水利工程施工混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制技術(shù)探討

高維江

（泗洪縣水利工程處，江蘇宿遷 223900）

施工單位在控制混凝土裂縫的過(guò)程中，要探究混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，是溫差變化的影響，還是地質(zhì)變化的影響等等。在實(shí)際工程開(kāi)展時(shí)，根據(jù)具體情況，采取相應(yīng)的防治預(yù)防措施，這樣才能提升水利工程的建筑質(zhì)量。

1 水利工程施工中產(chǎn)生混凝土裂縫的原因

1.1 收縮裂縫

混凝土澆筑后，需要一段時(shí)間的凝固，如果在凝固之前，就遭遇了大風(fēng)或是高溫天氣，混凝土就會(huì)失水收縮，出現(xiàn)中間寬度較大、兩端較細(xì)的裂紋。

1.2 沉陷裂縫

沉陷裂紋通常發(fā)生在冬季，受凍土解凍的影響，混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，出現(xiàn)沉陷裂紋，在嚴(yán)重的情況下，裂紋會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)位，沉降量和裂紋的寬度呈正比。通常情況下不會(huì)受混凝土結(jié)構(gòu)之外的因素影響。同時(shí)，如果混凝土地基不均，回填土密實(shí)度不足，會(huì)增加模板支撐間距，最終導(dǎo)致出現(xiàn)沉降不均勻的情況。

1.3 溫度裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)受環(huán)境溫度影響而產(chǎn)生的裂縫稱(chēng)為溫度裂縫。通常情況下，溫度裂縫分為兩種：①由于混凝土結(jié)構(gòu)存在缺陷，這時(shí)如果結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度分布呈非線性，便會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，從而導(dǎo)致出現(xiàn)溫度裂縫；②建筑完成后，施工區(qū)缺少遮擋物，當(dāng)?shù)氐臏夭钶^大。裂縫就會(huì)在拉應(yīng)力的影響下出現(xiàn)。

1.4 干縮裂縫

干縮裂縫時(shí)常出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)中，所以在澆筑后，要考慮到工程的具體需求開(kāi)展養(yǎng)護(hù)。但如果出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)環(huán)境惡劣、所使用的養(yǎng)護(hù)工具不合適等，混凝土就會(huì)出現(xiàn)危害較大的干縮裂縫，容易使混凝土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。

2 解決混凝土裂縫的技術(shù)

2.1 表面覆蓋法

在治理混凝土裂縫時(shí)，使用比較多的方法就是表面覆蓋法。這個(gè)過(guò)程會(huì)使用成本比較低，操作較為方便的特殊薄膜。由于防治效果比較好，所以大范圍的應(yīng)用在水利工程施工中。

具體使用方式如下：①要在出現(xiàn)裂縫的混凝土表面利用鋼絲球進(jìn)行清理打磨。清除表面的雜質(zhì)，確保表面的干燥；②在裂縫部位填充樹(shù)脂，要把表面的氣孔給填補(bǔ)干凈；③使用特殊薄膜覆蓋裂縫。工作人員還可以選擇一些彩色的布條。

2.2 裂縫填充法

在應(yīng)用這種方式的過(guò)程中，需要沿著裂縫鑿成一個(gè)U型槽，或者是V型槽。之后在裂縫的周?chē)畛湟恍┟軐?shí)性比較好的材料，修復(fù)裂縫。在裂縫寬度比較大的情況下可以使用這種立縫填充法，在操作時(shí)要嚴(yán)格的控制形槽寬度。

2.3 材料注入法

在裂縫中，以灌漿或是真空吸入的方法，注入一些特殊材料，就是材料注入法。對(duì)于寬度小深度淺的裂縫可以采取灌漿法，使用較多的材料大多數(shù)是甲基丙烯酸甲庫(kù)液或是水泥等。根據(jù)不同材料的不同性質(zhì)填充裂縫，加固裂縫。

真空吸入法是指使用真空泵把裂縫中的空氣完全抽干，之后注入灌漿材料。當(dāng)前，人們更傾向于選擇水泥漿材或者是聚氨醋漿材。這種方法能夠得到較好的治理效果。但整體耗費(fèi)的成本較多，對(duì)操作也有較為嚴(yán)格的要求。

3 水利工程施工混凝土裂縫控制措施

3.1 科學(xué)合理進(jìn)行水工混凝土結(jié)構(gòu)體型優(yōu)化設(shè)計(jì)

