水利施工中预防混凝土裂缝的措施

水利施工中预防混凝土裂缝的措施

佟楠楠

亳州市水利工程队 亳州市 236800

摘要：混凝土作为一种多相非均质复杂的复合材料，受养护措施、约束条件、入模温度、原材料等多种因素综合影响极易产生裂缝，特别是水工混凝土大多存在不同程度的开裂现象，而裂缝的存在会降低水工结构的耐久性、稳定性和强度。此外，开裂形成的微裂缝或裂缝导致混凝土的渗透性增大，有害物质侵入结构内造成水泥基质弱化和钢筋锈蚀，并大大降低工程质量和结构的承载力。因此，水利工程施工质量管理逐渐将混凝土裂缝控制作为重点。

关键词：水利施工；混凝土裂缝；措施

1水利施工中混凝土裂缝类型

1.1沉降收缩裂缝

沉降收缩裂缝主要是指混凝土在发生向下沉降时所产生的裂缝。这一裂缝的形成原因有两方面，一是混凝土块地基土质松软，或是机器回填土时没有压实，混凝土在不均匀下沉时会产生深进的裂缝；另一种是模板的支撑距离过大，刚度不足的模板也会令混凝土发生下沉，产生梭形裂缝，不过当地基稳定之后，这种裂缝也不会再有深向发展的可能。沉降收缩裂缝的产生与模板的选择、施工人员的施工质量、温度的掌控都有一定的关系。

1.2温度裂缝

硬化期间，混凝土施工量较大、固结时间较长的工程若具有较快的施工速度，不能快速消散水化热将导致结构内部温度高于表面温度。结构内、外部温差变大势必会引起变形，当抗拉强度不足以抵抗变形受到约束产生的拉应力时，就会导致温度裂缝的出现。随温度的改变温度裂缝会合拢或扩张，并且可以分为截面均匀温差、内外温差、上下温差等裂缝类型。

1.3干缩裂缝

干缩裂缝主要是指混凝土施工完成后初期（15天左右）由于混凝土内外部凝固程度不同（外部比内部干燥凝固快）所造成的表层收缩变形的裂缝。这类裂缝基本上都停留在表层，内里并没有如沉降收缩裂缝那般的贯穿式伤痕，但仍然会对混凝土的抗渗性产生影响，且其内部钢筋易在水下环境中遭到腐蚀，从而为混凝土的承重能力带来较大的破坏。干缩裂缝的产生与混凝土的调配比例、温度及其养护工作的开展具有直接的关联，比如水灰比例不合理、外界温度骤升骤降都会令混凝土发生干涸不均匀而产生裂缝。

2水利施工中混凝土裂缝的预防措施

2.1做好施工前期的各项测量工作

水利工程的混凝土施工对于混凝土量与比例的要求十分严格，因而在正式施工前往往要开展一系列的准备工作。首先施工管理者要熟悉图纸，明确施工项目的有关规范，并依此制定施工标准，尤其是测量标准要保证精准，以为后面的混凝土调制、浇灌奠定良好的基础。其次就是建筑物的放样测量，这一工作要求极高，应选取专人负责，以对各个工段进行数据资料采集。需要注意的是，测量仪器与工具等要保证精确度，并定期送检、校对，否则测量误差大，会对后期的混凝土浇筑施工产生较为不利的影响。

2.2优化混凝土配合比设计

通过优化配合比设计减少水化热，从而控制混凝土内外温差和裂缝的形成。设计配合比时，通过多种试验检测施工材料的塌落度、强度等参数，从而确定混凝土性能最优的配合比；其次，将适量的减水剂和粉煤灰加入骨料中，合理控制胶凝材料的用水比例，在设计过程中要尽量减少水胶比，一般≤0.6。粗骨料粒径最大≤150mm,级配为二级，砂的泥浆含量≤1%,细度模数宜为2.4-3.0范围。

2.3注重混凝土的浇筑细节

混凝土浇筑首先要保证搅拌细节，施工人员在混凝土的配料、搅拌过程中应做好称重记录，做到8h内不少于两次检查，以确保混凝土质量。浇筑环节中施工人员要明确混凝土分仓、铺料、平仓细节。一般分仓都是按照闸室和闸墩（闸坝工程）进行分配的，分好后将混凝土料平铺成30～50cm厚度，之后便是平仓过程中对大骨料的振捣。由于大骨料颗粒较大，不经振捣容易给混凝土整体质量带来破坏，所以这一过程中施工人员要保证施工质量，避免骨料集中、漏振和振捣程度不足的情况发生，具体操作以混凝土停止下沉、表面反浆无气泡为合格，注意振捣棒的快速插入和缓慢匀速抽出，以防止混凝土面留有棒孔。

