探讨水工中混凝土裂缝的控制措施

摘要：水工建筑物混凝土施工出现裂缝的原因有很多，对此，需要找到混凝土产生裂缝的原因，然后制定科学的施工方案、在混凝土原材料选择上进行控制、在现场施工过程进行控制以及在浇筑混凝土后保养工作过程进行控制，使水工建筑物混凝土避免出现裂缝，使水工建筑物混凝土发挥出应有的作用。

关键词：水利工程；混凝土；裂缝；措施

中图分类号：TU528.45 文献标识码：A

前言

随着近年来我国大力兴修水利工程，使得各个大小型水利工程项目如雨后春笋般的出现，为人民谋取了较大的福利。然而，在水利工程实际施工过程之中，往往由于所使用的混凝土受到环境的影响（如温度、地形等），会出现裂缝的现象，这严重地影响了水利工程项目的质量。对此，应该在施工中应把好各环节质量关。只有这样才能使水利工程发挥其应有的工效。

1、水利施工中混凝土裂缝的分类

（1）干缩裂缝。

在混凝土养护期结束后的两个星期左右容易出现干缩裂缝。由于混凝土易受外部条件的影响，表面水分损失的多，变形则较大；内部湿度变化小，变形则较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束，则产生较大拉应力而产生干缩裂缝。

（2）塑性收缩裂缝。

在混凝土凝结之前，其表面因失水较快容易产生的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝经常在干热或风力较大的天气容易出现，该裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一或互不连贯的状态。

（3）沉陷裂缝。

沉陷裂缝主要是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实和浸水而造成不均匀沉降而产生的，模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝，尤其是在冬季，模板支撑在冻土层上，由于天气原因冻土层解冻后会产生不均匀沉降，从而导致混凝土结构产生裂缝。

（4）温度裂缝。

当混凝土的体积较大时，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发，从而导致混凝土内部温度急剧上升，同时混凝土表面散热较快，这样就容易形成混凝土内外较大的温差，导致内部与外部热胀冷缩程度不同，产生裂缝。

（5）施工裂缝。

混凝土构件在制作、脱膜、运输、堆放和吊装过程中，由于多种原因容易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平贯穿的各种裂缝。

2、水工建筑物混凝土出现裂缝的原因

2.1温度上的原因

水工建筑物混凝土会受到温差以及收缩的双重作用影响，这很容易引起混凝土出现裂缝。例如，混凝土面临温度变化时，会在配筋薄弱的地方发生开裂，形成45度斜角的混凝土表面裂缝。此外，在水工建筑项目的空置期间，如果混凝土和外界温度相似时，水工混凝土内外的温度差值很小甚至没有，就不会产生明显混凝土裂缝问题；夏季外界的温度高于混凝土内部的温度时，混凝土会抵偿干缩作用，不缩也不胀；冬季外界的温度低于混凝土内部的温度时，混凝土会面临干缩以及收缩的双重作用，导致混凝土出现裂缝问题。

2.2施工上的原因

在水工建筑物混凝土施工的一些细节部分出现纰漏，也会导致混凝土的裂缝问题。比如在混凝土上不合理的负载；过早的负载；增加了太多的水泥剂量；混凝土的上层钢筋未得到有效的保护；折摸过早会使水工建筑物混凝土发生挤压变形，形成裂缝。

水利工程施工方面的原因主要体现在以下几个方面：

第一，由于基层施工的质量问题引起的裂缝，如果基层标高没有掌握好，顶面距离高出了事先设计的距离要求，那么，不仅会使得面层厚度不达标，而且还会导致混凝土板的厚度不够均匀，从而造成了面层与基层之间的摩阻力大大提高，而当摩阻力超出了混凝土板的抗拉应力时，其就会有裂缝问题存在。

第二，混凝土施工过程中，基层干燥，混凝土中含有的水分就会在瞬间被基层吸收掉，从而产生了大面积的收缩现象，最终出现了宽且深的裂缝。

第三，天气因素，如果在高温季节施工，水泥水化的现象就会加快，内部水化合过程中放出的热量散开的不够及时就会发生温度裂缝现象，并且，由于水分的蒸发速度较快，会使得混凝土在瞬间变得干燥，进而收缩，这样也容易出现裂缝。

第四，养护不够及时、充分也会使得混凝土板内部的水分含量降低，从而出现干缩裂缝现象，并且，如果过早的开放交通，混凝土的强度就会与设计中的强度要求不符，那么，混凝土面板就会发生开裂。