要合理的設(shè)置混凝土結(jié)構(gòu)，這個(gè)過(guò)程中設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所選的混凝土材料必須要有合理性。只有使用的混凝土材料，科學(xué)合理，出現(xiàn)裂縫的概率才能夠降低。當(dāng)前使用最多的混凝土材料大多數(shù)是中低強(qiáng)度的。除了合適的材料外，還要合理的計(jì)算，也就是科學(xué)合理的計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)的抗力，發(fā)現(xiàn)其中的薄弱部分，重點(diǎn)關(guān)注。溫度也會(huì)影響到混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，所以必須要減少外界溫度帶來(lái)的影響。在挑選混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，盡可能減少受溫度的影響程度，這樣混凝土結(jié)構(gòu)的各方性能才會(huì)更加穩(wěn)定。

3.2 控制好水利工程施工混凝土配合比

控制技術(shù)實(shí)際上就是控制配合比，各材料的配比是非常重要的。對(duì)相關(guān)資料分析后能夠發(fā)現(xiàn)，如果所選的配比合適，那么混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)干縮現(xiàn)象的概率就能夠得到有效的降低。所以一定要把控水分含量。根據(jù)工程項(xiàng)目的具體需要選擇合適的混凝土配比。此外對(duì)于各配比所使用的材料也要認(rèn)真科學(xué)的選擇。當(dāng)前，普通水泥或是礦渣水泥是市場(chǎng)上人們使用比較多的集中配比材料。根據(jù)水利工程的具體比要求，在配比混凝土的過(guò)程中要減少水泥用量，所選的混凝土材料要以水灰比較小為主。

3.3 對(duì)混凝土的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行控制

在防治混凝土裂縫的過(guò)程中，要對(duì)混凝土的各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

例如，在澆筑的過(guò)程中選擇二次振搗法。在混凝土的初凝階段，就使用這種方法，讓混凝土能夠重新液化。這樣能夠最大限度消除過(guò)多的水膜或者是粗大骨料。這樣混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)更加的穩(wěn)定，產(chǎn)生沉陷裂縫或者是塑性裂縫的概率也能夠下降。

在混凝土工程結(jié)束后，要及時(shí)保濕保溫?？梢詼?zhǔn)備一些能夠保溫的薄膜覆蓋在混凝土的表面，并及時(shí)關(guān)注外界的氣溫，根據(jù)氣溫變化調(diào)整混凝土防護(hù)工作。防止混凝土出現(xiàn)溫度或是收縮裂縫。

在施工的過(guò)程中，要求工作人員必須要重視振搗工作，清除混凝土的泌水。在條件允許的情況下，可以在混凝土中增加一些優(yōu)質(zhì)的粉煤灰，這樣也可以減小水灰比。減少混凝土內(nèi)部的小空隙，這樣就不會(huì)因?yàn)檫^(guò)多的小縫隙引發(fā)干縮裂縫。

3.4 對(duì)混凝土原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控

在準(zhǔn)備混凝土原材料時(shí)，必須要嚴(yán)格把控質(zhì)量。在選擇原材料，摻加添加劑時(shí)，要遵循國(guó)家出臺(tái)的相關(guān)規(guī)范，和工程的具體需要。例如，在開(kāi)展水利工程時(shí)，需要大量的水泥。在挑選水泥時(shí)，要以抗腐蝕能力較強(qiáng)、穩(wěn)定性強(qiáng)、抗?jié)B透力較強(qiáng)為主。所以可以選擇一些普通的硅酸鹽水泥。在選擇混凝土骨料時(shí)，可以使用反擊破碎機(jī)，把一些較為堅(jiān)硬，風(fēng)化顆粒物比較少的石料碾壓。把碾壓后的材料投入相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，符合標(biāo)準(zhǔn)后才可以真正的投入使用。

除此之外，為了提高混凝土的防滲水性，以及脆性。從調(diào)配攪拌這一階段，就要增加科學(xué)配比的減水劑，以及高效引氣劑。只有這樣混凝土的原材料質(zhì)量才能夠得到嚴(yán)格的把控，從而防止因?yàn)橘|(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)。這樣也能夠提高整體工程的質(zhì)量，防止因?yàn)榱芽p問(wèn)題出現(xiàn)返工或是補(bǔ)休。

