水利工程混凝土裂缝控制分析

摘要：混凝土材料具有较强的耐火性和抗渗透能力，而且可塑性也较高，应用成本低，因此是水利工程施工中的重要原材料。但在实际应用中，如果工程设计方案不合理、混凝土浇筑养护不当，则容易造成浪费，影响其持久性，甚至会影响工程的运行安全，因此，对水利工程混凝土裂缝控制措施进行分析具有重要意义。

关键词：水利工程;混凝土;裂缝;原因;措施

1水利工程混凝土裂缝产生原因

1.1温度原因

目前，水工混凝土一般采取现场湿浇工艺，现浇的混凝土在凝结时，水泥中的氧化钙与水化合会产生超过80℃的水化热。在混凝土浇筑后的6～20d内，若现场气温突然下降，则混凝土表面的温度会急剧下降，，由于混凝土是热的不良导体，其内部温度依然较高，一旦大体积混凝土内外温度相差超过25℃，便会产生较大的拉应力，撕裂混凝土，表面裂缝多是由于内外温度过大造成的。

1.2混凝土干缩裂缝

混凝土干缩裂缝通常会发生在水利工程混凝土养护工作完成后的15d内。混凝土由于自身受到外部自然条件的影响，容易使表面出现干缩变形，一旦出现干缩变形混凝土结构内部的约束力将会逐渐变大，并产生一定的拉应力，当拉应力超过混凝土限度时便会引起混凝土干缩裂缝的形成。干缩裂缝的表现形式大部分以平行线状或网状的浅细裂缝存在，宽度约在0.05～0.2mm之间，而较薄的梁板中大多数都是呈短向状态分布。当混凝土出现干缩裂缝后，水利工程施工中所用的混凝土材料的抗渗性能将会大大降低，影响混凝土建筑物的承载性能及耐久性。干缩裂缝的大小与混凝土材料的质量、混凝土的水灰比、水泥的用量有直接关系，水泥用量越大，水灰比越大，干缩变形越大。

1.3塑性收缩裂缝

在水利工程中，塑性收缩裂缝通常发生在混凝土没有完全凝结的时候，大多发生在高温多风、天干气热的气候条件下，抑或混凝土浇筑结束后表面未能及时覆盖的情况下，因混凝土表面严重脱水造成。塑性收缩裂缝最大的特点在于两端细长，中间较宽，其长度约为20～30m，宽度约为1～5mm。据施工检测表明，混凝土塑性收缩裂缝形成的原因主要为：混凝土在完全凝结前强度较低，当受到外部高温大风天气的制约时，其表面水分流失快，这时混凝土内部结构受到较大的负压而引起体积急剧回缩，但混凝土强度无法承受负压所产生的收缩力，从而引起塑性收缩裂缝的产生。

1.4地基发生不均匀沉陷

如果水利工程的地基不均匀、松软或者回填不实，就会导致地基发生不同程度的沉降，从而导致混凝土结构出现裂缝，此种裂缝被称之为沉陷裂缝。同时，在混凝土浇筑施工中，如果模板的刚度不足、模板支撑底部发生松动或者支撑间距过大时是，也比较容易产生沉陷裂缝。特别是在冬季施工，混凝土模板设置冻土之上，随着温度的升高，冻土融化后会导致模板支撑产生不同程度沉降，从而导致混凝土结构发生裂缝。

2水利工程混凝土裂缝控制措施

2.1材料控制

水利工程项目进行过程中，要严格把控混凝土原材料的质量。施工所用的混凝土原材料必须满足工程的建设标准以及国家的相关要求，并且添加优质、合理的添加剂。例如，在水泥的选择上，要保证水泥的质量，例如抗渗能力、干缩性、强度等，必须严格参照施工标准进行选材。另外，在混凝土骨料的选择方面，尽量采用风化颗粒少、干净、坚硬的石料，通过反击破碎机轧制形成骨料后进行相应的试验检测，确定各项数据达标后才可以正式使用。不仅如此，混凝土的搅拌和调配过程中还需要加入适量的引气剂与减水剂，从而保证混凝土的脆性与防水性。通过对混凝土原材料质量的严格把控，能够在很大程度上降低裂缝出现的概率，不仅使水利工程的质量得到进一步提升，还能够有效降低因混凝土裂缝导致的补休和返工情况等。

