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水利施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施张鸣

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：张鸣

[导读] 摘要：水利工程是重要的民生工程之一，当下中国群众的生活质量在不断提升，水利工程在其中发挥了调节水资源、利用水资源的重要作用。

        陕西省泾河工程局陕西咸阳 713800
        摘要：水利工程是重要的民生工程之一，当下中国群众的生活质量在不断提升，水利工程在其中发挥了调节水资源、利用水资源的重要作用。钢筋混凝土依然是目前水利工程中重要的结构形式，具备着材料价格低廉、性能优越的特点。但是混凝土材料容易产生裂缝，也是制约水利工程高效使用的因素之一，工程的质量问题时有发生，整体工程稳定性和施工、后期使用的安全也会受到影响。因此，在水利工程施工中，需要对于混凝土裂缝进行严格的控制和处理，以免其对于水利工程的质量产生更为严重的影响。
        关键词：水利施工；混凝土；裂缝；原因；防治措施
        引言
        随着我国社会经济不断发展，水利工程数量不断增多。混凝土是构成水利工程的主体，其裂缝问题是行业关注的热点话题。从本质上讲，混凝土作为一种不稳定物质，在凝结过程中很有可能会生成裂缝，根据混凝土施工规范，在不影响工程质量的前提下有少许表面裂缝是允许的。由此可见，水利工程混凝土施工裂缝是最常见的工程质量问题之一。由于混凝土受到内部、外部的应力影响，一旦应力超过了抗拉性能，混凝土表面或内部就会生成裂缝，不仅影响工程整体美观性，还会给工程结构安全带来隐患。这就需要采取相应的防护措施，尽量避免或减少混凝土施工裂缝的产生，保证水利工程的整体质量。
        一、混凝土裂缝产生的原因
        1.温度裂缝
        钢筋混凝土结构目前依然是中国水利工程主体结构，以混凝土材料为主体的建筑就面临着混凝土材料裂缝的问题，因为混凝土材料本身和其他材料之间存在着线膨胀系数的问题，另外在外界环境的影响之下，建筑物内部结构裂缝的产生就成为质量方面的问题。混凝土在水利工程施工中，温度是混凝土强度的重要影响因素之一，因为混凝土浇筑后不断硬化，释放出水化热积累在混凝土内部，如果这些热量不能及时被消散，就会导致混凝土内部温度逐渐上升，形成混凝土内外的巨大温差，导致了混凝土变形、裂缝。与此同时，硬化过程中混凝土的抗拉能力也会发生巨大的变化，温差造成的混凝土变形一旦超过了混凝土的承受能力，就会导致混凝土裂缝的产生。不仅仅是水化热会对于混凝土裂缝产生影响，光照和外部温度、边界条件等都会对于混凝土裂缝产生影响。
        2.荷载裂缝
        导致荷载裂缝主要是结构设计不合理，具体包括：结构计算模型不合理、存在漏算问题；结构受力分析与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力计算与配筋计算错误；结构安全系数不够；结构设计时未考虑施工的可行性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当。另外，施工过程不规范也会导致荷载裂缝，例如，施工机具、材料堆放不合理；预制结构翻身、起吊、运输、安装不当，造成结构受力不合理；施工人员没有严格按设计图施工，擅自更改结构施工顺序，改变了结构受力模式，没有对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
        3.材料的原因
        （1）水泥的质量
        水泥是混凝土中的重要材料，为了保证混凝土的质量，就需要在水泥质量方面进行控制。采购水泥时，需要充分了解好水利工程中所需要的水泥型号和数量，在采购中需要做好水泥质量的控制，保证其来源的可靠性。在水泥的使用中，需要按照相应的操作流程进行规范化的使用，因为不同的水泥有着不同的特性，如果操作不规范就有可能使得水泥的强度受到影响，导致抗裂性比较差。在混凝土内外温差过大的情况之下，压应力和拉应力的增长，也会导致了裂缝产生。
        （2）材料的配合比例
        原材料的配比需要做好科学性的分析、设计，混凝土中的水泥、砂石料、水和添加剂的用量需要严格按照相关规定执行，如果在施工中没有按照严格配比的形式开展相应的工作就会导致混凝土的整体性能受到影响。另外配比中的含砂率和水灰比都是十分关键的影响因素之一，需要综合性的考虑。

