水利工程中的混凝土裂缝防治技术

李承霖

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730070）

1 引言

在水利工程施工工作中，如果建筑企业没有对混凝土质量进行良好的控制，忽视混凝土各项指标，选用的混凝土原材料质量不符合标准要求，这就提高了混凝土施工以后产生表面裂缝的可能性。水利工程企业必须高度重视混凝土的本身质量，从根本上控制混凝土原材料的质量，这样才能保证水利工程能够高质量地完成施工。施工过程中不可避免地会产生混凝土裂缝，总结混凝土裂缝产生的原因、裂缝的类型，根据不同裂缝类型的特性选择合适的裂缝防治技术，制定科学合理的裂缝防治措施，保证水利工程施工完成以后能够安全、高质量地投入运行。

2 水利工程混凝土裂缝类型

2.1 塑性收缩裂缝

混凝土制造过程中会加入大量的水分，在混凝土浇筑时因操作人员操作不当而使得混凝土内部水分大量流失，从而就会产生塑性收缩裂缝。相比于土缩裂缝，塑形收缩裂缝会在混凝土完全凝固之前就呈现出来，如果混凝土完全凝固以后产生表面裂缝，就属于土缩裂缝的类型。在混凝土浇筑时，工作人员没有对外部环境进行严格的控制，使得混凝土的内部和表层受到太阳暴晒，或者长时间受到强风吹拂，这就提高了混凝土表层和内部水量的挥发效率，使得混凝土内外受到不同大小的应力，产生的压力不平衡就容易产生塑性收缩裂缝。对于塑性收缩裂缝而言，其主要特征是中间宽，两边窄。如果水利工程企业没有在第一时间发现塑形收缩裂缝，或者在发现时未安排专业人员对裂缝进行补救，就会破坏水利工程的内部结构，容易在后期使用时产生安全隐患。

2.2 温差裂缝

混凝土主要是由水泥和水搅拌而成的，水泥遇水会产生较大的水化反应并散发大量的热。混凝土在浇筑时，表层和内层温度存在一定的差距，导致混凝土内外受力不均匀而产生温差裂缝。对于水利工程的施工工作而言，工作人员需要对混凝土进行浇筑和养护，浇筑养护的过程最容易发生温差裂缝，水泥发生水化反应会使得混凝土表面散发出大量的热，而混凝土外表面的热与空气直接接触散发较快，表层的温度可以在很短时间内冷却下来，而混凝土内层的温度由于空间较为封闭，热量容易聚集，不易散发，当内外温差超过一个临界点后，混凝土内外受到的压力就无法达到一个均匀的状态，从而在临界点产生裂缝。水利工程的大坝施工中最容易产生温差裂缝，一旦产生温差裂缝极容易给水利工程的正常使用造成不利影响。

2.3 干缩裂缝

混凝土表面发生的干缩裂缝通常在混凝土养护工作后的15天内产生。如果水利工程企业未安排专业的养护团队对凝固后的混凝土进行科学合理的养护，就极容易产生干缩裂缝。如果混凝土施工的环境较为复杂，自然因素影响较大，气候较为干燥，使得混凝土内外水分流失较多，这也容易产生混凝土表面的干缩裂缝。一旦混凝土内部流失的水分过多，混凝土表面会受到较大的应力，一旦受力不均匀就容易产生裂缝。干缩裂缝主要呈网状形态，水利工程产生干缩裂缝会降低混凝土本身的抗压能力和抗渗水性能，降低水利工程的使用质量，缩短整个工程的使用寿命。

2.4 沉陷裂缝

在建造混凝土结构地基时，由于地质环境较为特殊，容易产生地基的不均匀沉降，施工时地基较软，水利工程企业未安排专业的技术人员根据行业内标准要求，合理地处理软土地基，破坏了软土地基的稳定性和强度，造成了地基的沉降缺陷，从而就会在混凝土浇筑时产生沉陷裂缝。相比于其他类型的裂缝而言，沉陷裂缝的深度较大，裂缝的宽度与地基沉降的深度和受力方向存在直接联系。一般而言，如果地基沉降的深度越深且受力方向不均匀，则呈现裂缝的宽度就越宽。沉陷裂缝产生不受外界环境因素的影响，这就需要水利工程企业在施工之前对周围的地质环境进行科学的检测，根据地质状况选择合理的处理方式，避免水利工程混凝土产生沉陷裂缝。