2.2混凝土的配合比与搅拌控制

首先，在实验室内设定出适合当前工程实际情况和国家规定的混凝土混合比例，然后按照该比例配置一定的混凝土用于工程试验，确定混凝土配合比的正确适合与否，最后根据混凝土试验工程的质量好坏确定混凝土的配合比。其次，混凝土的搅拌过程也应该严格要求，保证混凝土搅拌过程的均匀性、整体性，务必使混凝土不出现离析现象。在混凝土调配搅拌的过程中，应该充分考虑混凝土运输时间的长短和外界气温的高低对混凝土坍落度的影响，根据测定的坍落度在设计规定的范围内对混凝土的搅拌进行稍微的调整。最后，混凝土搅拌完成之后的运输应该按照事先规划好的路线进行运输，在混凝土的运输过程中应该严格禁止向拌合物中掺水，防止混凝土拌合物在运输过程中发生离析现象。

2.3施工控制

在混凝土浇筑施工过程中，一般采用分层浇筑施工、分段浇筑施工、持续推移施工方法等。其中，通过应用分层浇筑施工技术，能够有效提高施工质量。在大坝浇筑施工过程中采用分层浇筑技术，应该注意严格控制分层厚度和分层浇筑间隔时间，避免出现裂缝问题。另外，天气因素也是影响混凝土浇筑裂缝的关键。对此，应该选择温度适宜的天气施工，避免环境温度和湿度对混凝土裂缝产生不良影响。通常情况下，混凝土浇筑时间应该控制在5h以内。最后，还需要注意的是，大坝混凝土结构浇筑完成后，还需要对混凝土表面做好清洁处理。

2.4温度控制

温度是影响混凝土结构的一种重要因素，很容易使混凝土出现裂缝现象。因此，在进行水利工程混凝土施工的过程当中，对于温度的控制要采取有效的措施。而混凝土由于自身发热而出现的温差则需要工作人员在选择材料时，尽量选择发热量较低的水泥，从而降低水化热情况，以此实现对混凝土温差的有效控制。与此同时，如果施工温度较高，相关人员应该对混凝土做好降温处理，从而减少混凝土当中水分的蒸发。另外，在浇筑混凝土的过程中，施工人员需要选择合理的时间段，防止因浇筑时间过长而导致混凝土材料变形。一般情况下，混凝土的浇筑时间在7：00—10：00和15：00—18：00为宜，尽量不要在温度较高的环境下工作，从而将温度对混凝土质量的影响降到最低，能够在一定程度上降低混凝土产生裂缝的概率。

2.5混凝土的养护

水利施工的过程中需要对混凝土的施工过程进行严格的把控，对混凝土原材料的质量进行检验和把控，因此需要做好混凝土施工的后期养护工作。养护是有效防止混凝土发生裂缝的有效措施，能够显著提升混凝土的强度。基于此，在水利施工的过程当中，其需要与实际的情况结合，从而制度出科学有效的方案，并对人员的施工行为进行严格的监督保证规范程度。可以通过下面的方式来进行养护工作：①拆除模板以后，要处理挂草帘或者铺草浇水，这能够让养护工作更加便利。在浇筑初期才能够保证混凝土在后期使用中发挥最强大的承压能力和强韧度;②氧化是造成钢筋锈蚀的主要原因，因此，为了避免钢筋锈蚀对于水利工程产生的整体性能，需要适当提升混凝土表层的厚度，避免发生氧化的情况;③需要在混凝土的表面涂抹上瀝青、水泥等防腐层，选择钢筋时需要保证其抗腐蚀性出众，避免发生化学反应而造成裂缝。后期的养护工作会在很大程度上对混凝土的浇灌连续性进行较大的影响，甚至会对施工的质量和进度造成影响，因此需要提升对其的重视程度。

3结束语

综上所述，水利工程是利国利民的国家基础设施建设，而混凝土材料是水利工程建设中的重要施工材料，并且水利工程建设中的混凝土施工对混凝土强度、工作条件以及其应用效果，都有更加严格的要求。因此为了保障水利工程的安全运营，必须加强对水利工程建设中的混凝土施工及其裂缝管理进行分析。

参考文献：

[1]水利工程中混凝土裂缝种类及防治方法[J].杨立军，刘丽花.住宅与房地产.2021（12）

[2]水利工程混凝土裂缝成因及防治措施浅析[J].杨虎.陕西水利.2021（06）

作者介绍：

汪金军（1989.2.11），性别：男;籍贯：杭州萧山;民族：汉;学历：大专;职称：中级工程师;研究方向：水利水电工程技术