水利水电工程施工中混凝土裂缝的防治技术

薛俊斌

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730000）

混凝土是否出现裂缝，对于水利水电工程的施工质量起到十分重要的影响作用，在整个水利水电工程建设中占据着较为重要的地位，只有科学认识混凝土裂缝的成因及危害，才能有效掌握混凝土裂缝防治的措施。混凝土出现裂缝时，其整体的结构会产生一定程度的破坏，水泥可以通过裂缝与空气中的二氧化碳直接接触并发生反应，导致钢筋被破坏，影响到工程的整体质量与效率。通过科学探索，能够在实际的施工过程中做到及时的规避，从而确保工程质量符合预期标准。

1 水利水电工程施工中混凝土主要出现的问题

1.1 混凝土干缩裂缝

混凝土的干缩裂缝在施工过程中较为常见，通常在14 d左右的混凝土养护后出现。混凝土会受到外部环境因素的影响，内部的水分会快速蒸发，导致混凝土结构出现干缩变形。混凝土外部最先进行凝固，会对内部产生一定的拉力，同时混凝土内部对外部有着较强的约束力，表面承载的拉力过大，就会造成混凝土的干缩裂缝。这类裂缝通常呈现平形状或网状，发生在混凝土较浅的表面，对混凝土的整体强度影响相对较小。

1.2 塑性收缩裂缝

混凝土在浇筑工作完毕后，需要一定的凝固过程，在这个过程中容易出现塑性收缩裂缝。浆体中还有较大的水分，会不断流向混凝土的表面，最终在外界环境的作用下快速蒸发。在这个过程中，混凝土中的水分受到严重的损失，最终由于过快地丢失水分，导致混凝土凝固不均衡，体积收缩，同时在表面形成一定程度的收缩裂缝。这种裂缝两端细，中间粗，整体的裂纹较为连贯，更容易在大风天或者高温天气中形成，因为大风与闷热的环境都会加速混凝土中水分的蒸发，增加混凝土表面的裂缝。

1.3 沉陷裂缝

水利水电工程建设环境较为特殊，经常会选用土质较为松软或者土质不均匀的地基，导致施工过程中出现一定的沉陷现象。建筑物在投入使用后，也可能因为长时间受到水的浸泡，导致建筑物出现整体沉降的现象，在建筑物表面或内部出现一定的裂缝问题，甚至会影响到混凝土建筑的使用安全，造成较大的经济损失或不良社会影响。在寒冷的季节施工时，由于气温过低导致土层被冷冻，都会导致沉陷现象增加。通常情况下，土层冷冻的情况不均匀，在解冻之后就会出现不规则的沉降现象，导致混凝土建筑物出现裂缝。这类由沉陷引起的混凝土裂缝通常都是深进的，并且裂缝的走向与沉陷的方向有着很大的关系。

1.4 温度裂缝

温度裂缝就是在气温出现较大的差异时，混凝土结构的内部与外部出现了较大的温差，就会出现一些裂缝问题。温度裂缝对于混凝土的整体性影响较大，会导致混凝土的强度下降。水泥在浇筑过程中会释放较多的热量，在内部温度有所上升之后，温度又会逐渐降低，但是由于混凝土不能从内部进行有效的散热，而混凝土接触外部环境的面积又十分有限，单只混凝土内部与表面形成较大的温度差异，形成一定的温度应力，此时如果混凝土的强度不能达到温度应力，就会在力的相互作用下产生裂缝。温度裂缝还与混凝土外部的温度控制有关，如果混凝土在养护过程中，外部环境的温度突然大幅度降低，那么混凝土的表面就很容易出现裂缝，但是外部环境的温度变化造成的裂缝深度不大，对混凝土的整体质量影响较低，因此造成的危害性相对较小，但是依然需要施工人员加强防治意识，避免出现更大的问题。

