水工混凝土裂缝成因及防治措施

□孙存银　□李培俊（河南省淮滨县水利工程队）

水工混凝土裂缝成因及防治措施

□孙存银□李培俊（河南省淮滨县水利工程队）

为了确保水利设施的安全与运行质量，必须做好水利施工质量的控制工作。水利工程质量受到多种因素的影响，其中混凝土问题是最大的问题之一，如混凝土施工过程中出现裂缝，从而为水利工程埋下了巨大的安全隐患。文章结合工作经验，探讨了水利施工中混凝土裂缝产生的原因以及相关防治措施，供广大施工技术人员参考借鉴。

水利施工；混凝土；裂缝

0　前言

在水电技术愈来愈成熟的今天，水利施工项目数量与日俱增。混凝土是现代水利施工项目中使用量最大的材料之一，在大坝等水利设施建造过程中应用高性能混凝土能够有效地提高相关设施的强度，并显著延长使用寿命。应当看到，如果未在混凝土拌制与浇筑过程中采取必要的质量控制措施，则混凝土成品极易出现裂缝，不仅影响水利设施的外观，还会降低水利设施的耐久性与强度。

1　在水利施工中开展混凝土裂缝防治工作的意义

1.1有利于提高水利工程的质量

现阶段，引水竖井施工、水库修建以及坝体加厚等水利施工项目都需要使用大量的混凝土。近年来，愈来愈多的水利工程质量问题被媒体报导，引发了公众对水利施工质量的担忧。通过分析问题水利施工项目，发现造成水利设施质量低下、在设计寿命内报废的主要原因之一便是混凝土出现各种裂缝。因此，水利施工过程中必须采取有效的混凝土裂缝防治措施、最大程度地保障混凝土结构整体稳定性，如此方能有效提升水利工程的质量[1]。

1.2有利于节约大量建设成本

水利施工需要在保障工程质量的前提下，最大程度地缩减建设成本，为了实现这一目的，必须控制各项附加成本。水利施工中的附加成本包括对突发安全事故的处理成本、解决设计图纸缺陷的成本以及混凝土后期修复成本等。对于大型水利工程而言，裂缝修补工作将会耗费施工人员大量的时间，并显著增加项目建设成本。所以，为了控制水利施工工作的成本，必须控制混凝土拌制与浇筑等关键工序的质量，从而从源头上解决混凝土裂缝问题。

2　水利施工中混凝土裂缝的形成原因

2.1混凝土体积收缩

经验表明，多数情况下混凝土出现大量裂缝的原因是混凝土体积收缩，硬结过程中产生的散热以及蒸发现象是引起混凝土体积收缩的关键原因。一般来讲，水利施工的规模较大，混凝土也多以大体积混凝土块的形式存在，随着混凝土浇筑规模的增大，混凝土体积收缩所造成的裂缝也就更多，所带来的影响也更加恶劣。

混凝土在发生体积收缩的过程中，在外部力的作用下，混凝土内部会形成收缩应力。混凝土的承压能力是有限的，如果作用于混凝土的各种力对混凝土造成的破坏超出混凝土可承受损伤的范围，则势必会导致混凝土裂缝的产生。业界将由混凝土体积收缩引起的裂缝称作干缩裂缝。如果干缩裂缝在灌溉坝、水库等蓄水设施中出现，则会引发漏水现象，漏水问题持续恶化极有可能会引发相关安全事故，影响水利设施周边居民的日常起居。

2.2混凝土内部温差

温差也会致使混凝土出现裂缝，这种裂缝被称作温度裂缝。在昼夜温差大的地区开展混凝土施工工作，如果施工过程中未采取混凝土裂缝防治措施，则混凝土极易出现裂缝，大体积混凝土更加容易出现温度裂缝。大体积混凝土在硬结过程中容易出现热量分布不均匀的现象，致使混凝土内外热胀冷缩程度不一致，进而促使混凝土块表面产生拉应力。在混凝土抗拉强度极限低于所受拉应力时，混凝土表面便会出现裂缝[2]。

2.3水泥安定性不佳

水泥安定性又叫做体积安定性。水泥安定性是影响水泥硬结过程中体积变化均匀性的主要因素。如果用于混凝土拌制的水泥安定性不佳，则混凝土在硬结过程中容易出现膨胀性的裂缝，从而可能引发建筑塌陷事故。一般认为影响水泥安定性的主要因素包括熟料中游离氧化钙含量过多以及混凝土中石膏含量较高等。

如果掺入混凝土的石膏过量，水泥硬结后固态水化铝酸钙会与石膏发生化学反应，生成大量高硫型水化硫铝酸钙，从而引发水泥开裂现象，促使混凝土表面出现裂缝。

3　水利施工中混凝土裂缝防止措施

3.1提升施工人员的综合素质

无论是何种工作，在其中发挥最关键作用的因素是“人才”，水利施工工作也不例外。通过调查走访，发现部分水利施工人员专业技能不强、理论知识储备较少，不明晰混凝土裂缝的形成原因，在实际施工工作中无法及时有效地解决问题。鉴于上述情况，认为施工单位必须采取采取有效措施以提升施工人员的综合素质，可以通过定期举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来切实加强施工人员的专业能力，从而使其更加适应新时期水利施工的各项要求。

