水利施工中混凝土裂縫的防治策略分析

毛光海，許子福

（云南省水利水電工程有限公司，昆明650000）

1 引言

水利工程的建設(shè)需要消耗大量的混凝土材料，部分小型的水閘系統(tǒng)也需要使用鋼筋混凝土作為支撐。然而，在實際施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常會受到各種各樣因素的影響，導致出現(xiàn)不同程度的裂縫，進一步威脅到水利工程建設(shè)的總體質(zhì)量。裂縫問題會使整個水工結(jié)構(gòu)受到極大的影響，甚至還會影響到工程項目的使用壽命。因此，水利工程建設(shè)過程中，一定要加大裂縫問題的關(guān)注力度，根據(jù)施工的具體狀況采取有效的防范措施。

2 防治混凝土裂縫的意義

水利工程項目建設(shè)過程中，混凝土基于自身良好的經(jīng)濟性和便利性，應(yīng)用非常廣泛。在配置過程中根據(jù)不同的混合料和水泥參數(shù)，能夠有效提高混凝土的各種性能，使其具備更強的防水防滲性能和承重性能，混凝土結(jié)構(gòu)是目前工程項目建設(shè)中不可或缺的組成部分?；炷潦┕ね瓿梢院螅涔袒催_到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)之前，還需要對整個混凝土結(jié)構(gòu)進行精心的養(yǎng)護，確保其結(jié)構(gòu)的完整性，從根本上提高混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證工程項目建設(shè)的質(zhì)量?；炷潦┕み^程中，其固化過程是施工中的關(guān)鍵點，經(jīng)常會由于各種各樣因素的影響，導致混凝土出現(xiàn)離析裂縫的現(xiàn)象，進而影響水利工程建設(shè)的質(zhì)量[1]。所以，各個施工企業(yè)都需要針對這方面的內(nèi)容進行研究和分析，找到出現(xiàn)裂縫問題的原因，并且采取有效的防范措施，否則，將會直接影響水利工程的使用壽命。

3 混凝土裂縫對于整個工程的危害性

水利工程建設(shè)過程中，混凝土在整個工程中占據(jù)非常重要的地位。工程項目的墻體、地基施工都要用到混凝土，而混凝土裂縫問題會直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的強度，導致工程項目受力不均勻，致使工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂變形甚至坍塌的問題，進一步威脅到主體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，影響到水利工程的后續(xù)正常使用。尤其在潮濕的環(huán)境中出現(xiàn)裂縫問題，混凝土內(nèi)部的物質(zhì)會和二氧化碳產(chǎn)生化學反應(yīng)，生成碳酸鈣，進一步加大混凝土結(jié)構(gòu)的堿性，破壞其內(nèi)部的鋼筋結(jié)構(gòu)，加速鋼筋的腐蝕程度，同時也會導致混凝土碳化[2]。在這樣的情況下，墻體所能承受的壓力也會逐步下降，導致內(nèi)部結(jié)構(gòu)坍塌，進一步威脅整個水利工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4 水利施工中混凝土裂縫的形成原因

4.1 混凝土干縮裂縫

混凝土處于不飽和的空氣中，水分就會快速流失，導致混凝土結(jié)構(gòu)收縮出現(xiàn)裂縫問題。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因就是混凝土的水灰比和骨料特性。對于干縮現(xiàn)象來說，混凝土表面結(jié)構(gòu)、最大粒徑等都是這種現(xiàn)象的誘發(fā)因素。而骨料彈性模量也是引發(fā)干縮問題最為關(guān)鍵的因素之一，在骨料用量保持不變的情況下，水灰比越大，混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的干縮性能也會越強，因而導致干縮裂縫。

4.2 沉降裂縫

導致混凝土出現(xiàn)沉降裂縫的主要因素就是材料配比的問題。在配置混凝土的時候，如果沒有正確把握混凝土材料的配合比、水灰比等，都會影響混凝土本身的性能和質(zhì)量，還會導致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降裂縫。此外，在混凝土配置過程中，如果原材料拌和不均勻，較大的顆粒下沉，細小的顆粒上浮都會造成混凝土出現(xiàn)不均勻沉降，尤其在混凝土初凝時，經(jīng)常出現(xiàn)沉降裂縫，對整體混凝土結(jié)構(gòu)的性能和質(zhì)量帶來較大影響。

4.3 溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫

進行大體積混凝土澆筑時，暴露在結(jié)構(gòu)表面的混凝土與內(nèi)部混凝土之間會存在較大的溫差，如果溫差變化過大，混凝土表面收縮產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，當這種拉應(yīng)力高于混凝土自身的抗裂能力時，混凝土表面收縮就會出現(xiàn)裂縫[3]。一般溫度裂縫會出現(xiàn)在較長的框架梁或者現(xiàn)澆板中。通常情況下，表層的干縮裂縫平行于短方向，一旦出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫，很有可能會導致內(nèi)部鋼筋腐蝕，影響其防滲透和抗凍能力。

4.4 塑性收縮裂縫

塑性裂縫主要是在混凝土完全凝固之前，由于其表面的水分損失過快，而其內(nèi)部和表面產(chǎn)生了不同的拉伸力所導致的裂縫。塑性收縮裂縫經(jīng)常是由于外界風力過大或者天氣過熱，同時，還會受到其本身水灰比、凝結(jié)時間以及施工過程中外界環(huán)境的溫度濕度等因素的影響。混凝土的塑性裂縫經(jīng)常為相互不交叉，中間寬兩端細的狀態(tài)，最短的裂縫在20～30 cm，最長的可達到2～3 m，出現(xiàn)這種裂縫會對整個混凝土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的影響。

