水工混凝土结构裂缝成因及处理措施

郭大伟

摘  要：近些年来随着混凝土结构的不断优化和发展，越来越多的混凝土类型被不断发现并应用于各种复杂环境。水工混凝土是应用于各种潮湿环境并可以使建筑物保存长期正常使用的混凝土类型。但由于某些主观和客观方面的因素，水工混凝土在使用期间常常出现裂缝的问题。本文简要说明了裂缝的成因并提出了处理措施。

关键词：水工混凝土;裂缝;成因;处理措施

前言

随着我国经济的发展，政府开始大力推动科技的发展，使得混凝土行业越来越成熟。水利工程是我国的基础行业，再加之我国水利水电工程也发展迅速，水工混凝土在我国应用越来越广泛。但在工程中水工混凝土经常会出现一些裂缝，这些裂缝不仅会增加建筑物日常维护和修理的费用，还会影响建筑物的使用寿命，更严重的会直接威胁到人民群众的安全。所以我们必须针对裂缝的成因来提出处理的方式，减少裂缝对建筑物的危害。

一、水工混凝土结构裂缝成因分析

水工混凝土经常用作直接或经常受水作用的建筑物，并在能在潮湿环境下保证建筑物可以尝试正常使用。经过研究水工混凝土结构常见的裂缝有：收缩裂缝、沉降裂缝和温度裂缝。结合三种常见裂缝形成的原因，总结出了以下水工混凝土裂缝的几点成因。

（一）外界温度环境导致混凝土裂缝

混凝土在终凝之前的强度可以忽略不计，所以在终凝前的外界环境通常会导致水工混凝土出现裂缝。在终凝前外界的温度突然升高，就会导致混凝土的表面由于温度升高，快速蒸发过多的水分。同样在此期间，风力突然加大也会导致水分快速流失，水分流失使得混凝土表面的体积快速收缩，但混凝土的下方体积变化不大，再加上混凝土的强度远小于收缩力度就形成了收缩裂缝。当温度突然降低时，表面的混凝土温度会随外界温度降低而降低，但混凝土的导热性较差，内部的混凝土温度可能还没有变化，当内外温差达到一定程度时同样会产生裂缝。

（二）地质及设计原因导致混凝土裂缝

水工混凝土常用作潮湿的地方作为建筑材料，本身应用的环境就比较复杂，一个水利工程要根据当地的地理环境、气候环境还有建筑的受力情况等因素来制定相应的施工计划。考虑不足时会使得建筑的某个部分或整体都会出现裂缝。若受力情况考虑不周则会形成严重的坍塌事故。当所选地质较软时，会发生模板支撑间距过大的问题，从而导致混凝土出现裂缝。

（三）混凝土水化热导致裂缝

当混凝土遇到水是会产生热量，这就会导致混凝土内部的温度不稳定。混凝土体积较小时，内部的热量或许可以通过与外界的热交换从而及时排出热量，但水工混凝土的工程量一般较大，混凝土结构也比较大，再加上混凝土导热性差的缘故，在混凝土的内部温度就会不断上升，表面混凝土通过热交换降低了温度，形成了较大的内外温差。物质热胀冷缩的性质使得内应力超过了混凝土的强度极限形成了裂缝。

（四）施工原因导致裂缝

不同比例的原材料配成的混凝土形成裂缝的难易程度也是不同的，如果水泥的标号比较高，水泥的活性强，就易因水化热的缘故从而更容易形成裂缝。选择合适的材料并合理的搭配材料比例就可以有效减少裂缝的产生。但在施工时由于某些外包公司的工作性质，常常会出现配料比错误或者出现偷工减料改用其他材料的现象。在施工时出现这种错误常常会在使用时出现裂缝问题。

二、水工混凝土结构裂缝处理措施

（一）尽量减少由外部环境所导致的裂缝

要想减少裂缝的产生就要从最基础的问题开始解决。很显然减少外部环境影响是最容易做到的，比如选定天气良好的时间作为施工日期，既避免產生裂缝还能减少其他不确定的环境因素带来的问题。除了环境问题，正确选择地理位置也可以减少裂缝的产生。除了自然环境之外，还有施工时的环境也应该控制好，比如控制好出机口的温度并加以搅拌制冷也是必不可少的，还可以根据当时的环境来选择其他的方式快速降温，如通风、通水可以加速冷却。在施工前避免了外部环境产生的影响，就可以尽量减少收缩裂缝和沉降裂缝的产生，从而最大限度保证水工混凝土在凝结时的最优状态。

（二）控制混凝土材料

在施工前有关部门加强对混凝土材料的审查至关重要，很多水利工程是因为材料选用错误而酿成了大错，而我国的水利工程一般都是大型工程且与百姓的人身安全和利益挂钩，在选材方面更需要谨慎。在施工时不仅对材料要求严格，对相应施工人员的技能也要进行考核并要求其具备国家规定的相应证书、了解相关的知识。在施工前的材料比例也应合理，要控制好混凝土的水化热，防止其由于水化热过多形成温度变性，施工队要根据实际情况选择是否加入相应活性混合材料。水利工程工程量巨大，所以还要尽可能减少硅酸盐水泥和普通水泥的使用。

（三）严格规范施工过程

要尽最大可能减少裂缝的产生不仅要从混凝土本身找原因，还要从客观因素找原因，也要把重点放在施工上。切实规范施工过程的操作，对施工时各个操作环节进行实时监控、严格把关，可以避免因施工时错误操作而影响最终水工建筑的成果。另外对各个关节的操作人员也要进行审查，提升施工人员的素质能保证将施工时发生问题的可能性降到最低。

（四）做好后期工作

在混凝土刚浇筑完成时，其表面还较为脆弱，在此阶段可以人为创造出适合混凝土干燥硬化的环境加速表面的硬化。混凝土养护分为自然养护和蒸汽养护，但水利工程量巨大，蒸汽养护不适用于大型工程中。所以工程中以自然养护为主，而覆膜养护作为最传统的混凝土养护方式被广泛应用于各种混凝土工程中。覆膜养护是指人工在混凝土的表面铺设一层薄膜减少混凝土表面水分的挥发，从而达到保湿养护的目的。

结语：

水利工程逐渐发展，水工混凝土的裂缝也是亟待解决的问题，出现严重裂缝问题不仅会影响建筑物的抗渗水性，而且还会减少建筑的使用寿命，这对水工建筑来说是极大的影响。综上所述，水利工程中裂缝出现的原因有很多，要解决水工混凝土结构的裂缝问题就要从根源出发，分析原因并解决。

参考文献

[1]  邓艳华.水利工程施工中混凝土裂缝成因及防治技术探讨[J].内蒙古水利，2018（07）：39-40.

[2]  陈伟.水利工程中个混凝土的施工问题与裂缝防止技术[J].建材与装饰，2018（14）：296.

[3]  孙友材.水利施工中混凝土裂缝产生的原因及处理对策[J].山西建筑，2015（16）.

[4]  王勇.水利施工中混凝土裂缝产生的原因和预防措施[J].水利技术监督，2015（1）.