2.5 施工裂缝

对于混凝土构件而言，其主要会经过制造、脱模、运输至施工现场、堆放、吊装、使用、拆模的过程，绝大部分是由人工进行施工的，这就容易产生多种类型的纵向、横向、水平裂缝，也会产生斜向或者竖向方向的贯穿裂缝。在混凝土构件生产时，如果没有对模板浇水湿润或者未添加高质量的隔离剂，都会产生混凝土的各方向贯穿裂缝。构件制造过程中，模板可能会和混凝土表面产生粘结现象，模板自身会吸附一定的水量，如果加入混凝土内部的水量较少，就会使得混凝土自身内部产生膨胀并造成表面拉裂，破坏混凝土内部结构的稳定性，容易产生施工裂缝。此外，混土构件运送到施工现场以后，工作人员没有将构件堆放在固定位置，随意摆放构件，安装时没有安排专业人员合理设置吊装的位置，安装时振动过大，运输时由于路面状况不好给混凝土构件造成较大的冲击，给混凝土构件造成破坏，这也会给混凝土施工工作造成不利影响，从而提高混凝土表面产生施工裂缝的可能性。

3 水利施工混凝土裂缝的主要原因

行业内技术人员对水利工程施工过程中产生的所有混凝土裂缝类型进行综合分析，将水利工程混凝土裂缝分为荷载裂缝和非荷载裂缝这两个类型。在水利工程施工工作中，由于施工的规模较大、环节较为复杂，施工环境多变，不同施工环节所要使用到的混凝土组件自身的荷载能力存在一定的差异性，工程企业未选择高质量的混凝土组件，使得混凝土组件受力不均匀，混凝土原材料质量不符合标准，没有按照行业内标准要求配置混凝土比例，在混凝土浇筑时对内外环境温差没有进行严格的控制，或者水利工程企业施工人员没有严格按照操作流程进行施工，这都容易产生非荷载裂缝。非荷载裂缝主要包括温度裂缝和收缩裂缝，其他类型的裂缝均属于荷载裂缝。非荷载裂缝在水利工程混凝土施工工作中发生的概率较大，这就需要水利工程企业高度重视混凝土组件和原材料的质量，将工程建设交付给专业能力素质过硬的施工团队，合理控制混凝土的配置比例，这样才能为混凝土施工工作顺利开展提供保障，提高水利工程整体的施工质量。

4 水利工程有效防治混凝土出现裂缝的措施

4.1 对混凝土配合比例进行优化

一般而言，水利工程施工工作中使用到的混凝土原材料本身的质量高低以及混凝土的质量优质与工程本身的质量存在直接联系，使用高质量的混凝土原材料能够提高水利工程整体的建造质量。因此，水利工程企业不仅要高度重视混凝土原材料的选购，安排专业的技术人员根据水利工程的使用需求，合理地设置混凝土原材料的配置比例，提高混凝土配合比例的科学合理性，为施工工作的顺利进行提供保障。在选择混凝土原材料时，首先应当保证原材料的质量符合水利工程的建设标准。混凝土原材料与水的配合比尽量降低水的使用量，将水的使用量控制到最优等级。对于混凝土的配置工作而言，工作人员在严格按照行业内规定标准要求的基础上，根据工程本身要求合理的配置原材料的比例。在配置时可以适当加入高等级的粉煤灰，提高配置的混凝土内部结构的稳定性。在配置时对配置的比例和操作流程进行严格的把控，才能保证制作好的混凝土本身质量符合施工标准要求。

4.2 对混凝土施工过程进行严格把控

在混凝土施工工作中，水利工程企业应当安排专业的施工技术人员对施工的过程进行严格管理，施工的所有工作人员都能够按照前期制定好的施工流程来进行，确保施工的顺序符合相关标准要求，提高混凝土施工的质量。只有加强对混凝土施工工作的质量管理和效率管理，才能保证混凝土在浇筑凝固后不产生表面裂缝。在混凝土搅拌制造过程中，工作人员可以通过二次振捣的方式，提高混凝土内部结构的稳定性，降低混凝土在浇筑凝固时产生表面裂缝的概率，通过二次振捣也能够合理地控制混凝土本身的收缩量，振捣的频率应当根据混凝土本身的等级和使用需求来设置，只有设置合理的振捣频率和次数，才能提高混凝土的施工质量。

