1研究防治水利工程施工中混凝土裂縫的意義

當(dāng)前，針對(duì)混凝土裂縫出現(xiàn)的實(shí)際情況，許多水利施工單位和管理部門(mén)都開(kāi)展了相關(guān)課題的研討會(huì)，并分析和探索出了許多防治和修補(bǔ)的措施，并運(yùn)用到實(shí)際工作中。通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外的相關(guān)資料不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)建筑物的后期維護(hù)的問(wèn)題不僅在發(fā)展中國(guó)家是個(gè)難題，就連西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的研究也需要進(jìn)一步完善，出現(xiàn)混凝土裂縫的情況一般情況下都意味著建筑物已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)破損問(wèn)題，并且裂縫的產(chǎn)生又是必然的，這種情況無(wú)法避免，因此，加強(qiáng)對(duì)這一問(wèn)題的研究，對(duì)混凝土裂縫采取更為有效和科學(xué)的防治辦法勢(shì)在必行。

2造成水利施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的因素

通過(guò)對(duì)混凝土裂縫產(chǎn)生原因的分析和研究，可以對(duì)混凝土裂縫的類(lèi)型作出以下劃分：

（一）由于溫差而產(chǎn)生的混凝土裂縫

由于溫差因素而形成的混凝土裂縫也可以稱(chēng)之為溫度裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土在澆筑硬化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水和熱，由于混凝土體積較大，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)的熱量分布不均勻，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在溫度的作用下，混凝土微孔中存在的少量水分會(huì)產(chǎn)生這兩種變化：（1）處在微孔中的水分凝結(jié)為冰，其體積出現(xiàn)增大，給予混凝土一定的凍脹應(yīng)力。（2）由于過(guò)低的溫度，混凝土?xí)�受到由處在混凝土微孔中的水分所帶�?lái)的滲透壓力。如果混凝土同時(shí)受到凍脹應(yīng)力和滲透壓力的共同，且混凝土本身承壓能力無(wú)法同時(shí)承受這兩種作用力時(shí)，裂縫就會(huì)出現(xiàn)，且該情況無(wú)法避免。由于混凝土內(nèi)外溫差而產(chǎn)生的的混凝土裂縫有很多類(lèi)型，主要包括表面裂縫、深度裂縫、和貫穿裂縫。

（二）由于混凝土體積收縮而產(chǎn)生的裂縫

在水利工程的施工過(guò)程中，混凝土凝固過(guò)程中產(chǎn)生的蒸發(fā)和散熱現(xiàn)象是造成混凝土體積收縮的主要原因，尤其是體積較大的混凝土，受到這種因素的影響從而產(chǎn)生的變化更為明顯。當(dāng)混凝土出現(xiàn)收縮情況時(shí)，一旦還有一些外部作用也參與進(jìn)來(lái)，就會(huì)導(dǎo)致收縮應(yīng)力的形成，并且收縮應(yīng)力會(huì)對(duì)混凝土的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成直接影響。如果這些在各種作用下產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)混凝土造成的破壞程度遠(yuǎn)大于混凝土自身的承壓能力，就必然會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫，這種裂縫也可以稱(chēng)之為干縮裂縫。干縮裂縫的出現(xiàn)既會(huì)對(duì)混凝土的各項(xiàng)性能產(chǎn)生負(fù)面作用，還會(huì)使混凝土的使用壽命在很大程度上大大降低。結(jié)合現(xiàn)實(shí)工作情況來(lái)看，混凝土干縮裂縫對(duì)水利工程造成的不利影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）混凝土裂縫會(huì)降低混凝土本身的抗拉強(qiáng)度，從而造成混凝土的使用壽命減少；（2）一旦出現(xiàn)混凝土裂縫，混凝土內(nèi)部就會(huì)被一些通過(guò)混凝土裂縫進(jìn)入的有害物質(zhì)腐蝕，造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞；（3）如果水電站、水庫(kù)、灌溉壩的混凝土出現(xiàn)裂縫，就會(huì)造成水的滲漏，如果滲漏情況超過(guò)了一定標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)對(duì)水利工程的質(zhì)量安全產(chǎn)生不利影響，甚至發(fā)生安全事故；（4）一旦一些水壩、護(hù)堤等大型工程中的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了混凝土裂縫，并且隨著裂縫的深度和數(shù)量的不斷增加，整個(gè)工程項(xiàng)目的安全性將會(huì)降低，這樣就很有可能出現(xiàn)不可預(yù)知的事故，造成的損失也是無(wú)法估量的，必然會(huì)對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和國(guó)家的發(fā)展產(chǎn)生不利影響；

