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水利施工中的混凝土防裂缝技术论述

发表时间：2021/9/7 来源：《城市建设》2021年9月上17期作者：黄莹1 李西刚2

[导读] 自钢筋混凝土技术问世以来，其便利性、经济性以及良好的承重、强度、防水性能等优点使其在大型工程采用的比例一直居高不下。通过与不同的混合料搭配以及不同的水泥性能参数，混凝土施工的成品具有良好的可控性，在承重、承压、防水、防渗等多方面发挥着独特的作用，同时因其材料结构较为稳固，成为现代工程中不可或缺的施工方式。

1山东黄河建筑安装工程处黄莹1 山东省济南市天桥区邮编250032
2山东黄河河务局供水局李西刚2 山东省济南市历下区邮编250013

摘要：自钢筋混凝土技术问世以来，其便利性、经济性以及良好的承重、强度、防水性能等优点使其在大型工程采用的比例一直居高不下。通过与不同的混合料搭配以及不同的水泥性能参数，混凝土施工的成品具有良好的可控性，在承重、承压、防水、防渗等多方面发挥着独特的作用，同时因其材料结构较为稳固，成为现代工程中不可或缺的施工方式。但是混凝土施工后，在其成型、固化达到稳定的结构之前，需要对混凝土进行精心的养护和质量管理，保证混凝土结构的一致性和完整性，使其拥有稳固的材料结构，保证混凝土施工的质量。混凝土材料固化的过程是混凝土施工的关键时间节点，在此过程中，因客观因素而产生的裂缝、离析等情况是影响水利工程安全质量的主要问题。各个施工单位、企业长期以来被此问题所困扰，并对产生问题的原因进行长期的分析、研究，制订了一些相关的解决方案。
关键词：水利；施工；混凝土防裂缝技术
        前言：通过混凝土防裂缝技术能够将水利工程内部结构的稳定性和安全性提升，避免遭受裂缝的破坏。水利工程施工中，常见的质量问题就是混凝土裂缝，一些短期裂缝或者不明显的裂缝可能暂时不会影响水利工程的外观和质量，但是如果没有及时治理那么很容易导致裂缝扩大蔓延，危害到混凝土结构的整体性能。尤其是一些腐蚀性水分、杂质等进入到缝隙后会锈蚀混凝土结构内部钢筋，导致混凝土结构的整体稳定性和强度降低。为此，应当加强防治水利工程混凝土裂缝，避免破坏混凝土结构内部主体结构。
        1水利施工中混凝土裂缝类型
        1.1干缩裂缝
        干缩裂缝是浇筑完混凝土结构两周内最容易出现的裂缝。干缩裂缝主要是由于混凝土结构发生了脱水现象，尤其是在养护阶段，混凝土材料严重发生脱水比例，发生干缩现象，当干缩应力比混凝土的抗拉应力大时会最终导致发生裂缝问题。网状形式是干缩裂缝最为常见的形式，主要特点是小而分散。在短期内，干缩裂缝不会对水利工程的正常运转产生影响，但是经过长期的发展，水利工程的性能会受到干缩裂缝的影响质量降低。
        1.2塑性收缩裂缝
        混凝土材料如果过快流失了水分会导致出现塑性收缩裂缝，这和混凝土材料的凝结过程有着很大关系。如果在高温、大风等环境下浇筑混凝土材料那么会增加水分流失的速率，如果养护阶段不合理那么会加大混凝土内外温差，加上水分的过快历史，导致内外压力失衡，进而引发塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝主要呈现的是中间宽、两边窄的特点，如果不及时解决那么会经过日积月累后扩大深化进而对水利工程的正常运转产生不良影响。
        1.3沉陷裂缝
        水利工程中另一种常见的裂缝形式为沉陷裂缝。水利工程往往所在区域土质含水量高，多为软土地基。如果在前期没有充分夯实那么后期受到外力作用或者自身重量荷载的影响可能发生沉陷问题。此外，在施工过程中地基会受到来自各个方面因素的影响，最终导致沉降问题的发展，出现了沉降裂缝。沉降裂缝往往为贯穿性裂缝，和地基沉降有着一致的走向。此外，沉降裂缝并没有时间规律，地基稳定性是影响沉陷裂缝的最大因素。施工中或者投入使用后都可能发生沉陷裂缝。沉陷裂缝不同于其他裂缝，会严重影响到水利工程的整体稳定性和安全性，甚至导致发生坍塌的现象。
        1.4温度裂缝
        水利工程往往需要浇筑大体积混凝土，而温度裂缝是大体积混凝土中非常常见的一种裂缝。温度裂缝主要是由于在浇筑混凝土结构时内部水泥会产生水化热，在浇筑过程中如果没有及时将内部水化热释放出来，会逐渐聚集，导致结构内外温差不断增大。混凝土结构受到温度影响发生不均匀收缩，同时会导致表面流失大量的水分，造成内部产生温度应力，当超过混凝土结构的拉应力极限时，会产生温度裂缝。