2.4集料质量控制措施

集料质量是混凝土浇筑质量控制的重要内容，选用的材料应符合相关规范和设计标准，采购时保证外加剂、骨料粒径与级配、水泥型号的种类满足施工要求。严格按照设计配合比投料搅拌，从而防止或减少混凝土裂缝的出现。一般地，要遵循以下原则挑选集料：①优先选用水胶比和强度适中、低水化热的胶凝材料，为减少水泥用量可以掺加适量的矿物掺合料；②掺加适量的高性能减水剂以改善混凝土和易性，尽量选用性能均衡的粉煤灰掺合料；③应选用粒径较大、颗粒形状优的骨料，通过冲洗控制粗细骨料的含沙量；④选用的集料要有利于减少混凝土塌落度。

2.5温度及温度应力控制

温度是引起混凝土裂缝的关键因素，所以要把控好温度因素。实时关注气温变化情况，实行信息化控制，加强温度监测管理和测量。外界环境温度较高时为降低搅拌产生的热量，拌合前可以对碎石用冷水冲刷、对材料采取密封和遮阳等措施，低温时采取保温措施。为了降低温度应力可以采用水管水冷、二次风冷、通风等技术降低混凝土内外温差，也可用沥青形成滑动层改善混凝土约束条件，达到温度应力释放的目的。工程中，尽量选择15-18时或7-10时浇筑混凝土。

2.6加强混凝土的养护

混凝土的养护通常被定义为施工后的混凝土保养，实际在混凝土施工的过程中一旦发生裂缝显现也是需要施工人员及时修复补救的。这样的补救可随时进行，不会耽误很长的施工周期。相比而言，混凝土施工后的的裂缝修复就比较复杂，因此需要施工人员在施工后的养护方面要注意细节。根据上文所提的几种裂缝类型可知，混凝土裂缝主要在于施工后混凝土内外干涸不均，即受外界温度影响较大所致。因而除了在调配过程中把握混凝土材料比例、控制其凝固时间外，还要对其后期凝固温度展开调控，最常见的是将浇筑时间定在温度较低的夜间，或在白天对混凝土进行遮盖，以此减少温度过高和日晒所带来的表层干涸、裂缝现象。

2.7收缩裂缝的控制

混凝土裂缝分为收缩裂缝和施工导致裂缝两种。首先收缩裂缝的预防要遵循以下四点原则：合理选材、控制混凝土变形；降低混凝土约束，避免裂缝形成；提高混凝土抗拉伸强度与极限拉伸值；避免应力的集中。原材料要选取水化热、细度小的水泥配置，选用膨胀水泥，应在混凝土中添加膨胀剂，搭配的骨料要保证混凝土后期的收缩变形不至过大，含泥量低的砂石配料也能有效降低混凝土的变形概率。当然施工人员采用粉煤灰与膨胀剂的双掺技术不仅令混凝土更加牢固，更在一定程度上代替了水泥用料。在混凝土注入过程中，施工人员在混凝土断面和底板等部位设置了防水层，通过设置合理的伸缩间距，严格控制了开挖流程的超欠挖情况，并对没有防水层部位进行了加厚处理，大大降低了混凝土开裂的可能性。此外混凝土浇筑间隙的处理、拆模时间的把控和后期养护也在一定程度上降低了混凝土的集中应力、提升了其拉伸程度，给混凝土的收缩裂缝防治水平带来了较大地提升。

3结论

综上所述，水利工程施工环境复杂多变，施工周期长，对于施工人员的技术、管理水平有着较高的要求。若要进一步提高水利工程的施工质量，则需要施工人员从设备配置到人员管理再到具体施工均须做到谨慎与完善。尤其针对混凝土的开裂现象，工程管理人员必须抓好施工现场的流程管理，引进成熟的施工技术，通过对技术人员施工作业情况的层层把关，实现对施工质量的保障，从而让混凝土施工从材料采购到配比再到温度、时间的控制都达到标准，从而实现对混凝土裂缝现象的治与防。

参考文献：

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