水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因及预防措施

[摘要] 本文是作者多年来的工作经验的总结，主要针对水工建筑物混凝土裂缝产生的原因进行了分析，制定出在施工中采取的措施，防止裂缝的产生。

[关键字] 水利工程 混凝土 裂缝 措施

[中图分类号] TV52 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-204-1

1 水利施工中混凝土裂缝产生的原因

裂缝产生的形式和种类很多，要根本解决混凝土中裂缝问题，还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1.1 塑性收缩裂缝

由于混凝土自身的特性决定了其在凝固的过程中，会因为水分的散发而引起收缩，当这种收缩受到了外界力量的约束时，就会形成一定的收缩应力，而当这种应力达到一定的极限，不在混凝土的承受范围内时，就会形成裂缝。粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。水泥品种用量、混凝土强度、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，都会严重增加混凝土收缩，从而产生裂缝。

1.2 温差裂缝

温差裂缝是由于混凝土内部和外部之间产生温差所引起的，温差产生的原因是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。在温度正负交替过程中，混凝土微孔中的水成为结冰或过冷的水，体积膨胀产生冻胀压力，过冷的水迁移产生渗透压力，当两者的附加作用力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就遭受破坏。

1.3 安定性裂缝

安定性裂缝主要是龟裂，通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外，钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。

1.4 外因性裂缝

外因性裂缝主要是指结构受到非正常的外力作用或破坏使用结构物产生的裂缝，包括构筑物基础不均匀沉降引起的沉降裂缝，超负荷作用力产生的裂缝，野蛮装修、随意拆除承重墙或凿洞等引起的裂缝，周围环境影响如酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀引起的裂缝，意外事件如火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。

2 水工混凝土裂缝的防治措施

2.1 优化混凝土的设计配合比

采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加 I 级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。水泥的选择应优先选择水化热较低的矿渣水泥，避免使用刚出厂未经冷却的高温水泥。骨料选择：砂子为Ⅱ区中砂，细度模数在 2.4～2.6 之间为最佳，含泥量不大于 3.0%，泥块含量不大于 1.0%，石子为连续级配碎石，含泥量不大于 1.0%，泥块含量不大于 0.5%，掺合料应选择优质粉煤灰或矿渣粉，掺入一定数量的掺合料替代水泥能降低水化热，保证混凝土的和易性，增加混凝土的密实度，选择与水泥相适应的外加剂，增大混凝土的流动性，降低水胶比减少混凝土的收缩，如果气温大于 20℃时应复合缓凝剂，推迟混凝土放热高峰和降低峰值。

2.2 加强混凝土养护措施

在混凝土浇筑振捣完成后，应当在 12 小时内，对浇筑完成的混凝土加以覆盖，并浇水养护。常温状态下的混凝土，拆模强度应大于1.2MPa，在混凝土施工时掺入了防冻剂的情况下，必须在强度达到4MPa 时方可拆模。拆模时，要注意混凝土不粘模、不掉角、不产生裂缝，如果出现缺损，要及时进行修整。拆模后，还需要对混凝土喷水养护，常温时，混凝土养护期为14～28天，浇水次数应根据混凝土温润状态确定，以保持混凝土有足够的湿润状态为准。混凝土养护常见的有浸水养护法、围水养护法、覆盖浇水养护法、塑料薄膜养护法、喷膜养护法等几种，其中房屋建筑混凝土养护常用的有浸水养护法、覆盖浇水养护法、塑料薄膜养护法三种。对于冬季施工，在养护时更应特别注意，当平均气温连续 5 天低于 5℃时，就应按冬季施工处理，采用热混凝土法、蓄热法、掺加外加剂等办法进行养护，以防止混凝土受冻降低强度值。

2.3 塑性收缩裂缝的预防措施

一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例，掺加高效减水剂来增加混凝土的强度，减少水和水泥的分量。在浇注混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜，保证混凝土的湿度。

正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

2.4 沉陷裂缝的预防措施

要保证地基的稳定，对松软土的地质结构在施工前要进行必要的夯实和加固。要保证模板有足够的强度和刚度，有较强的支撑力，保证地基的受力均匀。混凝土在浇注的过程中不能被水浸泡，模板的拆除要控制在一定的时间以内，还要注意拆模的先后顺序。在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

2.5 施工技术措施

在施工技术上加强控制管理，对于混凝土的原材料配备合理掌握，尽量的减少因为水分的蒸发而导致的收缩裂缝，在混凝土中可以通过掺入外加剂来对配合比进行控制，以此来提高混凝土的稳定性。在对混凝土进行浇筑的工作中，要严格按照施工程序执行，遵守施工规范，分层浇筑，并且保证每层浇筑的间隔时间，以此来控制热量的堆积，避免因为冷热温差出现的变形和裂缝。

2.6 质量管理措施

制定完善的施工管理机制，明确岗位责任，制定奖惩机制，严格规范领导干部和员工的行为，建立完善的监督机制，在施工的过程中，要对施工工艺和施工材料进行严格的监督管理，保证工程的施工人员严格按照规范标准执行，不得擅自做主更改施工程序。对于工程中用到的施工材料严格检查，必须符合施工规范，在材料进场前，联合监理等各个部门对其进行检查，发现不合格的一律不得进场，进场后要对材料妥善保存。对于工程的设计施工图严格会审批准程序，对于相关资料要妥善保管。在施工的过程中，要充分的发挥监督机制，尤其是对于细节部位的监督，要严格重视起来，不能因小失大。

3 结束语

近些年来，我国的中小型水利工程建设得到了迅速的发展，在快速的发展形势下一定要保证水利工程的质量。在水利工程中混凝土裂缝是比较常见的病害，对水工建筑物的质量有很大的威胁。产生混凝土裂缝的原因有很多，这需要广大施工人员在工作中将这些原因进行汇总分析，制定出详细的预防措施，然后在施工中严格控制裂缝的产生，以此保证我国水利工程的质量。