4.3 加强对于温度的控制

在水利工程涉及混凝土施工的工作中，产生混凝土裂缝的最主要原因是工作人员没有对混凝土内外的温差进行严格的把控，这就容易产生不同类型的混凝土表面裂缝。因此，在实际施工过程中，水利工程企业应当安排专业技术人员对混凝土的制造和浇筑工作进行严格的控制，根据混凝土的类型和施工要求选用合适的温度控制技术，加强对混凝土的温度控制。在选择原材料时，可以选择使用发热量较低的水泥作为主要的原材料之一，这样就能减少混凝土在水化反应时产生的内部热量，有利于工作人员控制混凝土的内外温差，避免产生因温差过大现象而造成的表面裂缝，提高混凝土内外温差的控制效果。如果水利工程是在夏季进行施工，水利工程企业应当变更混凝土的浇筑时间，尽量在早上七时或者下午四时左右环境温度较低时，安排混凝土浇筑工作，尽量缩短浇筑的时间，避免因外界高温而给混凝土原材料的浇筑工作造成不利影响，破坏原材料的内部结构，不仅能够提高混凝土的浇筑质量，避免产生混凝土各种类型的表面裂缝，还能够保证水利工程高质量地完工并及时投入使用。

4.4 加强施工现场的监督工作

水利工程企业安排专业人员对施工的流程进行严格的现场实时监督，确保混凝土施工环节都符合前期制定好的标准要求，满足水利工程的建造需要。成立专门的质量监督小组，每天安排专业监督人员到施工现场进行监督，并对施工的质量进行验收，加大施工现场的监督力度。如果在检查过程中发现施工的流程不符合要求或者质量存在问题，要安排专业人员对存在问题进行审核，制定针对性的措施及时纠正，这样才能提高水利工程混凝土施工环节的质量。

4.5 对混凝土原材料进行严格挑选

在混凝土施工过程中，水泥是使用到的主要原材料之一。水利工程工作人员需要加强对水泥有关方面的理论认识，采用合适的施工技术提高混凝土原材料的施工质量。在选择水泥原材料时，选择质量较高、品质符合行业内标准要求的水泥作为主要施工原材料，这样才能在施工过程中避免蜂窝麻面现象的发生，为混凝土施工工的高质量完成提供保障。在实际施工工作中，技术人员要结合施工现场的状况以及前期工作人员制定好的施工方案，合理地选择水泥原材料，在选择好水泥原材料以后，了解水泥的使用信息和施工流程。水泥进入施工现场时，安排专业人员对水泥的质量进行验收，要向拥有合格生产证的厂家购买水泥，购买时也应当安排专业人员检查水泥的质量，避免产生水泥凝固结块的现象。水泥进入施工现场之前，安排专业技术人员对水泥的质量进行严格的检查，如果发现部分水泥没有生产许可证或者质检不合格，要进行退回，以保证混凝土施工过程中内部结构的稳定性，提高混凝土的表面强度、硬度和自身的性能。

4.6 施工技术前期

在水利工程施工工作正式开展之前，施工人员要根据水利工程的使用需求制定合理的技术处理措施，确保水利工程在施工时不会产生结构断面的现象。选择合适的施工技术能够降低水利工程表面产生突然的表面应力，一般选择补偿收缩混凝土技术。在混凝土裂缝产生之前，混凝土由于自身的收缩和表面应力，会产生其他类型的表面裂缝，施工人员可以在混凝土搅拌时加入适当的膨胀剂来抵消混凝土内部的收缩力。此外，工作人员要加强自身的专业知识能力，提高对混凝土、钢筋等原材料的理论知识学习，在施工时不断总结经验教训，如果施工图纸与实际的施工状况存在一定的差异性，要及时与图纸设计人员联系，并根据专业人员的建议适当更改施工计划。

5 结束语

综上所述，高质量的水利工程建设能够提高居民的生活水平。在整个水利工程项目建设工作中，建设企业需要高度重视混凝土裂缝的防治工作，在施工技术准备阶段和施工的全部阶段都要开展合适的混凝土裂缝防治措施，选择的混凝土施工材料要与水利工程的建设标准要求相吻合，将材料的配比控制在一定范围内。在混凝土施工时，根据行业内最新的技术成果，对内外温差进行控制，安排专业人员对施工现场的混凝土信息数据进行实时的监测，根据不同类型混凝土的特性选择合适的防治技术，确保施工过程中使用到的混凝土原材料符合水利工程行业施工建设标准，这样才能保证混凝土内部结构浇筑的稳定性，提高水利工程整体的施工质量，在不断施工中总结经验，优化混凝土裂缝防治技术，带动水利工程行业的健康稳定发展。