水利施工中混凝土裂缝的防治技术

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　　摘  要：混凝土一直是水利工程建设不可缺少的原料之一，凭借其用途的广泛性一直受到各建筑工程的青睐。但是因为混凝土受自身和外界环境的局限性的制约，裂缝问题始终是个难以攻克的难题，容易导致安全隐患。基于此，作者在多次参与水利工程建设的基础上阅读了大量文献，探讨了为何水利工程施工中会出现裂缝，并提出了相应的解决方案。
　　关键词：水利施工;混凝土裂缝;防治技术
　　中图分类号：TV544        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）27-0143-02
　　Abstract： Concrete has always been one of the indispensable raw materials for the construction of water conservancy projects， and has been favored by various construction projects because of its extensive use. However， because the concrete is restricted by its own and external environment， the crack problem is always a difficult problem to overcome， which can easily lead to safety risks. Based on this， the author has read a lot of literature on the basis of many times participating in the construction of water conservancy project， discusses why there are cracks in the construction of water conservancy project， and puts forward the corresponding solution.
　　Keywords： water conservancy construction; concrete crack; prevention and control technology
　　引言
　　随着我国经济水平的提高及基础设施建设的推进，水利工程建设越发受到政府的重视。作为衡量水利工程建设质量的重要指标，裂缝以其直观性和直接性颇受重视。作为水利工程建设中的核心原料之一，混凝土裂缝的出现会产生水渗透的风险，甚至会对整个工程造成不可预计的破坏。所以防止混凝土出现裂缝成为研究工作的重中之重。
　　1 水利工程施工的特征
　　由于水利工程施工涉及环节众多，需要消耗巨大财力物力，所以相比其他工程其施工周期更长。所以针对这些因素，水利工程必须保证建设的质量。
　　在影响水利工程施工的众多因素中，环境因素占据了较大比重。最常见的地势、地形、水流及降水等都是影响工程建设的不稳定因素，不但保证不了施工的质量，而且也不能保证工作人员的人身安全。所以工作人员应该在熟練掌握水利工程概况的基础上，认真严格地对待施工的每一个环节。及时发现可能存在的安全隐患并做出判断和分析，建立明确严格的施工标准体系，尽量减少质量事故发生的概率。
　　2 水利施工中的混凝土裂缝的分类
　　2.1 干缩裂缝
　　混凝土构件养护工作结束后的十五天内是土缩裂缝的高发期，究其原因不仅是养护方式不科学，自然环境的改变也是不可忽视的重要因素，双重因素下混凝土产生失水土缩现象。如果土缩应力比内部抗拉应力更大就会导致土缩裂缝，该种裂缝在外观上呈网状分布，尽管不会对水利工程的运作产生致命危害，但会削弱混凝土结构的抗渗和抗压能力，缩短正常使用时间，对将来水利工程的正常运作造成危害。
　　2.2 塑性收缩裂缝
　　塑性收缩裂缝主要是由于水分流失导致，主要发生在混凝土未完全凝固之前，这是其与土缩裂缝相比最显著的不同之处。倘若外界风力强或太阳暴晒，混凝土外层的水分便会迅速汽化，由此造成内部压力不均衡，塑性裂缝便应运而生。通常情况下收缩性裂缝呈现出两边窄中间宽的形状，无法保证水利工程将来能否安全运行。
　　2.3 沉陷裂缝
　　混凝土结构中的沉陷裂缝只要是由于地基不均匀沉降引发的，归根结底是工作人员没有对软土基层迅速做出妥善、合理和科学的加固处理所致。水工运行阶段是该裂缝出现的高发阶段，该种裂缝属于贯穿性裂缝，地基下沉的方向和深度会决定其开裂的宽度，倘若地基下沉后裂缝宽度愈发增大，会不利于水利工程混凝土结构的稳定和加固;倘若地基沉降后没有发生其他变化，沉陷裂缝便会一直处于刚刚出现时的形态。
　　2.4 温差裂缝
　　温差裂缝是混凝土内部和外部的温度不均衡所致，这种情况通常发生于混凝土浇筑和养护阶段，水泥本身的水化热反应可在短时间内释放出巨大的热量，外表热量能够迅速消散，表面温度得以冷却，然而混凝土内部却积蓄着不易散发的热量，内外受热不均所产生的巨大张力导致裂缝的出现。该种裂缝主要产生于分洪和大坝施工的过程中。
　　3 水利施工中混凝土裂缝的成因
　　笔者在收集了混凝土裂缝相关资料的基础上进行了分析，发现施工环节出现的裂缝包括荷载和非荷载两种，经统计发现后者出现的次数更多，且裂缝属性复杂，包括收缩裂缝和温度裂缝两种。虽然都是裂缝，但造成裂缝产生的原因却大不相同，笔者接下来将会对裂缝产生的原因进行详细的分析。
