水利施工中的混凝土裂縫的原因及防治途徑

馬晏寧

蘇州市水利工程管理處 江蘇蘇州 215000

水利工程施工建設中混凝土材料極為重要，是必須使用到的原材料，想要保證水利工程的最終質(zhì)量，就必須要保證混凝土材料的質(zhì)量，如果混凝土在施工過程中或者使用期間出現(xiàn)了開裂問題，那么就會對水利工程項目的正常運轉(zhuǎn)使用造成嚴重的影響。只有有效控制水利工程施工中混凝土裂縫，盡可能的降低混凝土裂縫的出現(xiàn)概率，甚至是避免出現(xiàn)混凝土裂縫，才能夠讓水利工程的整體質(zhì)量得到真正的提升。

1 水利施工中混凝土裂縫類型

沉降裂縫。因地基不均勻沉降出現(xiàn)路面斷裂情況，或者由于外部環(huán)境、氣溫影響使路面具備較大的抗拉強度，收縮性能差，導致裂縫問題加劇，嚴重干擾水利工程性能及質(zhì)量。荷載裂縫。當混凝土構(gòu)件表面承載重量遠遠超出自身承載力范圍，會損壞路面，產(chǎn)生荷載裂縫。同時，外部氣溫不同，混凝土材料變化各異。因受環(huán)境、溫度、荷載量等多重影響，出現(xiàn)反射裂縫，直接破壞混凝土材料表層。非荷載裂縫。該裂縫類型又可被細分為橫、縱、網(wǎng)狀裂縫。倘若原材料對溫度過于敏感，混凝土內(nèi)外溫差大，便會出現(xiàn)橫向裂縫，導致水利工程水泥漿脫落，使用壽命短。而縱向裂縫多發(fā)生在填方路基上。網(wǎng)狀裂縫形態(tài)復雜，使路面呈現(xiàn)大小不一的混凝土塊形式，如果不在第一時間修補，會出現(xiàn)坑槽問題，或者路面過于松散[1]。

2 水利施工中的混凝土裂縫的原因

2.1 配比設計問題

混凝土配比設計直接影響著其性能，如果配比設計不當，會對混凝土的抗拉強度產(chǎn)生影響，而抗拉強度不足時引發(fā)混凝土裂縫的主要原因。相關實踐表明，若用水量不變，水泥用量每增加10%，則混凝土收縮增加5%；若水泥用量不變，用水量每增加10%，混凝土整體強度下降20%，與鋼筋的黏結(jié)力下降10%。因此，在混凝土配置中，應該通過相應的配比實驗來確定各種材料的投放比例，如果水泥用量過大、水灰比大，或者含砂率不恰當，都會導致混凝土性能下降，引發(fā)開裂問題。

2.2 收縮混凝土裂縫

混凝土在凝固過程中，在正常情況下，體積會適當?shù)乜s小，因此會產(chǎn)生一定的收縮變形，當此時受到較大的約束力，就很有可能會產(chǎn)生收縮裂縫，尤其是對于一些高配筋率構(gòu)件來說，由于鋼筋對周圍的混凝土產(chǎn)生了較為強大的約束作用，因此在混凝土收縮過程中，也會因此受到鋼筋的限制產(chǎn)生一定的拉應力，最終使得構(gòu)件出現(xiàn)局部混凝土收縮裂縫[2]。

2.3 溫差因素

混凝土在進行凝固的時候會產(chǎn)生水化熱的情況，如此在混凝土的內(nèi)部和外部就會產(chǎn)生一定的溫差，所以會產(chǎn)生混凝土裂縫的情況?；炷羶?nèi)部外部之所以出現(xiàn)溫差的因素是比較多樣的，包括施工過程中沒有及時地進行降溫，而且由于內(nèi)部溫度較高，但是水分蒸發(fā)速度較快，所以會產(chǎn)生一定的溫差，進而產(chǎn)生裂縫的情況；并且因為冬季施工的過程中，因為混凝土內(nèi)部的水溫度比較低，所以會產(chǎn)生滲透壓力，這樣也會產(chǎn)生裂縫的情況；最后就是因為施工溫度比較低，所以在混凝土中會產(chǎn)生結(jié)冰的情況，如此會使得混凝土產(chǎn)生膨脹問題，如此也會產(chǎn)生裂縫。

3 水利施工中的混凝土裂縫的防治途徑

3.1 對混凝土結(jié)構(gòu)設計配合比例進行優(yōu)化

治標也要治本，針對不同的裂縫，要分析原因，方可達到預防目的。以溫差型裂縫為例，若是要加強對該類裂縫的防治，就需要優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計配合比例，這樣才能減少因水化熱等問題而產(chǎn)生的不利后果[3]。配比的優(yōu)化要遵從材料對溫度的適應性，可采用一級粉煤灰代替水泥，減少水泥的比例。一級粉煤灰可以優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)，降低結(jié)構(gòu)因溫差產(chǎn)生的變化，使結(jié)構(gòu)不會發(fā)生收縮，這樣就可以保證在施工初期階段的混凝土結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

3.2 混凝土收縮裂縫控制技術

若混凝土收縮裂縫已經(jīng)產(chǎn)生，則可以在裂縫產(chǎn)生部位，通過利用相關材料例如環(huán)氧樹脂、水泥砂漿等及時對產(chǎn)生的裂縫進行修補，可以有效控制裂縫隨著時間的推移進一步蔓延，但這種控制技術一般只對于表面混凝土收縮裂縫有效，因此要想從根本上實現(xiàn)收縮裂縫控制，還要從混凝土制作方面入手，首先要促進混凝土性能改善，適當降低水灰比，并結(jié)合實際減少水泥的用量；其次要注意做好混凝土的配筋率設置，保證配筋分布均勻合理，防止出現(xiàn)較大的裂縫；最后還要著重做好混凝土的養(yǎng)護，并使得混凝保溫覆蓋時間得到適當延長，及時做好養(yǎng)護劑涂刷，減少混凝土收縮縫的發(fā)生概率[3]。

3.3 正確選擇降溫方法

水利工程施工企業(yè)在開展混凝土施工的時候，需要正確選擇降溫方法，這樣可以有效地防止出現(xiàn)混凝土裂縫的情況。在開展水利工程施工的時候，因為混凝土的散熱能力比較差，所以施工人員在開展混凝土施工的時候需要正確使用降溫方法，而且需要按照現(xiàn)場的實際情況來選擇合理的降溫方法。為了確?；炷潦┕つ軌蝽樌M行，對于施工人員來說需要按照現(xiàn)場的實際情況來做出選擇，這樣不僅能夠有效地提升混凝土的抗裂性，而且可以有效地減少混凝土裂縫的數(shù)量。

總而言之，混凝土結(jié)構(gòu)中，裂縫問題非常普遍，其不僅會降低水利工程的抗?jié)B性能，還會對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性造成影響，嚴重的甚至可能導致結(jié)構(gòu)破壞。因此，在水利工程施工中，施工企業(yè)應該高度重視混凝土裂縫，對裂縫成因進行分析，采取有效措施做好防治工作，確保水利工程能夠正常運作[4]。