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大坝施工、分洪闸施工等大体积混凝土结构十分容易出现温度裂缝。
        2水利施工中的混凝土防裂缝技术措施
        2.1对原材料进行有效的质量控制和检查
首先，在混凝土配制原材料的水泥、钢筋、混合料等材料入场时，需要加强质量检测，禁止三无产品入场，并对原材料的化学性质进行严格检验，在源头上控制混凝土质量。其次，对各个材料实行分仓、分类储存，避免混料现象的产生，更精准地进行混凝土材料的配比工作。同时，做好储存材料的防水、防晒工作，使材料保持与入场时相同的物理、化学性质，保证其在使用过程中的有效性。最后，对存储中的原材料进行定期的抽检工作，严格按照抽检流程进行留样抽检，保证材料能够在水利工程施工的时间内拥有统一的物理性质、化学性质。
        2.2加强混凝土混合料设计、配比工作
        混凝土在面对不同施工环境、要求时，所需要的原材料混合比例大不相同，因此需要设计工作人员在施工开始前，按照现场施工需求的反馈，选择合适的混凝土配制比例。在保证混凝土结构的强度和稳定度的基础上，通过减少水泥材料的比例来降低配制、施工过程中的水化热。在施工中，可以采用微膨胀、低热量的水泥材料，并在配比前提前降温。为了保证混凝土的强度，在配比过程中应该严格控制水和灰的比例，并对混凝土混合料的凝结、固化过程进行试验、测试，保证混凝土混合料满足水利工程施工的现场要求。并且随着施工进度的推进，需要利用已凝结混凝土的强度，并在计算后降低水泥用量。
        2.3提升施工质量管理水平
        首先，在混凝土浇筑施工的过程中，工作人员需要将混凝土压实，保证其在凝结、固化开始时具有良好的密度且均匀分布。技术人员可以通过观察混凝土浇筑体有无气泡、混凝土材料的沉降情况、表面泛浆情况、水平面以及模板的拼接处有无混凝土混合料的泄露等现象确定混凝土材料的压实效果。其次，在进行浇筑施工时，相关人员需要采用混凝土的分层浇筑方式，保证混凝土具有良好的强度。在混凝土结构有一定斜度，并且结构长度较大的情况下，相关人员应该使用斜面分层的施工手段；在混凝土结构厚度较小，但有较大面积时，需要采用分段分层的方式；在混凝土结构面积不大的情况下，可以采用全面分层的浇筑工艺，在第一层混凝土未初凝时，进行逐层连续的浇筑，直至完成施工。最后，为了降低温度对混凝土结构的影响，相关人员需要减少混凝土的水化热现象。在进行混凝土配比时，预先对水泥进行降温处理，并且严格控制混凝土基础、上下层、里外温差，严格控制混凝土浇筑时间，同时根据混凝土浇筑层厚度以及表面混凝土的凝结情况进行分析，合理地控制混凝土浇筑间歇时间，在浇筑层表面通过洒水等方式增强混凝土散热效果。
        2.4加强混凝土养护
        混凝土结构在拆模之后，工作人员需要执行良好的养护保湿措施，从而使混凝土结构的内部和外部的凝结固化能够同步完成。这不仅能够有效地避免初期的混凝土裂缝，还能有效地增强混凝土的强度和后期稳定性。因此，在混凝土初凝并拆模结束之后，工作人员需要根据混凝土的实际情况制订有效的混凝土养护方案，并在必要时延长养护时间。
        2.5加强地形勘察、地基施工
        水利工程往往受地质因素、水文因素的影响较多，施工环境较为复杂，因而在进行地基施工的过程中，相关人员需要对施工环境中的地质、水文条件进行充分的勘察，并对软地基进行有效的夯实处理，以减少后续施工过程中地基沉陷导致的混凝土裂缝。此外，在混凝土施工的过程中，相关人员需要针对施工现场的地质条件做好地基沉陷的预防措施，避免水利工程施工过程中的混凝土裂缝现象。
        3结束语
        水利工程施工的过程中，混凝土结构产生裂缝的现象较为常见，同时对水利工程的安全、稳定性都有较大的影响。为了保证水利工程高效、高质量施工，在施工过程中，工作人员需要加强对原材料的控制，并加强混凝土配比设计，然后通过有效的施工控制、养护工作减少混凝土裂缝，从而有效地提升水利工程的质量以及延长使用年限。
参考文献：
[1]张磊.水利工程混凝土施工裂缝成因及控制措施[J].陕西水利,2013(6):101-103.