2 引起水利水电工程中混凝土裂缝的原因

2.1 内外温差过大

水利水电工程通常需要大面积的构件施工，需要进行较多的混凝土浇筑作业。水泥会产生一定的水化反应，因此混凝土的内外部都会出现温度变化，导致水泥凝固情况不尽相同，产生不同方向、不同情况的应力。当两种应力相互作用时，就会导致混凝土出现不同程度的裂缝，并且影响到施工安全。一般情况下，混凝土内外温差过大会影响到内部的强度，且水泥的水化过程会产生相当程度的热量，较容易造成混凝土裂缝，因此需要相关施工人员格外注意温度情况，防止内外温差过大给混凝土的强度造成破坏。

2.2 混凝土材料存在质量问题

混凝土浇筑过程中会使用较多种类的原材料，一旦使用的材料不符合国家相关的标准规定或者材料不能满足水利水电工程的施工需求，那么就会给混凝土的浇筑带来一定的问题，很可能造成混凝土出现裂缝。材料质量不高，生产出来的混凝土自然达不到相关建造标准，随着时间推移自身会出现结构上的变化，导致裂缝问题频发。此外，混凝土是一种呈现碱性的材料，在施工中会与其他材料进行混合，如果材料的配比与材质的选择出现差误，那么就会导致混凝土内部出现一定程度的膨胀，在混凝土终凝之后，膨胀随着时间推移逐渐消失，就会产生裂缝。

2.3 基地选择存在问题

基地选择对水利水电工程的施工影响较大，较容易造成混凝土的裂缝问题。水利水电作为民生工程，不少施工项目中的外部环境较为恶劣，如果混凝土施工的地质条件较差，那么在实际的混凝土浇筑过程中就较容易出现缝隙，随着混凝土的不断沉降和凝固，最终缝隙越来越大，基础结构也可能随之出现变形。时间越久，混凝土中出现的裂缝就会越大，进而影响到水利水电工程的整体建筑质量。这样并不利于水利水电工程的建设，还会造成较为严重的质量安全问题。

2.4 操作不规范

振捣工作是水利水电工程中十分常见的项目内容，如果相关设备出现问题或者人员操作不规范，出现振捣速度不符合相关标准，或者振捣器不灵活、调试不到位等问题，都会导致混凝土内部的结构受到影响。混凝土内部并不均匀，严密性也相对较差。机器故障导致的问题也需要人员来进行承担，因为设备操作人员也承担着维护保养设备的责任，需要及时发现并解决施工设备出现的问题，否则就会导致在混凝土构件的过程中形成裂缝，影响到水利水电工程的整体质量，造成返工与维修，损失一定程度的经济效益。

3 水利水电工程施工中混凝土裂缝防治的有效措施

3.1 优化混凝土的配合比

优化混凝土的配合比，是提高混凝土质量、避免混凝土结构出现严重裂缝问题的重要前提。水利水电工程在施工的过程中，相关施工人员要时刻注意科学配比混凝土材料，严格把关各种材料的使用比例。施工人员应当注意，水泥作为大部分混凝土结构的施工原材料，对混凝土的施工质量起到较为关键的作用，因此施工人员应当注意水泥等材料的使用，切实增强混凝土的和易性。

在混凝土的振捣过程中，还可能出现小规模凝固的现象，如果材料配合比不正确，也会出现送流速度过慢的问题。为了避免这样的问题发生，施工人员应当在材料配比中加入一定的煤粉灰材料，这种材料可以优化配比，避免出现小规模凝固，从而减少出现裂缝的概率。施工单位可以组织员工进行试拌工作，在施工前期配制出更为合适的混凝土配合比，在施工中直接使用合适的比例。在温差较大的季节，施工人员要重视内外温度变化对混凝土强度的影响，使用减水剂尽可能减少混凝土内外部之间的温度差异，从而降低混凝土出现裂缝的风险。

3.2 加大对原材料的监管力度

混凝土的材料问题也是混凝土出现裂缝的重要因素，水利水电施工人员要按照相关规范严格采购原材料，对于不满足施工要求的材料采取严格的抵制态度。采购前要注意核实厂家的生产资质。水利水电工程相关部门可以安排专门的采购人员购买原材料，配备专门的采购监督人员与顾问，帮助采购员选择级配合理的原材料，提高整体的材料质量，从而避免原材料质量不高导致混凝土出现收缩问题。

