水利工程混凝土结构裂缝成因及其防治措施

水利工程混凝土结构裂缝成因及其防治措施

南瑞芳 刘寅

内蒙古通洋水利水电工程咨询有限责任公司

摘要：近年来，随着我国社会经济的高速发展，水利工程也随之蓬勃发展，取得了显著成绩，受到人们广泛关注。水利工程在迎来新机遇的同时，也面临着一系列挑战，要在日益激烈的市场竞争中占有一席之地，必须加强对水利工程建设的管理，尤其要重视水利工程混凝土结构的质量，以提高水利工程混凝土性能，满足整个工程的实际需求，为人们的生产生活带来更多便利。

关键词：水利工程；混凝土结构裂缝；成因；防治措施

引言

一般来讲，混凝土施工是水利工程的关键，若此环节混凝土结构裂缝出现，将会对水利工程整体产生严重负面影响，如果混凝土结构出现裂缝，需要施工人员在进行施工时，应对裂缝问题进行全面考虑，避免设计问题发生，从而使水利工程抗裂能力得到提升。工作人员应该严格检查并处理混凝土结构裂缝问题，保证混凝土结构质量能够达到相应标准，在工程施工时，施工单位还应该严控施工质量，从而使混凝土结构裂缝发生率降低，在实际运行过程中，超载现象还会时常出现，所以工作人员还需要以混凝土结构温度变化为依据进行调整，以免裂缝出现。

1水利工程混凝土结构裂缝形成的影响因素

1.1受水热化影响

当水泥与水混合搅拌的情况下，能够产生一定热量，因混凝土自身存在一定的特点，导致内部热量无法及时散发出去，导致混凝土内部存在一定热量。若外界温度与混凝土内部温度存在明显差异的情况下，混凝土内部及外部的散热度也会有所差异，若差异在混凝土承受范围之外，将会造成混凝土裂缝。

1.2湿度影响

一般情况下，大部分混凝土内部湿度不会发生过大变化，但混凝土表面湿度受外界影响会发生较大变化，如若在后期养护工作中未采取有效保湿措施，容易致使混凝土表面发生干缩变形，出现裂缝。

1.3混凝土环境以及浇筑温度出现的变化

在混凝土施工时，受外界温度环境的影响，特别是在高温作用下，混凝土浇筑施工无法进行，主要是因温度过高时，混凝土内部温度同样会发生变化，甚至会缓解热量散发，导致混凝土温度应力受到一定影响，当此情况发生后，混凝土裂缝便可能出现。

1.4施工过失

漏放、少放钢筋、定位垫块或支撑钢筋。季节性施工、各类异常情况的预案或技术措施不当。入模使混凝土离析、漏振或过振、过度压光等施工工艺不科学。板面负钢筋被踩踏变形移位、早拆模、欠养护等管理不完善。

2现阶段水利工程混凝土结构裂缝的类型

2.1干缩裂缝

在水利工程混凝土施工中，容易出现干缩裂缝。这种裂缝通常出现在混凝土养护阶段，常见于养护两周后。当混凝土受外界环境影响后，表面水分迅速流失，导致混凝土变形；当混凝土内部湿度未发生较大变化时，其变形程度较小。混凝土表面出现干缩变形后，受内部约束产生拉应力，从而形成干缩裂缝。干缩裂缝的宽度一般在0.05~0.2mm之间，呈现网状或平行线状，深度较浅。其危害有：容易导致渗水、腐蚀混凝土内部钢筋、降低混凝土的承载能力、难以保障混凝土结构的稳固性。混凝土干缩程度受诸多因素影响，如水泥含量、水灰比、集料和外加剂用量等，需从多方面加以把控和预防。

2.2塑性收缩裂缝

以混凝土结构的硬化周期为例，其配比会严重影响其硬化周期，导致混凝土结构自身强度相对较低。如果混凝土结构所处的施工环境十分干燥，可能会因结构表面水分的过度蒸发造成结构变形，进而造成混凝土结构裂缝。对造成塑性收缩裂缝的原因进行分析，发现其最主要原因在于结构分布不均匀且不连续。