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包括混凝土的外加剂也需要进行合理的选择和数量上的控制，随意的配比和添加剂的使用往往会导致混凝土裂缝的产生。
        （3）养护问题
        混凝土在凝结过程中会产生大量水化热，提高了表面水分蒸发量，因此容易出现变形情况。水利工程主要是露天施工，再加上湖水影响提高了风量，进一步加速了表面蒸发速度，所以有很大几率会产生变形问题。一旦在混凝土养护中洒水量不足、覆盖保温不当，会导致表面快速蒸发、凝结，提高了混凝土裂缝的产生几率。
        二、水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施
        1.进行施工技术的充分准备
        施工单位在水利工程施工之前需要做好混凝土构件的前期准备工作，特别是立模工作，保证其质量，是减少混凝土结构产生裂缝的主要工序之一。另外在施工中还需要对于引起混凝土裂缝的原因进行分析，从而保证施工中相关措施的有效性、到位。因为混凝土的收缩能力与裂缝的产生是密切相关的，可以在前期准备工作中通过混凝土拌和过程中加入适量的膨胀剂从而保证收缩能力。另外，相关技术人员还应该了解混凝土构件知识和钢筋构造知识，保证混凝土配筋数量和质量，从而保证钢筋混凝土构件的质量。
        2.温度控制
        减少混凝土的水化热，采用低热硅酸盐水泥或低热微膨胀水泥等，可以减少温度涨缩应力。适当地减少水泥用量，增加添加剂比例，从而减少水化热，可以掺入一定比例的粉煤灰、减水剂等，提升混凝土强度和极限拉伸值。降低出料口温度也是不错的选择，合理安排混凝土浇筑时间段，混凝土搅拌中可以加入凉水降温或进行骨料预冷处理。施工中在混凝土内部预埋冷水管，利用水利工程水资源丰富的优势，通过冷水管循环过水的方法降低内部温度，从而减少内外温差与应力，降低贯穿裂缝生成量。
        3.选择施工原材料进行合理配比
        为了保证好水利工程的质量，需要相关单位对于各种原材料的质量等进行严格的控制，尤其是在建筑结构的采购中，需要做好综合性分析工作，从而使得材料的质量得到保证。需要从材料的质量、性能、型号、价格、数目等多方面的因素进行分析，使得水利工程的整体质量得到了保证，再保证质量的前提下做好科学的成本减低工作。施工单位还需要根据建筑物结构所能够承受的载荷能力、施工温度等做好科学性的材料选择工作，并科学使用外加剂，以防止出现热胀冷缩等一系列的问题。
        4.做好混凝土后期养护工作
        施工完毕后全面加强混凝土定期养护工作十分重要，大部分混凝土裂缝产生都与养护有关系。做好养护工作可以提高混凝土强度、减少裂缝。在后期养护当中，可以在混凝土表面涂刷一层低膨胀水泥，提高表面抗拉性，还可以填充一些微小裂缝。建议安排专人负责混凝土表面勘察，及时记录混凝土的内外温度和导水温度，保证混凝土抗压性能。后期养护中，由于水利工程施工环境恶劣，基础工程可能会产生不均匀沉降，因此应减少混凝土结构上的承载物，降低内外部形变应力，从而改善沉降状况。
        结束语
        综上所述，通过文章的介绍和分析，为了提升水利工程的混凝土施工质量，就需要在材料、涉及、施工工艺、后期养护等多方面进行控制，做好水利工程混凝土施工的细节处理工作，保证达到混凝土工施工标准。因此，需要在水利工程混凝土施工中加强管理控制，减少外界因素的影响，从而提升水利工程混凝土结构的使用寿命和使用质量，真正发挥好好水利工程的作用，解决好工程中的实际问题，减少混凝土结构的裂缝影响，从而保证水利工程的质量和使用寿命。
        参考文献
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        【2】廖萍.水利工程施工中混凝土裂缝的防治措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(8):3171.
        【3】陈亮.水利工程施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施探讨[J].科技资讯,2018,16(5):80.