5 水利施工中混凝土裂縫的防治技術(shù)

5.1 材料的選擇

通常情況下，導致混凝土出現(xiàn)裂縫問題的主要因素就是材料的選擇。因此，水利工程建設(shè)過程中，混凝土原材料的選擇對于其建設(shè)質(zhì)量和性能有著極大的影響。所以，在配制混凝土的時候，一定要嚴格把控混凝土原材料的選擇，控制好水泥摻合料的質(zhì)量，防止出現(xiàn)過大的內(nèi)外溫度差異，切實提高混凝土的強度，盡量減少膨脹裂縫的出現(xiàn)。另外，還應(yīng)該盡量選擇黏結(jié)強度較高的水泥，加強混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力，盡量減少膨脹裂縫的出現(xiàn)。此外，還應(yīng)該按照標準的規(guī)定選擇其他的材料，嚴格按照配合比的要求，做好材料的搭配工作，從而最大限度地保證混凝土結(jié)構(gòu)的強度和質(zhì)量[4]。

5.2 加強地質(zhì)勘察力度

混凝土建設(shè)過程中經(jīng)常會受到水文地質(zhì)因素的影響。由于施工環(huán)境比較復雜，在工程實踐中，一定要加大對施工現(xiàn)場水文條件、地質(zhì)條件的勘察力度。針對軟土地基進行徹底的夯實處理，盡量減少后續(xù)施工過程中出現(xiàn)沉降問題，降低沉降裂縫出現(xiàn)的概率。另外，混凝土施工過程中還應(yīng)該針對現(xiàn)場的條件做好有效的預防措施，從根本上提高水利工程建設(shè)的總體水平。

5.3 科學選擇施工工藝

（1）混凝土裂縫問題的處理方式中最為常見的方式就是表面處理法，其主要包括表面貼補法和表面涂抹法。表面貼補法主要適用于大面積的漏水問題，表面涂抹法是將漿液材料進行灌注，比較適合應(yīng)用到比較細小淺的裂縫中，這類裂縫主要是深度沒有涉及鋼筋的裂縫、不漏水裂縫、不伸縮裂縫等。（2）填充法。這是對裂縫問題進行修補的最直接方式，在作業(yè)過程中一般將其應(yīng)用到寬度較大的裂縫中，其最為明顯的優(yōu)勢就是操作比較簡單，消耗的成本低，如果裂縫的寬度較小，而且較淺就可以使用灌漿的方式。（3）灌漿法。這種方法所適用的范圍比較廣泛，不管是細小的裂縫還是寬度較寬的裂縫，都能夠使用這樣的方式，而且取得的效果也非常顯著。

5.4 解決溫差問題

混凝土施工過程中，受到溫度變化的影響很有可能會導致工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，在具體的建設(shè)過程中，需要根據(jù)工程狀態(tài)以及外界環(huán)境溫度選擇合適的技術(shù)手段。水利工程施工過程中，工作人員應(yīng)盡量選擇熱值較低的混凝土，防止內(nèi)外部出現(xiàn)過大的溫度差異。如果是在夏季施工，外部的溫度較高，水分的流失速度很快，還需要對混凝土結(jié)構(gòu)進行冷卻處理，來改變內(nèi)外的溫度差異[5]。在實際施工過程中，還應(yīng)該控制好混凝土的澆筑溫度，如果是在全年高溫的環(huán)境下進行水利工程的建設(shè)，在攪拌過程中可以添加冰水使混凝土的溫度下降，從而降低溫度差異，防止裂縫的出現(xiàn)。

5.5 做好工程后期養(yǎng)護

進行早期養(yǎng)護時，一定要密切關(guān)注混凝土的干濕程度，確?；炷敛粫捎诟煽s出現(xiàn)裂縫，確?；炷聊軌虍a(chǎn)生正常的水化熱作用，保證其強度和穩(wěn)定性。工作人員進行混凝土養(yǎng)護時，需要做好保濕和隔離措施，盡量減少空氣中的二氧化碳進入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，減少鋼筋的腐蝕，防止混凝土出現(xiàn)塑性收縮裂縫。另外，養(yǎng)護時間也是非常關(guān)鍵的，需要根據(jù)現(xiàn)場的實際環(huán)境來適當調(diào)整養(yǎng)護的時間，盡量減小裂縫問題出現(xiàn)的概率，從而，提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

6 結(jié)語

綜上所述，混凝土裂縫對于水利工程質(zhì)量有著重要的影響，因此，在水利工程建設(shè)過程中應(yīng)盡量避免設(shè)計疏忽導致的裂縫問題。針對容易出現(xiàn)裂縫的問題應(yīng)采取有效的防范措施；施工企業(yè)也應(yīng)該加大對原材料的管控力度，嚴格按照施工方案和配合比的要求，確?；炷恋膹姸群托阅?；對于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的位置及時觀測，確定裂縫的變化狀況，找到出現(xiàn)裂縫的原因，采取有效的處理措施，確保水利工程建設(shè)的順利進行，從根本上提高工程建設(shè)質(zhì)量。