试论水利施工中混凝土裂缝的防治技术

刘茂

摘  要：水利工程施工中混凝土施工技术是重要组成部分，施工质量直接影响着整体工程施工质量及安全性。混凝土裂缝是混凝土施工中的常见问题，不仅会影响水利工程建设水平，而且会使水利工程的应用时间大幅缩短，存在极大的安全隐患。针对目前常见的沉陷裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、塑性收缩裂缝等混凝土裂缝的形成原因进行分析，探析现有的混凝土裂缝处理技术，总结施工过程中技术要点，进一步做好混凝土裂缝的防治工作，提升混凝土施工质量，进而保证水利施工的有序开展。

关键词：水利施工  混凝土裂缝  防治技术  养护管理

中图分类号：TV5                            文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）04（a）-0071-03

The Prevention and Control Technology of Concrete Crack in Water Conservancy Construction

LIU Mao

（Irrigation and Drainage Development Center of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Urumqi， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 830000  China）

Abstract： Concrete construction technology in water conservancy project construction is an important part of the construction quality directly affects the overall project construction quality and safety. Concrete crack is a common problem in concrete construction， which will not only affect the construction level of water conservancy projects， but also shorten the application time of water conservancy projects， and there are great safety risks. Aiming at the common settlement crack， temperature crack， dry crack， plastic shrinkage crack of concrete crack of crack formation were analyzed， and the analysis of the existing concrete crack processing technology， summarizes the main technical points in the construction process， and further to do a good job of prevention and control of concrete crack， improving the quality of concrete construction， and ensure the orderly in water conservancy construction.

Key Words： Water conservancy construction; Concrete crack; Prevention and control technology; Maintenance management

水利工程是我國的重要国民经济基础建设项目，随着人们生活水平提升，用水用电需求量增大，水利工程的作用与地位日益提升，可有效解决部分地区水资源短缺问题，提升水资源的利用率。水利工程施工中混凝土裂缝是普遍存在的共性问题，影响原因较多，严重影响水利工程的使用寿命与耐久性，因此，做好混凝土裂缝的防治工作具有重要意义。该文对水利施工中混凝土裂缝的防治技术与施工要点进行简要论述，以期更好地提升水利工程施工建设质量。

1  混凝土裂缝种类

1.1 沉陷裂缝

水利工程施工期间，若未按照规定将地基进行挖掘作用，会因为土质结构选择错误，导致后期操作中出现地基沉降，进而出现混凝土沉陷裂缝。施工中若选择松软土质开挖，会导致此区域的土质分布不均，不利于后续填土夯实作业的开展，会增加地面出现沉陷裂缝的风险[1]。若沉陷裂缝侧向30°分布，与对面呈现垂直状态，会受到地面重力、承载力的作用，导致裂隙进一步扩大，增大危险性，此时处理难度也会增大。

1.2 温度裂缝

温度裂缝又称为伸缩裂缝，主要是由于施工期间，水泥水化热产生热量、水泥运用中外界温度变化，会受到温度应力作用导致建筑物出现裂缝。大体积混凝土表面、大区域内混凝土结构中温差变化较大时，均会出现温度裂缝。温度裂缝主要是由于混凝土内部与外部之间出现明显温度差，热胀冷缩作用下不同部位的膨胀、收缩情况不一，导致混凝土表面产生一定拉应力。混凝土受到的拉应力若超过混凝土所承受的极限，就会在表面上出现裂缝。

1.3 干缩裂缝

混凝土养护期结束后，内部稳定，自身的影响因素较少，湿性特征维持在一定范围内，而混凝土外部硬化期间，环境与外界因素的影响较大，导致外界的水分蒸发速度较快，进而导致混凝土表面出现缺水，引起干缩变形。内外变形不易，互相约束，也会形成较大拉力，进而出现干缩裂缝[2]。

1.4 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝也是在混凝土表面硬化期受到外界因素影响所形成。目前，影响塑性收缩裂缝形成的主要因素为负压、环境因素以及水分流失等多种因素联合作用下产生。水利工程施工所处环境的天气干燥，风沙大，在混凝土保养期结束后，水分流失速度加快，内部出现一定强度的负压，而此时混凝土的强度相对较低，无法抵抗内部负压造成的形变，而此时就会出现塑性裂缝。

