水利工程施工中混凝土裂缝控制技术研究

2020-01-18张恒文北京通成达水务建设有限公司

环球市场 2020年12期

张恒文北京通成达水务建设有限公司

裂缝是水利工程项目建设的主要质量问题之一，看似小小的裂缝，若忽视对其的预防和处理，会带来诸多危害。裂缝会直接影响水利工程的安全运行和水工建筑的外观，增加后续返工和维修的费用，进而影响施工企业的社会、经济效益。因此，施工企业必须重视裂缝问题，及时采取预防和处理措施。

一、水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因

对于水利工程来说，其施工过程中主要有两方面原因会造成混凝土裂缝：一是混凝土自身理化性质的改变而出现的裂缝；二是混凝土施工过程中受到外部因素影响所引发的混凝土裂缝。

（一）混凝土自身理化性质的改变而出现的裂缝

混凝土自身理化性质的改变所引发的裂缝主要包括沉降裂缝、收缩裂缝、温度变化产生裂缝3 种类型。

（1）沉降裂缝。此种裂缝主要发生在混凝土初凝过程中，主要是由于混凝土配置时配比设计不够合理造成的，例如混凝土中粗细集料配比不合理、水灰比配比不合理、混凝土搅拌过程中粗料较多而振捣不够充分等，都会造成混凝土表面产生裂缝。

（2）收缩裂缝。此种裂缝产生的原因在于混凝土凝固时会发生收缩，此过程产生的力量会和混凝土本身的约束力相互作用而产生裂缝。水利工程中混凝土施工收缩的种类较多，主要由塑性收缩与缩水收缩两种构成。有些混凝土的裂缝存在于混凝土工程的表面，这主裂缝较为细小，具有交叉呈现龟裂状特征，并且缺少任何规律性的特征。还有的混凝土裂缝较大，裂缝的强度较高，裂缝是由混凝土内部压实等问题影响。通过分析混凝土裂缝问题可以发现，由于混凝土制作过程中使用的材料强度不同因而导致混凝土对环境的适应性不同。由于混凝土材料的强度等级不够，水泥品种或者砂石规格的因素都可能导致混凝土强度不足。

（3）温度变化产生裂缝。还有很多混凝土具有热胀冷缩的特征，混凝土裂缝不仅产生于混凝土的内部，因为外部环境的激烈变化，内外温差的突然增加，温差会导致混凝土内部与外部产生热胀冷缩等问题的出现。混凝土表面还会因为温差出现拉应力的情况，如果混凝土的表面超过了混凝土自身的强度，在一些混凝土建设工程中会出现表面高于载荷压力的情况，这使得混凝土的外表面出现较大的裂缝。

（二）外部因素对混凝土产生的裂缝

（1）施工环境引发的裂缝。水利工程施工所处环境较复杂，受到各种因素的影响容易引发裂缝，其中最主要的就是温度裂缝。温度裂缝一般发生在混凝土工程的后期，特别是在体积较大的混凝土表面以及温差较大的区域发生较多。此种裂缝主要是由于混凝土内外存在较大温差，内外热胀冷缩程度不同会在混凝土表面产生相应拉应力而产生的。除此之外，水利工程所处区域地质较为松散或者不均匀、压实度较差等都会造成混凝土结构的不均匀沉降而引发沉降裂缝。

（2）施工工艺引发的裂缝。此种裂缝主要是由于施工中没有按照标准工艺和流程而引发的混凝土裂缝。例如混凝土搅拌不均匀不充分、振捣不够密实等都会引发离析问题，从而引发混凝土裂缝；钢筋混凝土结构施工时的保护层厚度不够，就容易造成钢筋锈蚀，从而造成混凝土内部发生膨胀应力，进而造成混凝土裂缝。

二、水利工程施工中混凝土裂缝控制技术

（一）沉降裂缝的防治措施

应考虑将沉降缝设置在平面的转折部位、高度和荷载差异较大处、过长建筑物的适当部位、建筑基础类型不同交界处等；设计加强刚度和强度。

（二）收缩裂缝的防治措施

收缩裂缝可分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝两种，在防治过程中应注意二者的区别。干缩裂缝的防治需要选择收缩量较小的水泥，并尽量减少水泥用量，但要确保所选水泥的强度能满足工程项目建设的需要，合理的控制混凝土的水灰比，重点防控水灰比控制不足的现象。在混凝土配置的过程中还要增加减少剂等达到降低水灰比的目标，从而达到进一步提高混凝土强度的目标。

（三）温差裂缝的防治措施

确保所选水泥具有较低的水化热，并通过添加粉煤灰的方式将其含水量降低。在此基础上，还需确保混凝土浇筑全程的连续性，强化混凝土的振捣和养护作业质量，避免由于养护不当导致内外部温差较大而出现裂缝。防控温差裂缝是水利工程工程混凝土裂缝控制的主要任务，在保证原材料质量的情况下应当重点防止因为外部温度变化对混凝土工程施工造成的影响。在施工的过程中还要注意季节性措施，如果施工的季节为夏季，需要降低内部水分蒸发引发的问题，进而达到有效控制混凝土温差的目标。