键问题[J].水利科学与寒区工程，2018，1（05）：55-57.