2  混凝土裂缝的处理技术

2.1 填充法

填充法是对于已经出现裂缝的位置利用修补材料进行直接填充，此种方式适合用于裂缝较宽的位置。填充法多以聚合物砂浆、聚合物水泥砂浆等作为裂缝修补材料。混凝土表面出现U型或V型裂缝后，可将填充物直接灌入到裂缝之中，此种方式操作简单，费用较低。

2.2 聚合物浸入法

聚合物浸入法又可划分为两类，第一类为重力渗入法，是通过在裂缝内填入液态树脂，或者将液态树脂刷于裂缝表面，在裂缝四周建筑物表面上建设临时围堤，随着时间流逝，树脂会浸入到混凝土表面内达到修补目的。第二类是裂缝表面密封法，是先将裂缝及孔隙内存在的空气全部排出，在大气压力作用下，将纯环氧树脂浆料注入到裂缝内[3]。

2.3 钢筋加固法

针对裂缝体积大，对混凝土整体结构带来不良影响时，可根据实际情况采取钢筋加固法。先用钢筋在混凝土结构外部进行防护固定，然后增加钢筋横截面积，使混凝土承载力增强。混凝土开裂严重时，可先将钢筋保护膜用工具凿掉，并在外部套上钢丝网，大型设备也可在外部使用钢板，使保护套的抗压能力有效提升。

3  混凝土裂缝防治措施的实施要点

水利施工中混凝土裂缝形成的主要原因包括材料质量不规范、施工技术质量问题两方面。混凝土材料主要包括水泥、粗骨料、细骨料、添加剂以及水，需要严格按照配比调和混凝土，一旦配比不当就会导致混凝土质量大幅降低。目前，水利工程施工所采用的混凝土均是由统一生产并运输到施工所在地，若在生产、运输等环节出现问题，也会导致材料性能发生较大转变，对混凝土施工质量造成极大不良影响。混凝土搅拌不规范，影响混凝土塌落度，也会导致混凝土强度不符合水利工程施工的强度要求[4]。季节天气也会影响混凝土施工质量，在冬季与夏季施工中需要选择相应的混凝土施工方式。混凝土灌浆工程質量是保证混凝土的力学、温度、均匀性、防渗性能的重要性能符合要求，若此阶段施工不规范，则会导致混凝土裂缝发生风险大幅增加。针对上述混凝土裂缝形成原因，需要做好相应的防治施工方案，提前预防混凝土裂缝形成。

3.1 加强原材料检查，规范材料配比

施工前，工作人员要严把材料关，对水泥、砂石等材料质量进行严格检查，对砂石粒径进行合理控制，质量合格后方可进场，一旦检出不符合规定的材料需要立即停止使用，并将材料清除施工现场。水泥会对混凝土温度造成影响，需要按照施工要求，选择水化热较低的水泥材料，也需保证水泥在施工时保持较长的凝结效果。水泥材料性能外界因素影响发生改变。因此，选择水泥材料也需充分考虑后续的后期强度，从而在一定程度上抵抗混凝土出现的形变。矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水等水泥材料是经过多年水利工程施工经验选择的水泥类型[5]。水泥选择时应严格区分体积安定性不良的水泥，避免误用引起膨胀性裂缝等问题，导致工程质量大幅降低。

砂石骨料使混凝土重要的组成材料之一，质量与级别好坏直接影响整体混凝土质量。骨料加工期间，需要严格按照破碎、筛分、冲洗、堆放流程工序进行。根据工程预定要求不同，可选择除碎、中碎、细碎等不同程度的破碎处理，并根据破碎粒径不同选择对应的破碎机械。筛分过程中需要结合人工、水力与机械等筛分的优势，实现砂石骨料的粒径分级标准。骨料选择时也需考虑到混凝土工程的抗震需求，选择对应的强度校核。煤炭灰、硅粉、烧黏土等掺和剂的使用，可使混凝土性能有效改善，提升水化热的控制力。常规情况下，要想预防混凝土裂缝发生，可在配料中加入适量优质粉煤灰，有效减少温度裂缝的形成风险。混凝土拌和中加入外加剂，例如：木质素磺酸盐类减水剂等减水剂可在保证建设中水泥用量，降低施工成本投入;UEA型膨胀剂等膨胀剂可提升混凝土的膨胀值，使混凝土因温度原因产生的热膨胀有一定程度上抵消，从而降低混凝土裂缝形成风险[6]。

