水利工程砼裂缝原因分析及预防

摘 要：水利建筑工程不断的增多。混凝土是水利工程采用的主要建筑材料，裂缝问题是水利工程混凝土结构中普遍存在且难于解决的常见的病害之一，是混凝土工程实际问题。其产生原因是复杂多样的，探讨避免和解决水利工程砼裂缝的预防与处理具有十分重要的现实意义。笔者综合工程实践经验，对水利工程砼裂缝的预防与处理进行了探讨分析。

关键词：水利工程 砼裂缝 预防

中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0031-01

在水利工程中，大部分是由砼预制拼装或现浇而成的，砼是一种由砂石骨料、水泥、水及其它外加材料混合而形成的脆性材料。随着砼在建筑工程应用比例逐渐增重，使得砼所带来的裂缝也随之出现，细小的裂缝通常是一种无害裂缝，对水利工程建筑的影响不太大，对水利建筑承重以及防渗功能不会带来影响，但如果不注意预防和维护，细小的裂缝最终会发展成为严重裂缝。水利工程施工中，水利工程砼裂缝是不可避免的，但是这种不可避免的裂缝是可以做到最低的。裂缝是砼建筑物主要安全危害之一，对水工建筑物会产生不同程度的危害，不仅影响整个施工工程的外观和耐久性，甚至有可能诱发其他病害，严重的会恶化结构的应力状态，对水利工程的应用性能和耐久性产生极大的危害，危及建筑物的安全运行，威胁着人们的生命和财产安全。因此我们应给对裂缝产生原因给予高度重视，并在施工中采取有针对性的措施来预防裂缝的出现，保证建筑物的使用安全。

1 水利工程砼裂缝的预防与处理措施

1.1 合理设计混凝土的配合比

为了避免混凝土裂缝的出现，保证混凝土有较好的工作性能，在工程设计时，应在科学的条件下优化设计合理的混凝土配合比，使用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）、二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）、一高（高粉煤灰掺量）”的设计要求，在施工的时候更要控制好配比，通过减低混凝土配比的用水量，严格按照施工要求进行混凝土配比，使用低强度水泥来配比出高强度、高韧性的抗裂混凝土，激发混凝土的预计后期强度，在原材料加工的基础上混入少量的水泥，不断的搅拌，尽可能地减少水泥用量，然后加入一些粉煤灰，加入粉煤灰的目的是利用其优势来改善混凝土的性能，有效的减弱混凝土的收缩幅度，增加混凝土材料的和易性，从而在抗腐蚀和稳定性方面得到很大的改善。再就是加入一些粗骨料，将其配合进混凝土材料中进行搅拌，将水和胶的比例控制好。对于水利工程中容易出现裂缝的一些地方，例如在转角的位置要可以设置一些钢筋材料来提高拉应力，钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，这样就将混凝土上承载的压力转移到钢筋上，通过这种方法来控制裂缝的发展和扩大。

1.2 合理选择施工材料

首先，水泥材料的选择，水泥材料的品质好坏决定砼结构的性能，水泥凝胶的组分、结构和数量都可以影响水泥的毛细孔、凝胶孔德形状、尺寸和数量等，并进而影响到砼的干缩性。其次，骨料的选择。砂石的作用主要是骨架支撑的作用，砂石不与水泥材料发生化学反应，可以起到降低水化热的目的，从而可以有效的降低裂缝产生的几率。对于骨料而言，其作用更加显著，骨料应该具有良好的颗粒级配，可以将孔隙率降到最小，要保证砂石表面干净无杂质，这样才可以和水泥更好接触，达到更好的效果。砂石粒径比较大的时候，可以有效减少水泥用料，也可以降低水的数量，从而降低了水泥搅拌时散发的热量。但是砂石粒径过大的话也不合适。搅拌起来十分费劲，而且很容易发生一些离析现象。在常见的施工过程中，一般使用的是5～16 mm碎石作为原料，有的使用10～25 mm粒径石子。再就是砂子粗细选择问题，砂子太粗不行，会影响砼的和易性，容易发生泌水现象。砂子太细也不行，尽管保水性高、而且振捣作业也比较容易，但是很容易发生干缩现象，致使表面出现裂缝。外加剂的选择也很重要，可以减少用水量，减少水化热，改善表面开裂现象。

1.3 加强施工管理

在整个混凝土施工管理中，要加强施工技术管理，施工技术好坏直接关乎到施工质量的好坏，对于水利工程施工而言，要做到以下几点：（1）砼振捣要密实，拆模后要及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润；（2）施工过程中应经常观察模板的位移和砼浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后要进行第二次振捣；（3）配置大体积砼宜选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等，此外可改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量、降低水化热，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖，以确保砼内外温差小于25 ℃；（4）对施工过程进行监控及时采取相应温度控制措施。在施工时，要对施工的重点部位、关键工序进行动态控制，面对异常变动能及时调整应对措施，如按确定的时间进行拆模，气温骤降时要及时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度，当室外日平均气温连续 5天低于5 ℃时，施工就应立即按混凝土冬季施工的规范来进行；（5）添加外加剂防止裂缝。为保证混凝土工程质量，防止裂缝产生，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一，例如使用减水防裂剂，以避免因混凝土不凝而带来的塑性收缩问题。

2 结语

总之，砼裂缝的出现是水利工程建设中不可避免，一旦产生裂缝，就会在荷载以及温度的作用下不断扩张，最终引起大的病害，影响水利建筑物的美观和实用，带来巨大的安全威胁，产生砼裂缝的原因有很多种，有的是由于地基沉降引起的，有的是由于温差变化引起的，还有的是养护管理不到位产生的裂缝。因此，我们要在施工中严格管理，加强材料的配合比设计，加强混凝土的管理和养护，只有采取诸多有效措施，才能预防裂缝发生与发展。

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