3.3 做好相关建筑与养护工作

合理的施工方案能够有效避免施工中出现混凝土裂缝问题，从而延长水利水电工程的使用寿命。施工人员需要使用相关的辅助工具，借助一定的分析程序把控水利水电工程的施工环节，及时调整方案中的细小误差。对于混凝土建筑，施工人员需要调整水利水电工程的总体设计情况，排查其中容易出现裂缝的地方，并采取重点防护的措施。在必要的时候，施工人员可以设计加入一些钢筋，注意新增加钢筋的数据与直径、间距，不能影响到混凝土原有的钢筋比率，造成水利水电工程的应用困难问题。

此外，相关施工人员还要做好养护工作，注意确保混凝土的使用质量。混凝土材料强度大，但是也需要特殊的保护，否则容易因养护不当出现裂缝问题。现阶段，部分施工单位更加重视经济效益，只负责建筑，不希望进行养护，导致水利水电工程的后续质量难以得到保障。部分施工单位的养护工作流于形式，没有做到深层养护，尤其是针对原材料的保温与保湿工作，并没有达到相关标准。施工人员应当认识到养护工作的重要性，用科学合理的养护手段提高混凝土的饱和程度，从而确保混凝土具备一定的韧性与质量，发挥出混凝土在水利水电工程中的作用。施工单位还应当设置专门的养护部门，围绕科学养护成立专人队伍，制定指定责任人，一旦出现问题，需要做到追根溯源，找出事故发生的原因，同时加强对于人员的培训与教育，提高施工人员的安全意识与责任意识，让每一位养护人员都能认识到混凝土养护对提高施工安全性与总体质量水平的重要意义，提高水利水电工程的整体施工质量。

3.4 强化温度防裂控制

温度差异给混凝土带来较大的危害，混凝土本身在浇筑过程中就会产生发热反应，需要相关施工人员格外重视对于施工环境温度的把控，避免混凝土内部温度过高，与外部环境形成较大的差异，造成混凝土表面及内部出现裂缝。从混凝土内外温度上下手，由于混凝土在搅拌的过程中会产生较多的热量，因此可以在浇筑过程中预先埋设水管对混凝土进行降温，尤其是在大面积的混凝土浇筑工作中，采用这种方式可以有效降低混凝土自身的散热，避免温度差异过大造成混凝土内部开裂。施工人员还可以在混凝土内部设置专门的温度采集系统，及时跟踪观察混凝土内部的温度，有效规避混凝土内部温度过高造成的裂缝现象。此外，施工单位还要注意季节问题造成的温度差异，合理设置施工工期，尽量避免过热或过冷的天气，做好相关的防护工作。合理把控拆模的时间，在完成混凝土浇筑工作后要进行薄膜覆盖，可以在麻袋中装一些锯末，覆盖在混凝土的中层上。如果温度过高的话，还需要在最上层进行洒水工作，配合内部的散热管道进行双重散热，同时能够防止混凝土表面流失过多的水分，造成水分蒸发引发裂缝问题。同时避免在大风或雨天天气进行混凝土浇筑工作，尽最大可能降低混凝土出现裂缝的风险，保障混凝土浇筑工作及整体的水利水电工程平稳进行。

4 结论

近年来我国相关水利水电工程建设力度不断增强，由于水利水电工程与人们的日常生活息息相关，因此人们也愈发重视相关工程的建设。通过文章的分析可以得知，在我国水利水电工程建设中，混凝土裂缝问题较为常见，容易造成施工质量下降甚至出现安全问题。因此，相关人员应当优化混凝土的配合比，组织专门的人员加大对原材料的监管力度，同时做好相关的建筑与养护工作，强化温度防裂控制措施，有效降低水利水电工程中出现混凝土裂缝问题的概率，相关施工单位要认识到减少裂缝问题对提高水利水电工程质量的积极意义，不断促进我国水利水电工程朝着更好的方向发展。