水利工程混凝土裂缝产生原因及防治策略

水利工程混凝土裂缝产生原因及防治策略

刘飞

阜阳市水利工程有限公司 安徽 阜阳236000

摘要：水利工程属于基础性工程，其建设需要混凝土施工，且混凝土的施工质量具有重要影响。混凝土裂缝是现代水利工程的一项典型的质量问题，其具有成因复杂、裂缝种类多的特征，若材料选型、配合比设计、工艺操作等环节处理不规范，均可能出现混凝土裂缝。为此，建设企业以及施工单位等需要加强对混凝土施工质量的管控，预防或降低混凝土裂缝问题的发生，保障水利工程施工质量。本文对水利工程施工混凝土裂缝防治进行了分析。

关键词：水利工程；施工；混凝土裂缝；材料

引言：

混凝土作为水利工程中的主要建筑材料，其施工技术和质量控制直接影响工程的安全和可持续性发展。混凝土裂缝问题在其施工中较为常见，而裂缝产生的原因多种，具体的处理方式优缺点各异，为防止裂缝的产生，施工人员需要增加自身对于各类裂缝的了解。因此，施工单位需要对混凝土施工裂缝的预防工作非常重 视，并深入思考，制定出完善的策略以及采用科学的处理技术，有效控制裂缝出现，提高水利工程结构的强度和稳定性。

1、水利工程施工中混凝土裂缝的成因

1.1施工材料质量不合格

在水利工程中混凝土的施工材料质量关系的整体的施工质量如果选择的材料不符合相关标准，也会增加混凝土裂缝的发生风险。在实际的水利工程施工中缺乏严格的质检环节，针对材料的采购和质检工作落实不到位，选择的材料自身质量以及混凝土原材料等质量不符合相关标准要求，会降低混凝土结构整体的稳定性，引发裂缝问题。同时，混凝土在收缩时产生裂缝主要是混凝土自身的材料特性向关联，混凝土在进行收缩时会牵动混凝土整体的构件，而在混凝土放置钢筋范围多的情况下出现裂缝的现象比较大。此外，混凝土的配合比和施工质量对其性能有重要影响。合适的混凝土配合比能够发挥作用，关系到整体的施工质量。如 果混凝土投入材料的配比不理想，那么将会导致水泥用量过大、水灰份额 不理想、含沙率不恰当，以及添加剂不恰当等相关情况。这样会导致混凝 土相关要素不能形成有效的混合， 进一步产生配比不佳而引发混凝土裂缝。比如，水泥用量不足或超量使用会使混凝土强度达不到设计要求，水灰比过小或过大都会使混凝土在硬化过程中产生收缩裂缝。另外，外加剂选择不当也会使混凝土出现裂缝。

1.2施工技术存在问题

水利工程施工中，混凝土应用量大，直接影响着施工质量。因此，在水利工程施工中，需要发挥施工技术优势，调整相关方法，对混凝土结构进行合理分析，从而实现预期的质量要求。然而在实际工程中对施工技术的管理工作不到位，一些施工技术相对滞后，缺乏对施工人员的有效培训，导致他们凭经验操作，从而出现混凝土裂缝情况。施工裂缝往往不按规则出现，大多随机分布，通常是由于施工操作不当导致的，使得混凝土上产生横向或纵向的贯穿性裂缝。同时，混凝土施工工艺会造成混凝土的裂缝，一般是在混凝土进行施工时没有按照规定的标准进行施工，在没有进行严格施工的流程下就会对混凝土出现裂缝。比如，在对混凝土进行搅拌的时候，其搅拌的不充分或者是在混凝土振捣时没有按照规定，这样就会出现混凝土裂缝。此外，在施工过程中，如果混凝土浇筑温度和浇筑速度不符合要求，将会导致混凝土产生裂缝。根据混凝土浇筑温度与浇筑速度的关系可知，如果混凝土浇筑温度大于设计要求，将会导致裂缝产生，如果混凝土浇筑温度小于设计要求，则会导致裂缝产生。对于混凝土来说，温度是混凝土施工质量提升的核心要素。另外混凝土施工完毕之后， 如果没有给予混凝 土良好的保养，以及伴随外部温湿度不断转变，就会导致混凝土裂缝相继 产生

2、水利工程施工中混凝土裂缝防治对策

2.1严格控制混凝土材料质量

在水利工程施工中要预防和控制混凝土裂缝的发生，需要施工人员严格把控混凝土施工原材料质量，根据工程要求选择合适的水泥、骨料和矿粉等原材料，并确保其符合国家标准。在混凝土制备之前，对原材料进行预处理，包括粒度分析、湿度调整等，以确保混凝土配合比的准确性和稳定性。在进行混凝土设计时，要严格按照相关规范进行设计和选择，根据项目需求选择合适的水泥类型，以提高混凝土的强度和耐久性。选择粒径分布合理、质量稳定的砂石骨料。砂石骨料应符合国家和地方标准要求，其物理性能如干燥收缩率、含泥量和粉体碎裂率等需要满足工程要求。为了改善混凝土的工作性能和抗裂性能，可以选用具有较好粒形、角质、吸吮性和颗粒间黏结力的骨料。适量添加适宜的掺合料可以改善混凝土的工程性能。常用的掺合料包括矿渣粉、飞灰、硅灰和膨胀剂等。这些掺合料可以提高混凝土的耐久性、抗裂性能和抗渗性能等。选好混凝土施工材料后，还需遵循“低水泥用量、低用水量、最大骨料堆积密度、适当水灰比”的原则合理设计各类材料的配合比，才能确保混凝土整体质量达到水利工程施工质量要求。在根据工程需求选择适当的掺合料，并根据试验研究确定掺量，以优化混凝土的配合比，通过试验和计算确定合理的混凝土配合比。