3.2 完善技术标准，强化规范控制

混凝土拌和时，需要严格按照规定把握拌和时间，搅拌时应根据拌和机容量、坍落度大型、气温等要素调整搅拌时间。在混凝土运输工程中，运输时间、环境、气候特征等均会对混凝土性能造成影响，增加裂缝形成概率。因此，施工期间，不仅需要对混凝土材料配比进行严格把控，也需要根据水利工程实际施工条件，对运输与搅拌条件进行调整，对相关技术施工进行规范，明确拌和时间的最大值与最低值，合理选择运输设备，设计最短的运输线路，做好防护措施[7]。对于施工人员的施工技术操作与工艺进行严格把控，避免因人为因素影响混凝土施工质量。

混凝土浇筑与养护工作开展质量直接影响着混凝土裂缝形成。在浇筑前做好准备工作，可通过刷毛、冲毛、凿毛等处理，检查模板、钢筋及预埋件，加强对浇筑仓面布置管理等方式，对施工缝进行处理，保证新老混凝土之间紧密结合，保证结合后的混凝土质量符合要求。不同工程也需选择不同的入仓辅料方式，避免出现冷缝。混凝土浇筑温度对于混凝土浇筑质量影响较大，需要根据施工季节不同，选择合适的控温措施。夏季施工时，混凝土入模温度应控制在35 ℃以内，尽可能将浇筑作业时间安排在早晨与夜间，运输混凝土时也需做好隔热、遮阳处理，减少混凝土暴晒时间，通过对混凝土浇筑温度的有效控制，提升混凝土浇筑质量。混凝土浇筑后，做好保温覆盖工作，可先在混凝土上方铺设一层塑料薄膜，然后再覆盖两层草袋，有效保温，避免昼夜温差大，影响混凝土浇筑质量。

3.3 不均匀沉降的处理措施

施工期间要特别关注不均匀沉降问题，以往采取减轻重量方式避免沉降，不仅无法彻底解决沉降问题，而且也会影响结构的稳定性。因此，在施工前需要对地基情况进行检查，针对松软土、填土地基要做好夯实、加固处理;施工前需要对模板强度、刚度进行检查，保证模板使用时可牢固支撑，同时控制模板拆除时间与先后顺序，从而保证支撑稳定，进而有效避免不均匀沉降问题。针对混凝土收缩裂缝修补时，应根据施工标准要求，选择合适的膨胀剂，掺料也需与混凝土裂缝相适应，更好地修补裂缝，避免裂缝对工程质量带来不良影响。

4  结语

综上所述，混凝土质量管理是水利工程施工管理的重要内容，为了有效避免混凝土裂缝方式，在混凝土施工前就需要对材料质量进行严格把关，保证所有材料均符合要求，按照合适配比与施工标准进行混凝土施工作业，加强混凝土浇筑与养护管理。针对混凝土养护后期出现混凝土裂缝问题，应判断裂缝类型，测量裂缝面积，选择最佳的混凝土裂缝处理技术，修补裂缝，保证混凝土质量。

参考文献

[1] 宋成鑫.农业水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术研究[J].科学技术创新，2020（10）：78-79.

[2] 朱方荣，陈峰，吴振华.农业水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术研究[J].建筑·建材·装饰，2020（6）：

195，198.

[3] 邓家焕.谈水利施工中混凝土裂缝的防治技术[J].环球市场，2020（5）：242.

[4] 吴晓燕.水利施工的混凝土裂缝防治技术[J].河南科技，2019，670（8）：94-95.

[5] 高菲菲.装配式混凝土构件的混凝土材料设计与养护工艺研究[D].厦门大学，2019.

[6] 吕洪山.水利施工中混凝土裂缝的主要原因及防治技术[J].城镇建设，2020（2）：229.

[7] 许文彬.基于下层水分状态的混凝土分层施工控制方法研究[D].清华大学，2017.