論水利水電建筑工程施工中混凝土裂縫的防治

董學(xué)臣

（中國(guó)水利水電第四工程局有限公司，西寧810000）

1 引言

最近幾年，伴隨著節(jié)能降耗、綠色發(fā)展等理念的持續(xù)深化，水利水電工程的數(shù)量不斷增加，規(guī)模不斷擴(kuò)大。而工程施工過(guò)程中，混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂是一個(gè)常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，其誘發(fā)因素眾多，對(duì)建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性影響巨大。對(duì)此，工程技術(shù)人員在水利水電工程施工的過(guò)程中，應(yīng)做好混凝土裂縫問(wèn)題的防治工作。

2 水利水電建筑施工中產(chǎn)生混凝土裂縫的原因

2.1 材料質(zhì)量

混凝土是由水泥、集料、水和外加劑構(gòu)成的混合物，材料的質(zhì)量會(huì)對(duì)混凝土的施工質(zhì)量產(chǎn)生不容忽視的影響。面對(duì)建材市場(chǎng)中種類(lèi)繁多的材料，建筑施工企業(yè)在對(duì)水利水電建筑工程進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)重視材料的篩選工作，以高質(zhì)量、高可靠性的材料為支撐，保障施工質(zhì)量。但從目前來(lái)看，部分施工單位為了能夠?qū)Τ杀具M(jìn)行控制，獲取更多的利潤(rùn)，在施工環(huán)節(jié)存在以次充好的問(wèn)題，這些材料的性能指標(biāo)無(wú)法滿足工程建設(shè)需求，輕則引發(fā)混凝土裂縫，重則影響工程整體的穩(wěn)定性和安全性[1]。

2.2 溫差過(guò)大

溫差過(guò)大引發(fā)混凝土裂縫的基本原理，是混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部的溫度差過(guò)大，在內(nèi)部熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)的情況下，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部的溫度差會(huì)不斷增大，最終在熱脹冷縮作用的影響下，造成混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。溫差過(guò)大是混凝土裂縫產(chǎn)生的常見(jiàn)因素，溫差裂縫一般出現(xiàn)于攔河壩、分洪閘等工程中?？梢詫⑵浞譃閹追N不同情況：

1）在混凝土使用過(guò)程中，因?yàn)樗療岬拇嬖?，結(jié)構(gòu)內(nèi)部與外部的溫度差異越來(lái)越大，使裂縫得以形成。

2）在混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后的拆模環(huán)節(jié)，受外界環(huán)境溫度和濕度的影響，結(jié)構(gòu)表面的溫度會(huì)出現(xiàn)突然降低的情況，而且下降的幅度較大，若混凝土無(wú)法適應(yīng)這種變化，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3）混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的穩(wěn)定性在達(dá)到極限狀態(tài)后，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)厚度、密度等多種因素的影響，熱量無(wú)法及時(shí)散發(fā)，最終導(dǎo)致溫差裂縫的產(chǎn)生。要對(duì)溫差裂縫進(jìn)行防控，最關(guān)鍵的是在混凝土施工環(huán)節(jié)做好溫度管理[2]。

2.3 塑性收縮

混凝土在凝固過(guò)程中需要散熱，同時(shí)會(huì)伴隨著水分的蒸發(fā)，而當(dāng)混凝土中的水分蒸發(fā)時(shí)，其體積也會(huì)隨之改變?；炷恋捏w積和塑性收縮裂縫的規(guī)模存在直接關(guān)聯(lián)，體積越大，塑性收縮越明顯，產(chǎn)生的裂縫也越大。當(dāng)混凝土處于收縮過(guò)程時(shí)，外部環(huán)境因素會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生約束，由此引發(fā)的收縮應(yīng)力如果超出了混凝土的抗拉強(qiáng)度極限，裂縫就會(huì)隨之產(chǎn)生。在混凝土結(jié)構(gòu)中，塑性收縮裂縫無(wú)法完全消除，一般出現(xiàn)在混凝土施工的過(guò)程中，而對(duì)于部分水利水電工程，塑性收縮裂縫的出現(xiàn)時(shí)間多是正式投入使用后的5~10 a，從這個(gè)角度分析，裂縫與工程的使用壽命并不存在直接關(guān)聯(lián)，多是因?yàn)榛炷僚浔炔划?dāng)或者施工方法不當(dāng)導(dǎo)致的。當(dāng)混凝土出現(xiàn)塑性收縮裂縫時(shí)，結(jié)構(gòu)的抗拉性能會(huì)下降，若裂縫深度較大，還會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋銹蝕的問(wèn)題，影響結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。