（三）由于水泥安定性不良而產(chǎn)生的裂縫

水泥的安定性即體積安定性，是指水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積變化的均勻性。如果水泥硬化后產(chǎn)生不均勻的體積變化，即為體積安定性不良，安定性不良會(huì)使水泥制品或混凝土構(gòu)件產(chǎn)生膨脹性裂縫，降低建筑物質(zhì)量，甚至引起嚴(yán)重事故。引起水泥安定性不良的原因有很多，主要有以下三種：（1）熟料中所含的游離氧化鈣過(guò)多、熟料中所含的游離氧化鎂過(guò)多或摻入的石膏過(guò)多。（2）熟料中所含的游離氧化鈣或氧化鎂都是過(guò)燒的，熟化很慢，在水泥硬化后才進(jìn)行熟化，這是一個(gè)體積膨脹的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)引起不均勻的體積變化，使水泥石開(kāi)裂。（3）當(dāng)石膏摻量過(guò)多時(shí)，在水泥硬化后，它還會(huì)繼續(xù)與固態(tài)的水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣，體積約增大1.5倍，也會(huì)引起水泥石開(kāi)裂。

3水利工程施工中混凝土裂縫防治的措施

通過(guò)對(duì)以上混凝土裂縫出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，可以明確地認(rèn)識(shí)到混凝土裂縫的危害性，因此，在水利工程施工中，一定要運(yùn)用合理有效的方法來(lái)減少混凝土裂縫出現(xiàn)的情況。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的查閱相關(guān)文獻(xiàn)和收集相關(guān)資料，筆者針對(duì)這種情況歸納出了一些有用的措施：

（一）針對(duì)溫差造成的混凝土裂縫的防治措施

想要防治由于溫差而引起的混凝土裂縫，關(guān)鍵就在于對(duì)溫度的控制，通過(guò)這種手段來(lái)將溫度的差異降到最低，詳細(xì)的方法有以下幾個(gè)方面：（1）將混凝土本身能夠散發(fā)出的熱量降到最低，對(duì)混凝土的熱量最主要的影響因素就是混凝土結(jié)構(gòu)中的水泥散發(fā)出的熱量。因此，在選用水泥材料來(lái)進(jìn)行混凝土制作時(shí)，要選擇散熱量較低的水泥材料，同時(shí)還要降低水泥在混凝土結(jié)構(gòu)中所占的比例，當(dāng)然，實(shí)際工作時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和整體工程的要求來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，這樣才能科學(xué)合理地減少或避免混凝土發(fā)熱的情況。（2）使混凝土在入倉(cāng)時(shí)其本身的溫度盡量降到最低。對(duì)澆筑的時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格把控，同時(shí)還要保證澆筑過(guò)程的合理性和精確性，盡量把澆筑工程安排在春秋兩季進(jìn)行，且不能在正午進(jìn)行澆筑。澆筑過(guò)程中，可以在混凝土中添加適量的冰或水，這樣也可以有效地避免混凝土集料的溫度過(guò)高。（3）盡量保證混凝土能夠更快的散熱。采用薄層澆筑的方法來(lái)使混凝土表面的散熱面積增加，盡量使?jié)仓�間歇時(shí)間更長(zhǎng)。在高溫天氣的情況下澆筑時(shí)，要運(yùn)用預(yù)冷卻技術(shù)，同時(shí)將水管放置到混凝土中來(lái)勢(shì)散熱速度更快。