2.3沉陷裂缝

沉陷裂缝是水利工程混凝土施工中常见的一种裂缝类型，主要原因在于混凝土结构地基强度和硬度不符合施工要求，土质松软、填土时没有压实、存在浸水状况等，这些都会致使地基结构不稳，出现不均匀沉降。而且如若模板刚度不达标，或是模板支撑之间的距离超出标准范围，同样也会出现沉陷裂缝，常见于冬季。沉陷裂缝属于贯穿性裂缝，沉陷情况影响裂缝走向和宽度。沉陷裂缝不会受温度变化影响，只要地基趋于平稳，沉陷裂缝也会稳定。

3水利工程混凝土结构裂缝的有效防治措施

3.1加强材料控制，提高混凝土抗裂性

在水利工程混凝土施工过程中，混凝土的结构性能受原材料质量影响较大。为防止水利工程混凝土结构出现裂缝，必须加强对混凝土材料质量的管理，尽量减少混凝土水化热现象。在拌制混凝土时，应当选择适宜的水泥材料，如使用低热型的矿渣硅酸盐水泥，同时，还应合理控制水泥用量，可先通过试验获取适宜的配比方案，严格按照相关配比要求进行拌制，水泥量一般情况下不可超过450kg/m3。此外，水的含量也应当加以控制，降低水化热，减少混凝土拉应力。可将活性混合料掺入到混凝土中，有效把控混凝土的最高温度值，不可超出规定范围，确保混凝土性能达标。

3.2合理控制混凝土浇筑时间

在进行混凝土施工时，要充分考虑天气因素，避开高温季节进行混凝土施工，主要是因为混凝土在散热能力方面表现比较差，若在高温环境下进行混凝土施工，将会导致热量散发出现严重困难，甚至还会对高温环境的热量进行吸收，导致混凝土内部温度更高，从而导致凝固难度增加，这种情况下便容易发生裂缝。因此，在实际混凝土施工过程中，应该选择适当的混凝土浇筑时间，避免混凝土浇筑作业在高温环境下进行，从而使混凝土热量散发得到有效保证。

3.3加入外加剂

１）缓凝剂。混凝土中的缓凝剂主要有两大作用：一是可以延缓混凝土放热峰值的进程；二是增加混凝土和易性，减少运输过程中的坍落度损失，提高混凝土质量。２）引气剂。混凝土中添加引气剂可以改善混凝土和易性和可泵性，提高耐久性，降低混凝土的裂缝概率。３）减水剂。混凝土中添加减水剂主要就是降低水灰比，改善和易性，在降低混凝土水分的情况下增加混凝土强度。混凝土中使用减水剂后，水泥耗量减少１５％，用水量减少２５％，骨料含量增加。水灰比可以影响混凝土的收缩，添加减水剂后混凝土的水灰比和水泥量都减少，降低了混凝土开裂的几率，同时减水剂可以提高混凝土的抗拉强度，改善混凝土的抗裂性能。混凝土中使用外加剂虽然可以有效防止混凝土产生裂缝，但是必须遵从相关标准，否则影响混凝土结构质量。相关标准如下规定：混凝土使用外加剂后，２８天的收缩比小于１３５％，即相对于不使用外加剂的收缩比不大于３５％。

3.4提升混凝土受力的合理性

进行水利工程施工时，要与工程实际进行充分结合，建立对于施工现场的有效把控。实施混凝土构件吊装和运输，需要深入落实各项保护工作，以降低构件振动及损伤的风险，此外，需要对混凝土浇筑过程予以严格管理，充分确保混凝土浇筑及振捣操作流程的精确性，让其更好适应设计的要求。在结束工程施工前，尽量避免发生人为踩踏或杂物过度堆放的问题，充分确保混凝土构件的质量和安全性。

结束语

综上所述，加强对水利工程混凝土结构裂缝的研究，改进传统水利工程混凝土施工方式，可以规避水利工程混凝土结构裂缝的出现，保障水利工程混凝土质量，改善混凝土性能，从而推动水利工程的可持续发展，实现水利工程经济效益最大化，提高其安全性。

参考文献

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