3 水利水電建筑工程中混凝土裂縫的防治措施

3.1 做好材料管理

水利水電建筑工程施工建設(shè)過(guò)程中，施工單位需要做好材料的管理和控制，這樣才能保證混凝土總體施工質(zhì)量。在對(duì)混凝土材料進(jìn)行選擇時(shí)，采購(gòu)部門(mén)應(yīng)從水利水電建筑工程的設(shè)計(jì)施工要求出發(fā)，做好材料類(lèi)別和性能的嚴(yán)格管控，確保材料的質(zhì)量能夠滿足工程需求，避免不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，從源頭上杜絕材料質(zhì)量引發(fā)的混凝土裂縫問(wèn)題。在針對(duì)骨料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)選擇強(qiáng)度較高、粒徑較大的骨料，借助合理配比來(lái)保證混凝土的性能，避免施工裂縫的出現(xiàn)[3]。

3.2 優(yōu)化配比設(shè)計(jì)

混凝土配比設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)依照混凝土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)要求開(kāi)展試配工作，確定最佳的配合比。而從降低水泥水化熱的角度，混凝土配比設(shè)計(jì)必須在保證材料性能的同時(shí)，盡量減少水泥的使用，利用諸如粉煤灰等外加劑來(lái)對(duì)水泥進(jìn)行替代，使水膠比能夠被控制在相對(duì)合理的范圍內(nèi)。另外，也可以通過(guò)摻加外加劑的方式對(duì)混凝土的性能進(jìn)行改善，降低結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差引發(fā)的收縮裂縫。

3.3 溫差裂縫防治

結(jié)合溫差裂縫的產(chǎn)生機(jī)理，在對(duì)其進(jìn)行防治的過(guò)程中。應(yīng)做到以下3 點(diǎn)：

1）應(yīng)盡量減少混凝土材料的水化熱。在混凝土結(jié)構(gòu)中，水泥的水化熱是結(jié)構(gòu)熱量的主要來(lái)源，因此，水利水電建筑工程的施工建設(shè)應(yīng)優(yōu)先選擇水化熱較低的水泥，如普通硅酸鹽低熱水泥等，也可以借助上文提到的添加粉煤灰的方式減少水泥用量，減少水化熱情況，控制好混凝土內(nèi)外溫差.

2）應(yīng)降低混凝土入倉(cāng)溫度。水利水電建筑工程對(duì)于混凝土的需求量巨大，為了降低運(yùn)輸成本，一般都會(huì)在距離使用現(xiàn)場(chǎng)較近的拌制站完成混凝土配置工作，即使如此，從拌制站到施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸依然需要一定時(shí)間，這就要求技術(shù)人員做好混凝土入倉(cāng)溫度的合理控制，在不影響質(zhì)量的情況下，選擇恰當(dāng)?shù)臐仓r(shí)間，保證混凝土澆筑的效果。

3）應(yīng)提升混凝土散熱效率，確保在澆筑過(guò)程中能夠做好澆筑溫度和澆筑厚度的合理調(diào)節(jié)，確保混凝土能夠快速散熱[4]。

3.4 塑性裂縫防治

根據(jù)塑性裂縫的成因，可采取以下防治措施：

1）應(yīng)依照混凝土施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，控制施工材料的質(zhì)量和性能，提升混凝土整體的穩(wěn)定性。

2）應(yīng)依照混凝土的質(zhì)量需求，確定好水灰比，從防治塑性裂縫的角度，在進(jìn)行混凝土配置的過(guò)程中，還可以適當(dāng)加入減水劑，部分替代水泥和水的作用，提升混凝土強(qiáng)度[5]。

3）在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑前，需要先在模板上灑水，保持模板的濕潤(rùn)狀態(tài)。

4）在混凝土澆筑環(huán)節(jié)，如果遇到溫度較高或者大風(fēng)天氣，需要做好降溫以及擋風(fēng)等工作，以免外部因素引發(fā)的混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂問(wèn)題。

3.5 裂縫處理應(yīng)對(duì)

施工人員發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)混凝土裂縫后，需要對(duì)裂縫進(jìn)行及時(shí)有效的處理，觀察裂縫的類(lèi)型和規(guī)模，明確其可能的發(fā)展方向，制定出有效的處理對(duì)策，做好裂縫的處理和修復(fù)工作。基層處理關(guān)系著混凝土裂縫的處理效果，需要得到施工人員的重視，而當(dāng)混凝土裂縫基礎(chǔ)處理完成后，應(yīng)繼續(xù)借助耐火噴漆、砂漿涂抹等處理措施，就結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行修復(fù)，保證其平整性和裂縫處理的效果[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

水利水電建筑工程作為基礎(chǔ)性的工程，關(guān)系著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及周邊居民的生產(chǎn)生活，必須得到施工人員的高度重視，在一些容易引發(fā)裂縫問(wèn)題的部位和環(huán)節(jié)，采取有效的防范和控制措施，盡量做到從源頭上減少裂縫問(wèn)題，提高混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和效果，將水利水電工程的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益充分發(fā)揮出來(lái)，保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供良好的推動(dòng)力。