（二）對(duì)因體積收縮而產(chǎn)生的裂縫的防治措施

對(duì)因混凝土體積收縮而產(chǎn)生的裂縫的防治，可以采取以下措施：（1）確保選用的施工材料的質(zhì)量和性能都達(dá)到了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，選擇水泥材料時(shí)，要保證使用的水泥具備強(qiáng)度高、干縮值小的特性，如硅酸鹽水泥。（2）配比水和灰時(shí)，要對(duì)水和灰的比例進(jìn)行嚴(yán)格控制。為了實(shí)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度的增大，目前較為常見(jiàn)的方法就是在混凝土中添加高效減水劑，從而直接有效地提高水泥和水分的比重。（3）在混凝土澆筑過(guò)程中，一定要使混凝土保持足夠的濕度，具體方法就是將水灌入混凝土的表面上和模板中，而且要保證水能夠均勻的分布。要想使混凝土的濕度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，就必須將一層薄膜覆蓋在混凝土的表層上，一般情況下，也可以采用噴灑養(yǎng)護(hù)劑的方法來(lái)達(dá)到這一目的。（4）在高溫或強(qiáng)風(fēng)的惡劣天氣狀況的環(huán)境下施工時(shí)，一定要保證遮陽(yáng)和擋風(fēng)的設(shè)施準(zhǔn)備齊全且能夠使用，從而避免外部因素破壞混凝土的結(jié)構(gòu)。（5）嚴(yán)格按照先后順序來(lái)拆除混凝土模版。

（三）針對(duì)安定性裂縫的一些防治措施

（1）澆筑過(guò)程中振搗密實(shí)。（2）澆筑完成后，直接用振搗泛出的漿液收面，抹面平整。（3）進(jìn)行良好的養(yǎng)護(hù)，鋪塑料布、草簾保水，或者流水養(yǎng)護(hù)。

（四）針對(duì)其他情況的防治措施

以上是針對(duì)造成混凝土裂縫出現(xiàn)的主要原因的防治措施，在實(shí)際工作中，如果發(fā)現(xiàn)由于其他原因而產(chǎn)生的混凝土裂縫，可以采取以下防治辦法：（1）制造和加工混凝土?xí)r，務(wù)必要遵守相關(guān)規(guī)定來(lái)對(duì)組成混凝土的材料所占比重進(jìn)行把控，對(duì)水泥的調(diào)配應(yīng)該最先進(jìn)行，盡量將混凝土中水泥的比重降到最小。采用二級(jí)配制的方法，在粗集料中添加一級(jí)粉煤灰，也可以將粉煤灰直接添加到混凝土中，從而使混凝土強(qiáng)度增加，實(shí)現(xiàn)混凝土各項(xiàng)性能和質(zhì)量大大增強(qiáng)的目的。（2）如果發(fā)現(xiàn)混凝土產(chǎn)生了裂縫，可以采用將鋼筋安置在裂縫中的方式來(lái)緩解這一問(wèn)題，這些鋼筋的存在可以有效地使混凝土的承壓能力更強(qiáng)，從而提高混凝土的抗拉能力，有效地減少混凝土裂縫由于拉力過(guò)大不斷加深和數(shù)量增加的情況出現(xiàn)。（3）施工之前必須要確保設(shè)計(jì)流程的科學(xué)性和合理性，設(shè)計(jì)者要盡量減小混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)給混凝土整體帶來(lái)的約束力，同時(shí)，施工人員也要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)劃來(lái)完成施工項(xiàng)目，這樣才能有效地將混凝土裂縫的出現(xiàn)情況控制到最低，即便是產(chǎn)生了混凝土裂縫，也可以防止其不斷擴(kuò)張和增加。