与此同时，施工单位需要积极引进复合型、高素质人才，主动创建一支现代化的水利施工团队。施工单位可以与相关高校展开合作、共同培养专业施工人才。为了最大程度地发挥榜样的模范带头作用、遏止不良施工行为的出现，需要建立合理的奖罚机制，表彰在水利施工中兢兢业业，全心全意开展混凝土质量控制工作的人员，处分未按时完成规定任务、对混凝土裂缝防治工作不上心的施工人员[3]。

3.2严格检查混凝土施工机具与材料的质量

水利施工项目需要使用许多施工机具，其中包括混凝土拌制机、泵送剂、重型工程机械车辆等。在施工前，施工单位必须组织专业人员细致检查各类施工设备的质量，设备操纵人员必须具备齐全的资格证书，严禁问题人员或者设备进入施工现场。钢筋、水泥、细砂等是混凝土的主要构成成分，必须要做好上述材料的质量检查工作。

材料管理人员需要检查抽样检测水泥，确认水泥安定性是否符合设计要求以及国家技术规范，水利施工所使用的水泥必须由具备合法资质的生产厂家提供。需要使用质量合格的钢筋，确认钢筋表面光滑，无毛刺、裂缝等缺陷。细砂的直径大小与含泥量需要符合行业标准，应当注意控制砂子的含水量。

3.3针对性裂缝防治措施

3.3.1温差性裂缝防治措施

降低混凝土硬结过程中散发的热量能够有效地防止温差性裂缝的出现。所以，施工单位需要在混凝土拌制过程中应用散热能力良好的水泥，并做好混凝土结构调整工作，从而实现减少混凝土发热的目的。

施工人员需要严格把控混凝土浇筑工序的时间，混凝土浇筑工作不宜在正午开展。如果浇筑过程中混凝土温度过高，应当及时向混凝土中加入适量的冷水或者冰块，如此能够在短时间内显著降低混凝土的温度。为了增强混凝土的散热能力，建议在混凝土浇筑工程中应用薄层浇筑法。如果浇筑工程在炎热的夏季进行，则必须要对混凝土应用预冷却技术。除此之外，需要做好混凝土外部降温工作，一般只需将水管置于混凝土中即可。

3.3.2干缩裂缝防治措施

在干缩性裂缝防治工作中，必须要注意选择质量合格的水泥，所用水泥必须具备干缩值小、强度高等优势，建议在水利施工中使用硅酸盐水泥。

需要特别指出的是，施工单位必须将混凝土配合比设计工作交由具备合法资质、经验丰富的建筑技术单位负责。为了提升混凝土的强度，可以向混凝土中掺入适量的减水剂，如此能够显著提高水泥与水的比重。为了避免干缩性裂缝的出现，需要确保混凝土的湿度正常，为了实现这一目的，可以在混凝土模板以及表面灌入适量的清水。在混凝土硬结过程中，施工人员需要做好养护工作，可以采用在混凝土表面喷洒养护剂以及使用薄膜覆盖混凝土表层等养护方式。安排专业人员开展混凝土模板拆除工作，模板拆除工作需要做到顺序准确、质量无虞[4]。

3.3.3安定性裂缝防治措施

为了防止混凝土程序出现安定性裂缝，需要保障混凝土振捣工作的质量。混凝土振捣时间不能过短，确保混凝土振捣均匀、内部无残留气泡。在浇筑工作结束后，收面工作应采用振捣泛出的浆液，确保抹面光滑平整。施工人员需要做好后期养护保养工作，保障草帘保水、流水养护等工作的质量可靠。

在发现混凝土产生裂缝后，可以在裂缝中安插一些高强度钢筋，如此能够有效地提升混凝土的抗压能力。施工人员在施工过程中需要严格遵守设计图纸的相关要求，结合工作环境在合理范围内调整混凝土的结构。

4　结语

水利施工工作具有重要的现实意义，为此，广大水利施工人员应当积极学习先进的科学知识、善于总结借鉴优秀的施工经验，在实际施工过程中保持严谨认真的态度，注意观察混凝土的动态变化并做好混凝土维护保养工作，如此方能最大程度地保障水利施工工程的质量。

［1］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）.

［2］张水珠.基于水利施工中混凝土裂缝防治措施的分析［J］.黑龙江水利科技，2014（11）.

［3］邓丽,王展,张雅.水利施工中的混凝土裂缝的原因和防治对策解析［J］，河南科技.2014（01）.

［4］林寿勇.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施［J］.珠江水运，2014（18）.

（责任编辑：赵鑫）

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