水利施工混凝土裂缝防治措施创新

我国水利工程建设随着国民经济的繁荣发展也呈现出不断上升的趋势。为满足国民经济发展以及工农业生产的需要，大量水利工程开始兴建。在水利工程施工过程中，水泥的使用量在所有材料中占比重最大。这是由于混凝土具有来源广泛、价格低廉、可塑性强、耐火且抗风化作用强等一系列的优点。但是，混凝土也有其自身的缺点，在施工过程中由于各种因素的影响造成混凝土变形，以及混凝土在硬化的过程中可能会出现气泡、裂纹以及一些微小的空隙。这些细小的瑕疵平时很难被发现，但是随着时间的推移这些瑕疵会造成混凝土内的钢筋腐蚀，从而使混凝土的强度大大降低，容易出现渗漏现象。本文针对水工建筑混凝土结构裂缝的成因进行分析，并提出一些防治措施。

1水利施工中混凝土裂缝的类型

1.1干缩裂缝

干缩裂缝通常出现在大约混凝土养护期结束后的两个星期。混凝土在硬化过程中容易受到外部环境的影响，表面的水分蒸发的比较快，所以变形程度比较大，而混凝土内部的湿度相比比较稳定，则不容易产生变形。这样就导致了混凝土表面和内部变形的程度不一致。混凝土内部变形制约表面的干缩变形，从而造成很大的拉力，进而造成干所裂缝。分布于混凝土表面的网状或平行线状的干缩裂缝，其宽度大约在0.05毫米到0.2毫米之间。干所裂缝会造成水渗入混凝土中，对内部的钢筋造成腐蚀，降低混凝土的强度和生命周期。混凝土干缩裂缝的大小主要受到混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素的影响。

1.2塑性收缩裂缝

混凝土的硬化需要一个比较长的过程，在这个过程中表面水分蒸发较快容易导致塑性收缩裂缝。在环境比较干热或者大风的气象环境下塑性收缩裂缝出现的概率大大增加。塑性收缩裂缝的长短不一且分布不连贯，裂缝多呈两端细长且中间较宽的特性。塑性收缩裂缝的长短相差很大在20厘米到3米之间，宽度多在1毫米到5毫米的范围之内。塑性收缩裂缝的产生主要是由以下原因造成的：混凝土在硬化过程中强度很小甚至没有强度，混凝土表面的水分在受到大风或者高温的气象环境的影响下，迅速蒸发。由于水分流失过快混凝土中的毛细管随之产生较大的负压，混凝土表面在负压的作用下会迅速收缩，混凝土此时还未完全硬化，其强度不足以抵消自身的收缩，这样塑性收缩裂缝就产生了。除此之外，混凝土塑性收缩裂缝的产生还受到混凝土的水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等因素的影响。

1.3沉陷裂缝

水利工程由于地基土质不匀、松软或回填土不实和浸水而产生不均匀沉降，这时就会产生沉陷裂缝。除此之外，模板支撑间距过大以及模板刚度不够等因素也是造成沉陷裂缝的重要因素。这种情况大多发生在冬天进行施工的水利工程中，因为模板支撑在冻土层上，随着天气转暖，冻土层融化变软从而造成不均匀沉降，进而导致混凝土产生沉陷裂缝。贯穿性裂缝以及深进型裂缝是此类裂缝最为常见的形式，其走向大多受沉陷的实际情况的影响，比较小的裂缝一般与地面垂直，而较大的裂缝一般存在一定的错位，裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。此外，温度对裂缝的宽度几乎没有影响。沉陷裂缝随着水利工程地基的沉陷而不断发展，在地基沉陷停止后，沉陷裂缝也趋于稳定。

1.4温度裂缝

水利工程施工过程中使用的混凝土的体积通常都比较大，这样在大体积的混凝土内部容易积聚大量的水化热，这些热量没有有效的散发从而导致混凝土内部温度急剧上升。然而，与混凝土内部刚好相反，表面的热量散发很快，温度下降也快，表面温度较低。这样混凝土内外的温差很大导致不同的热胀冷缩，这样就会产生一个拉力，当这个拉力大于混凝土自身的强度的时，裂缝就会在混凝土的表面或者温差变化剧烈的部位产生，尤其是在混凝土施工的末期，这种情况更为明显。温度裂缝的走向通常无固定规律，大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。

2水利施工中混凝土裂缝形成的原因

2.1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。只有把好材料的质量关，工程质量才能在根本上得到保证。

2.2施工中的问题

施工问题也有可能造成混凝土出现裂缝。混凝土裂缝的常见原因有：水泥结石、水分蒸发以及混凝土干缩等。此外还有模板构造不当，漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过拆模等原因也可能造成混凝土裂缝。而以上这些原因中很多都是由于在施工过程中操作不规范引起的，在施工过程中违反施工规范进行的混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实等各道工序都有可能造成裂缝。

3水利施工中混凝土裂缝的防治技术

3.1合理设计方案在水利施工过程中，混凝土作业之前明确混凝土可以承受的裂缝宽度，在进行设计时要考虑这个宽度，将混凝土裂缝产生进行控制。此外，可以通过在混凝土中增加钢筋数量，加大钢筋直径，合理设计间距来增加混凝土的强度。为了降低混凝土开裂的概率，可以选择直径比较细的钢筋，采用比较密集的间距。

3.2原料质量达标

根据结构的要求选择适宜的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原材料，含泥量应符合规范要求。尽量避免采用早强高的水泥，同时可以适当减少水泥的用量，尽量控制在每立方米460公斤以下，以减少水化热量。

3.3加强混凝土的养护工作

在水利施工中混凝土裂缝的养护工作尤为重要，主要体现在对新浇混凝土的早期养护工作。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护，对于大体积混凝土，有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14～28天。对于较大体积混凝土，施工时应充分考虑水泥的水化热问题。除了采取必要的降温措施外，还应尽量避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。在混凝土浇捣成型后，应采取必要的蓄水保温措施，如表面覆盖薄膜、彩条布、湿麻袋等进行养护，以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。对于地下结构混凝土，尽早回填土，对减少裂缝有利。

3.4混凝土裂缝表面修补

此方法既适用于对承载力没有影响的表面裂缝和深进裂缝的处理,同时也适用于大面积细小裂缝的防渗和防漏处理。当混凝土表面裂缝较多或分布面较广时,通常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土面层的方法进行处理。首先将裂缝附近的混凝土表面凿毛,然后沿深进裂缝凿成深15毫米-20毫米，宽150毫米-200毫米的凹槽,再用钢丝刷配以高压水清洗并洒水湿润,然后刷一层水泥砂浆,再用1∶2水泥砂浆分2到3层涂抹,总厚度控制在10毫米～20毫米左右,并用铁抹压密抹光。最后用水泥净浆及1∶2.5的水泥砂浆交替抹压4到5遍,即可形成刚性防水层，并进行覆盖,同时洒水养护。