2.3设计上的原因

目前水工建筑项目进行混凝土结构设计时，大都将下面正弯矩的钢筋与板面上角负弯矩的钢筋伸入到外角框架柱内或者构造柱内。这种增强节点构造的施工设计方法，使混凝土板面以及板角会受到很强的嵌固作用，所以混凝土表面裂缝会被局限在一定的范围内，在角柱牵制下没有自由伸缩的空间。在板角配筋加强区到一般配筋区间有斜向的过渡带，这里混凝土会不可避免地受到干缩加冷缩双重收缩的作用，这样一来，混凝土板面抗裂性就会大打折扣；混泥土没有在上部配置四角钢筋来抗板面带来的双重收缩作用，也会引起混凝土表面的裂缝。

2.4材料质量问题

水利施工中的混凝土裂缝也有可能是因为材料质量原因造成的，如使用了质量低下的水泥、砂、石等材料。尤其是水泥的质量尤为重要，如果选用的水泥强度达不到标准，就会造成开裂。只有把材料的质量把关好，工程质量才能在根本上得到保证。

3、防治水工建筑物混凝土裂缝的控制措施

3.1制定科学的施工方案

水工建筑物混凝土施工要通过系统的观点来纵观全局，统筹各环节；规划混凝土施工设计时由专业工程师进行实地鉴定、评估，坚持标本兼治、综合治理的基本方针，牢牢把握水工建筑物混凝土施工的基本框架、基本结构以及基本设计理念；坚持谨小慎微、统筹兼顾的原则，这是也是防治水工建筑物混凝土裂缝的根本原则，贯彻这项原则才能在水工建筑物设计和建造中不留任何可能出现混凝土裂缝的隐患。

3.2在混凝土材料上控制

从源头控制好水工建筑物混凝土施工，在混凝土原材料角度上看，混凝土材料要保持各种作用产生的拉应力小于混凝土的实际抗拉强度。对此，可以选择比热容大、能微膨胀、热膨胀系数小、导电性能好、干缩率小的水泥，避免干缩以及收缩作用加剧使混凝土出现裂缝。还需要注意混凝土施工材料的含泥量以及结构密集度。通过掺入合适减水剂，可以减少混凝土的单位用水量。可以采用低流态的混凝善骨料分配。

3.3在现场施工上控制

进行水工建筑物混凝土现场施工时，需要注意以下方面：降低拌合水以及骨料的温度，安排在低温时间或者早晚时间进行混凝土浇筑，尽量避免高温环境进行混凝土施工，减少混凝土的浇筑时间，避免干缩率以及收缩率过大的影响；在高温环境进行混凝土运输作业时，为了防止混凝土温度过高而产生裂缝，需要缩短混凝土运输时间，对混凝土进行覆盖、遮阳隔风，最大化降低混凝土温度；合理安排混凝土施工工序，避免施工荷载过大导致混凝土发生裂缝的可能性；加强混凝土模板以及支撑的刚度，模板需要用水均匀湿润；进行混凝土的浇筑工作后，要及时覆盖、洒水，也可以在初凝前进行二次抹压工序。在水工建筑物混凝土施工中还要特别注意处理好混凝土振动后期的模板移位现象。还要明确各自的职责，检查部门以及监督部门要加大混凝土施工质量检查力度，使水工建筑物混凝土施工做到违规必究、有规可依。按照水工建筑项目计划进度协调好混凝土施工人员、施工材料以及施工设备，水工建筑项目分段控制可细分为天计划，保证混凝土质量的前提下，争取提前完成施工计划。

3.4在混凝土保养上控制

水工建筑物混凝土在保养上，要考虑到水泥干缩性的特性，在硬化初期水份不足时混凝土就会产生裂缝。对此，可以加强混凝土养护，定时浇水；从温差方面考虑，混凝土内外温差变化大，会加剧干缩以及收缩作用，解决的办法是在混凝土适当部位预留若干伸缩缝；由应力太过集中引起的混凝土裂缝，可以在混凝土板面增设若干的钢筋网或者缩小钢筋间距；水工建筑物混凝土强度未达到设计的要求，并且提前加荷，使混凝土构件发生过载情况而在混凝土板底产生裂缝，解决的方法策略是掌握好混凝土的拆模时间，避免提前加载，没有拆模时也不要在混凝土的板面上放载过多的物件。

4、结束语

对于水利施工中混凝土裂缝的形成原因及计算方法存在不同的理论，不过就具体的预防和改善措施意见来说具有一定的统一，通过大量实践证明，在具体施工过程中，作为施工人员应多角度、多观察并进行比较，出现问题后多分析、多总结，结合相应的预防处理措施，以避免混凝土的裂缝所造成的不良影响。

参考文献

[1] 韩全. 水利施工中混凝土裂缝的防治技术探索[J].轻工设计，2011（4）.

[1]高飞.浅析水工建筑物混凝土碳化、冻融、裂缝破坏及防治[J].科技创新导报,2011(05)

[2]高文平.水工建筑物混凝土裂缝控制措施[J].水利建设与管理,2011(02)