　　3.1 混凝土材料及配合比存在问题 　　在制造混凝土时倘若没有选择合适的外加剂和掺合料，就不能保持水凝土收缩量保持在一个稳定的状态，随着收缩量的扩大裂缝将会愈发扩张，会使水利工程的质量达不到规定的标准，甚至埋下安全隐患;在混凝土的构成中，倘若粗细集料中含有大量的泥沙颗粒物，或集料颗粒级配不符合水利工程的标准，都会使结构收缩量的变化不能保持稳定状态，同上一种类型相似，这种情况也会造成使混凝土产生裂缝并存在进一步扩张的风险，缩短混凝土构件的使用寿命，在使用过程中产生不必要的损耗。倘若工作人员在调配混凝土过程中选错水泥类型，施加的水泥或水过多或过少导致调配比例失调，都会降低混凝土整体的抗裂能力，一旦抗裂能力处于标准以下，便就此生成更多的裂缝，引发更为复杂的问题。
　　3.2 混凝土构件受力不合理
　　水利建设是一项庞大且复杂的工程，需要注意混凝土构件的荷载问题，类型不同的混凝土构件所承担的荷载存在着较大差异，在建设中如果没有对构件的受力性和荷载传递方向进行了解和分析，不能知晓构件的力学特征、受力原理，都会使混凝土构件在受力上发生变化，如果混凝土构件承担了较大的荷载，构件便会产生较多的裂缝。
　　3.3 混凝土施工不当或违章
　　尽管当下混凝土施工程度和水利工程质量愈发受到政府和建筑方的重视，施工现场控制环节的管控也越来越严格，然而工作人员不遵守操作规范或选材不合理的现象仍时有发生，这都不利于混凝土构件发挥应有的作用。
　　（1）如果钢筋绑扎的距离不相等或者间距超过了规定的
　　标准，都会使混凝土板的局部抗拉能力发生改变，水利工程的质量自然达不到相应的标准，一旦抗拉能力不达标都会导致裂缝产生。（2）下层模板拆除的时间过早会降低混凝土的强度和硬度，进而不能满足工程设计最初的设定的标准，这也是引发混凝土裂缝的原因之一。（3）钢筋保护层太薄会使钢筋生
　　锈，进而瓦解混凝土构件的强度和硬度，严重影响其使用寿命，进而产生纵向裂缝。（4）混凝土的养护工作不到位，没有采取科学合理的养护方式也会使得混凝土构件出现质量问题，水分蒸发的速度过快，使其内外压力不平衡，由此产生破坏力较大的干缩，裂缝也随之产生。
　　3.4 温度差异
　　混凝土凝固过程中会伴随着水热化现象，外层温度迅速冷下降，但内部的结构温度却飙升，内外的巨大温差造成了混凝土结构的不稳定。这种温度差异一旦超过5度，混凝土裂缝产生的概率便迅速上升。
　　4 水利施工中防治混凝土产生裂缝的有效措施
　　4.1 科学合理设计混凝土配合比
　　混凝土材料的科学运用是极为重要的，充分了解混凝土材料的自身特征，在符合水利工程混凝土用料标准的前提下尽可能的降低水的使用量，混凝土材料的混合使用过程中应遵守有关的规定及标准把控砂率、水胶和坍落度等，可以在材料混合的过程中添加高粉煤灰，只有严格按照标准、规定将材料混合，才可以最大程度保障混凝土质量的达标，展现出混凝土的高强度、低热度等特征，因此水利建设中对于混凝土材料的混合使用需要科学合理的按比例完成，并且要对混凝土成品进行抽查检验。
　　4.2 加强施工质量监控力度
　　水利工程建设的早期防治最好的办法就是预防，项目的养护工作极为重要，能够最大限度的减轻混凝土建设早期的收缩力，把控构件的湿润情况，尤其是体积不小的构件，采用蓄水、流水等养护方式来最大程度保护构件。养护周期内施工人员要及时的了解构件情况，特别是体积大的构件可能出现的水泥水化热情况要充分考虑进去，做好降温防护工作，减少水化热高峰现象的发生率。
　　4.3 加强对混凝土施工过程的控制
　　混凝土的二次振捣能够最大程度减少裂縫情况的发生，而振捣的方式中机械操作远比手工操作的收缩力小，机械性能的高低直接决定了振捣时间的长短，机械振捣对于粗骨料下和钢筋下水膜情况的消除有明显作用，最终降低了收缩量。二次抹压在实际操作中的使用能够尽可能实现塑性收缩等裂缝问题的消失，一般来说混凝土初凝时产生的裂缝在抹平、多次提浆的过程中会消失，抹压环节可以使用机械抹光机，使得混凝土表面更为光滑整洁且强度更高。而且在此过程中还需要考虑到内外温差可能出现的问题，尽可能减轻混凝土表面因内外温差出现问题，而且天气原因也需要考虑进来，根据天气预报来调整预防方案。一般来说预防方案中需要加入的部分是覆盖或者洒水。
　　4.4 加强温度控制
　　一般来说内外温差过大很容易导致混凝土出现裂缝问题，因此水利建设混凝土施工的时候需要运用防治方案来把控温度。因为混凝土内部温度上升导致内外温差大，这种情况出现的话，就需要操作人员挑选低发热量的水泥来做混凝土的材料，降低水化热发生的几率，能够在一定限度内把控混凝土温差。仅仅这样的防治措施是远远不够的，倘若水利建设发生在夏季，那么操作人员在降低混凝土温差时，需要采用各种措施降低混凝土内部水分的消失速度。工作人员需要科学把控浇筑混凝土的时间，倘若时间过久环境温度高会致使混凝土材质的变化，使得混凝土浇筑质量受到影响。一般说来，浇筑混凝土的时间可以在早晨七点前、下午三点后，避免高温对混凝土质量产生不利影响，减轻混凝土出现裂缝的情况。
　　5 结束语
　　从以上内容我们能够了解到水利工程里混凝土出现裂缝的情况难以规避，而且从已有的数据研究分析中得知，混凝土的裂缝保持在可控范围时是可行的，因此，我们不仅要在水利工程建设时尽可能降低裂缝的出现，而且要在水利工程建设时要把控混凝土裂缝的宽窄，总之想一切办法降低混凝土裂缝可能为水利建设带来的不良影响，这些都需要水利工程建设人员在充分的运用、分析经验的情况下，处理好水利建设中混凝土裂缝问题。
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