在配合比设计中，需要考虑到所使用的材料特性、工程要求和施工条件等因素。应确保所确定的配合比具有良好的收缩控制、抗裂性能、流动性和强度等特点。在设计混凝土施工原材料配合比时，还需充分考虑混凝土强度高、热度低以及易受到外界温度环境等因素影响的特性，严格按照相关规定及标准做好其配合比控制，尽可能保障配比计量的准确性，这样不仅能有效保障和提升混凝土施工质量，还能预防混凝土裂缝的产生。在拌合混凝土时，应该严格控制其用量，同时保证混凝土搅拌均匀，避免出现离析现象。此外，还要注意控制混凝土的温度，以避免温度应力产生裂缝。为了避免因为温差过大而引起的裂缝问题，还应该在混凝土中加入适量的防冻剂、抗裂剂等。

2.2强化混凝土浇筑管理

混凝土浇筑过程是影响混凝土质量的关键，也是影响混凝土裂缝产生的直接性因素。在施工过程中，浇筑技术和操作过程直接影响混凝土裂缝产生的概率，是水利工程施工中的关键一环。因此，必须要加强浇筑现场管理控制，严格监管混凝土浇筑技术的过程规范性，使其达到施工技术标准和质量要求。在开始混凝土的浇筑作业之前，需要依据项目的具体状况，挑选出最适宜的浇筑方案，需要预先准备好后期的浇筑区域，并且设定好沉降缝的位置。根据相关规定，对混凝土的浇筑方向、顺序、厚度应用合理的浇筑方式。如分级浇筑和分层浇筑，当下层混凝土完成初步凝结后及时对上层开展浇筑，根据现场温度调节混凝土浇筑速度，避免其浇筑过快或过慢，增加混凝土裂缝产生的概率。同时，施工人员需尽可能采用薄层浇筑方式对混凝土进行浇筑，以促进其散热面增加，从而使混凝土散热加速，若是高温季节浇筑混凝土且浇筑前已对浇筑材料进行了预冷处理，则采用厚块浇筑方式浇筑，以免气温过高而导致热量倒流，增加混凝土发热量。另外，还可在混凝土内预埋水管，若温度过高，可通水冷却，降低其发热量。

在实际浇筑现场施工中，应严格约束管理施工人员操作行为，保证其施工技术和设备使用的规范性。振捣施工时，每一振动位置的振动时间不宜过长或过短，一般振捣20～30s，振捣时间过长会导致混凝土产生离析，振捣时间过短会导致混凝土振捣不密实，当混凝土表面呈现平坦、乏浆，不再冒出气泡和停止下陷提示该部位混凝土密实，但是，完成一次振捣后，不少混凝土结构中仍存在粗大骨料、多余的水膜，这些问题的存在会影响混凝土结构强度和稳固性，因此，需要进行二次振捣，也即重新对混凝土进行振捣，二次振捣不仅能促进混凝土的密实度增强，提高其防渗性，还能有效控制和消除混凝土因沉陷产生的细缝及裂纹等。

2.3重视混凝土养护

混凝土裂缝的产生与混凝土后期的养护质量关系密切，且养护施工是混凝土施工质量的重要保障。加强对混凝土的养护工作，及时进行湿润养护和覆盖保护，有效减缓混凝土的收缩变形，降低裂缝的发生风险。养护施工的主要目的是让混凝土尽快适应温湿环境，避免因其内部温差较大而影响混凝土施工质量，导致混凝土出现裂缝病害。考虑混凝土受到温度影响出现温度裂缝，在夏季时要做好降温处理，防止表面水分蒸发过快。在冬季要做好保温处理。由专业工作人员对混凝土展开保温处理， 避免内部与外部温差过大，影响混凝土结构，使用湿润的抹布或者是 草帘覆盖在已经成型的混凝土表面，这一做的作用是降温与保湿。对于极为特殊的情况，为了将混凝土内部和环境的温度差控制在25℃以下，可以设置加热设施或者使用蒸汽进行混凝土的养护。总之，混凝土在养护工作中，相关人员的监督和管理能力很重要，这样在混凝土出现裂缝时能够第一时间进行发现并采取相应有效的方法进行解决，这样才能将水利工程中的混凝土裂缝进行减少。

3、结语

混凝土裂缝的防治是水利工程建设中不可忽视的重要问题，需要综合考虑材料选用、施工工艺、裂缝形成机制等多方面因素。施工管理人员需要充分考虑现场的实际状况对制定施工流程，选择最为符合水利工程施工需求的材料，从而保证混凝土施工的内部结构的稳定，减少裂缝的出现，提高水利工程的整体质量。

参考文献：

[1]赵士召.探析水利工程施工中控制混凝土裂缝的技术[J].水上安全， 2023（02）：181-183.

[2]李应龙.水利工程混凝土浇筑施工裂缝控制研究[J].大众标准化,2022(17):88-89+92.