水利施工中混凝土裂缝研究

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1水利施工中混凝土裂缝产生的原因

1．1塑性收缩裂缝

不仅仅是在水利施工中，在建筑施工、高速路施工等施工中也要用到混凝土，混凝土的应用已经随处可见。对混凝土的特性进行深入了解和分析能够更好处理好塑性收缩裂缝问题。混凝土由湿到干，水分会蒸发，会导致干后的混凝土收缩，致使裂缝出现。裂缝是以混凝土为原材料的施工中最常见的祸害，出现大裂缝的工程必定要整修或者重修，否则，容易留下永久性祸患。塑性收缩裂缝若是出现在施工过程中还能及时补修，使其恢复稳固，但是一旦施工完成，就不容易大面积补修，因为大的裂缝一旦出现，说明大面积工程的稳固性已经受到了损害。裂缝会直接导致混凝土不禁冲击力，若是遇到强大水流的冲击，可能立即瘫痪，对于冲击力小的水流，虽然，不会立即倾倒，但在日积月累的腐蚀下，必然会造成大损失。蓄水能力是水利工程的直接目的，如果裂缝导致蓄水能力降低，或者完全失去蓄水能力，那就得不偿失了。

1．2温差裂缝

温差裂缝的成因是混凝土内外部之间的温差大。混凝土中含有水泥，而水泥遇水产热，在施工后，混凝土内部含水泥产热与混凝土外部温度形成一定的温差，温差一大，容易产生裂缝。混凝土中的水如果结成冰会使其体积膨胀，一热一胀，再加上混凝土的抗拉能力有限，一旦超出这个限度，混凝土就遭受到破坏。在施工初期混凝土遇水变热，这是造成温差的原因之一。在混凝土拆掉覆盖膜后温差也会变大，这是另一原因。混凝土内部热量不容易散去，与外部形成温差，从而造成裂缝形成，也是一种原因。在水利工程的很多功能类型中，大坝、分洪闸和拦河坝是最容易出现温差裂缝的，因此，在这些工程中应当更加注意防备裂缝。

1．3沉陷裂缝

沉陷裂缝产生的根本原因有两点，首先是地基出现问题，其土质不匀、松软，从而导致地基不均匀沉降，出现沉陷裂缝。其次是模板钢度不足，模板之间的距离过大，造成中部支撑能力降低，受到大的压力后容易出现沉陷，如果压力超出其承受能力，就会出现裂缝。尤其注意的是在冬季严寒时候，模板支撑是在冻土上方，温度低时，土结冻膨胀，温度高时土化冻，土的体积发生变化直接导致模板的不稳定，造成不圴匀沉降，最终致使混凝土结构产生裂缝。沉陷裂缝会沿着冻土的沉陷方向延伸，一旦裂缝形成，不会再轻易改变，因为地基沉陷不再改变。

2水利施工中混凝土裂缝的防治措施

2．1优化混凝土的设计配合比

混凝土是一种混合物，其间各物质之间的比例同样会形成裂缝。混凝土配合比设计要坚守两条重要原则，一是最大骨料粒径下的用水量。二是一定水胶比下的抗压强度。在采集原材料后进行试拌，以减少水泥的用量为主要目的。混凝土配合比标牌。在材料中加入粉煤灰，可以吸水，也可以改善混凝土的亲和性、降温、减少收缩和提高抗腐蚀性。将水胶的使用量控制在规定范围内可以促进混凝土的稳固性和抗压强度，因为，水胶从液态转变为固态之后就定型了，不会再轻易改变形状。除了这些之外，也可以在裂缝最容易出现的部位插入钢筋，钢筋的承压能力强，有效防止了裂缝出现。

2．2加强混凝土保护措施

在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水，以便养护保湿。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝，还能促进混凝土后期的稳定，保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护，在一些在建工程中，都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应，氧化是产生锈的主要原因，因此，加强混凝土的密实度，防止空气进入，加强混凝土表面的保护层厚度，预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。

2．3保证混凝土基础均匀沉降

保证混凝土的均匀沉降可以从减轻结构的重量、合理安排施工的工序和改善混凝土的结构三方面入手。但减轻结构重量是不实际的，如果整个工程都通过这种方式保证混凝土的均匀沉降，反而会使工程的稳定性降低，对工程的质量造成了不良影响。改善混凝土的结构要综合考虑多方面的因素，比如减少一种成分的量是否影响了混凝土的功能，增加某种成分会与其他成分发生化学反应等。与此相比，合理安排施工工序是保证混凝土基础均匀下沉的最简单方法，只要在施工过程中意识到这一点，就会推进施工的进程和提高施工的质量。

2．4塑性收缩裂缝的预防措施

塑性收缩裂缝的预防要在选材和保护上进行。在选材层面上，要选择收缩性比较小的材料，收缩性小，就不会促使混凝土的抗拉能力超出范围。还要控制好水泥和水的用量，水泥热量多，用得越多越容易产生裂缝，而水蒸发快，且在混凝土内部，一旦在短时间内蒸发，就会使混凝土快速收缩。除此之外，可以添加一些增加混凝土强度的材料，比如水胶，水胶稳定性强，不易变形，是一种预防混凝土裂缝的优质材料。在保护层面上，要在施工后及时喷洒养护剂进行保护，或者在混凝土表面覆盖一层膜，不仅可以减少水分的蒸发，也可以起到防风的作用，在防风之外还要防止太阳暴晒，太阳暴晒会改变混凝土内部的某些没有稳定的成分。保护措施一直要采取到混凝土结构稳定为止，不要为了提前交工而懈怠。

2．5沉陷裂缝的预防措施

对沉陷裂缝预防需要对症下药，根据沉陷原因决定预防方式。沉陷裂缝的成因是地基的不稳定和模板钢度不足，因此，只要保证地基的稳固性和模板钢度就可以预防沉陷裂缝的发生。在施工之前把松软的地质结构夯实，采取加固措施，减少其在严寒季节冻结膨胀度。保证模板钢度能够有较强的支撑力，减小混凝土对地面产生的不均衡压力，还要选择合理的拆除模板时间和顺序。

2．6温度裂缝的预防

温度裂缝的预防可以从很多方面入手，可以选择低热能水泥、减少水泥的用量、改变成分配比、改善混凝土搅拌和加工工艺、在炎热季节采取遮阳措施、合理安排工序和减小混凝土内外温差等。温度是不可控制的因素，采取的措施也是从材料本身出发，虽然措施不少，但这些措施还要根据季节、地区的不同择优选取，如果措施运用不合理可能会导致资源浪费、预防无效等问题。

2．7施工管理措施

施工管理措施贯彻整个施工过程，提高技术含量、加强技术管理和提高工程质量是施工管理措施的主要内容。技术是否成熟直接关系到整个施工的质量，加强技术管理在施工中具有重要的作用。施工管理简单地说就是检查施工质量，监督施工的整个过程是否出现漏洞、管理材料、资金安置等问题，如果发现有偷工减料等损人利己的行为立即制止。质量是水利工程的首要保证的，水利工程一旦投入使用就很难进行修复工作，所以一次性把质量做到位非常有必要。

作者：宋浩然 单位：观音阁水库管理局