3.5 溫度裂縫防治

為了更好地防治混凝土中的溫度裂縫。就要減少溫度上升的情況。這可以從兩個(gè)方面入手：①在選擇水泥時(shí)，要以發(fā)熱量較少，為主。既要確保所選的水泥類(lèi)型和混凝土的強(qiáng)度相適配，又要對(duì)水泥的標(biāo)號(hào)進(jìn)行分析，之后選擇單位發(fā)熱量最小的水泥；②減少水泥的應(yīng)用量。在混凝土結(jié)構(gòu)中水泥是比較主要的發(fā)熱物質(zhì)。為了減少混凝土出現(xiàn)發(fā)熱的情況，可以適當(dāng)減少水泥的用量，并嚴(yán)格把控澆筑的溫度和時(shí)間，盡可能花最短的時(shí)間完成澆筑工作。因?yàn)闈仓臅r(shí)間越長(zhǎng)，混凝土和外部的接觸時(shí)間就越長(zhǎng)，溫度就會(huì)越高。而且在澆筑時(shí)間長(zhǎng)的情況下，水泥會(huì)產(chǎn)生氧氣反應(yīng)，在凝固時(shí)會(huì)釋放出更多的熱量。

此外，對(duì)于混凝土的入倉(cāng)溫度更要嚴(yán)格的把控。做好最基礎(chǔ)的工作，降低產(chǎn)熱量，并盡可能提升混凝土的散熱能力和速度。這個(gè)過(guò)程可以采取薄層澆筑法。在澆筑的時(shí)候盡可能的增加每個(gè)澆筑層的時(shí)間間隔，這樣也能夠增加整體的散熱面積，從而有效提高散熱效率。

3.6 干縮裂縫防治

在防治干縮縫時(shí)，科學(xué)的混凝土配比是非常重要的。在配比的過(guò)程中，要合理的選擇，混凝土的骨料以及水泥的原料等等。并對(duì)具體的參數(shù)進(jìn)行深入的研究。在眾多的混凝土材料中，找到干縮效果最小的，從根本上防止干縮裂縫?；炷猎谀虝r(shí)還會(huì)受到多種因素的影響，例如，這里的溫度風(fēng)力等等。如果在凝固時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)快速的失水，就有可能會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以把一些防風(fēng)材料放置在混凝土結(jié)構(gòu)的表面。并根據(jù)工期要求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)做好養(yǎng)護(hù)工作，防止混凝土出現(xiàn)干縮裂縫。

3.7 養(yǎng)護(hù)裂縫防治

在防范混凝土出現(xiàn)裂縫的過(guò)程中養(yǎng)護(hù)工作是非常重要的，要求工作人員嚴(yán)格的落實(shí)這項(xiàng)工作，做好養(yǎng)護(hù)工作。在工作開(kāi)展時(shí)，要考慮到當(dāng)時(shí)的氣候環(huán)境等不同的影響因素，確定養(yǎng)護(hù)的具體形式，養(yǎng)護(hù)的周期以及時(shí)間的間隔等等。如果周?chē)臏囟缺容^低，那么可以適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)的時(shí)間間隔。在混凝土凝固時(shí)間增加的情況下，就可能需要增加整體的養(yǎng)護(hù)次數(shù)。如果處于炎熱的季節(jié)，周?chē)墓庹蛰^為強(qiáng)烈，就需要在原來(lái)養(yǎng)護(hù)次數(shù)的基礎(chǔ)上，縮短間隔增加次數(shù)。在養(yǎng)護(hù)工作開(kāi)展的過(guò)程中，必須要把防水薄膜放置在混凝土結(jié)構(gòu)的表面，讓混凝土結(jié)構(gòu)擁有相應(yīng)的儲(chǔ)水功能，從而提升系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。在具體落實(shí)養(yǎng)護(hù)工作時(shí)，也需要施工人員根據(jù)特定的工作體系遵循內(nèi)部的工作要求，完成各項(xiàng)工作。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在混凝土工程施工的過(guò)程中，引發(fā)混凝土裂縫的影響因素是多個(gè)方面的。其中影響比較大的有：混凝土的配比、周?chē)h(huán)境的溫度和后期所采取的養(yǎng)護(hù)方式等?；炷两Y(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)裂縫，防滲透能力就會(huì)削弱，整體的運(yùn)行壽命會(huì)縮短，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會(huì)大幅減小。所以必須要降低混凝土出現(xiàn)裂縫的發(fā)生概率。在施工時(shí)就要科學(xué)的選擇所需的施工材料、盡可能減少水泥的使用量、提高養(yǎng)護(hù)的要求做好養(yǎng)護(hù)工作、加快混凝土的散熱速度等，只有這樣混凝土才不會(huì)出現(xiàn)過(guò)多的裂縫，進(jìn)而影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。