探究水利工程水泥混凝土裂缝产生原因分析及防治

随着我国农业的不断发展，大大加快了水利工程的建设步伐。混凝土作为一种建设材料，因其耐火防渗透能力强、成本低、可塑性强等原因，在水利工程中广为使用。但是在工程实际施工中，混凝土应用也会出现各种各样的问题，混凝土裂缝问题应该是其最常见也是影响较大的。混凝土浇筑不当、荷载过大、维护不周或是材料本身老化等都是混凝土裂缝产生的原因，裂缝的存在会使得整个水利工程的承受能力下降，削弱其应用持久性，甚至对人们的生命财产构成安全隐患。所以对于水利工程水泥混凝土裂缝产生的原因进行分析并提出可操作性的防治途径，具有很重要的现实意义。

1水利工程简述

水是生命之源，但是其自然存在的状态并不能完全契合人们的需

要，通过建立水利工程建筑，比如水闸、鱼道、堤、溢洪道等，才能有效控制水流，进行合理调配，以满足人们生产生活需要，同时预防洪水等灾难。水利工程存在的意义就在于充分、科学、合理地管控分配好自然界的水资源，在避免有害威胁的同时达到人们需求标准。水利工程相比之下有以下几个特别的地方:(1)水利工程项目一般工期长、波及范围广、技术难度高、需要的资金投入大;(2)影响面积大。水利工程的建设对于流域居民及其周围环境来说优劣并存，水利工程的建设既可以给周边民众甚至整个地区带来安全便利，但另一方面，该工程的兴建可能会造成一些居民迁移、淹没部分区域等弊端。因此在水利工程的设计中，应该提前结合当地地理环境情况具体分析，统筹兼顾，尽可能减少不利影响，在经济、环境上都收到良好的反响。

2水利工程中水泥混凝土裂缝类型以及产生原因分析

2.1水泥混凝土裂缝类型

(1)收缩裂缝。混凝土的塑性收缩裂缝产生的主要原因是其在彻底凝固之前，突然受外界大风等天气的不良影响，混凝土表面水分流失加快，混凝土体积收缩，但收缩强度超过了混凝土本身可以承受的范围，造成裂缝。另外混凝土的水灰比例、空气中湿度及混凝土凝结时间等也是影响原因;(2)温度裂缝。温度裂缝主要是由混凝土内外温差造成的。在实际施工中，很多大型水利工程都需要用到大体积的混凝土，对于体积比较大或是处于温差变化大地区的混凝土，其内部水分蒸发放热但不容易散发，因此混凝土内部温度不断升高，而与此同时，混凝土表面的散热则快很多，形成内外温差。在热胀冷缩作用下，混凝土承受的应力大于本身抗压能力时，便会在混凝土表面产生裂缝，通常为纵横交错。(3)沉降裂缝。沉降裂缝主要是由水利工程建设地基不均匀、地基紧实度不高或者模板强度不高、渗水等原因造成，当地基稳定后，沉降裂缝也趋向稳定。

2.2水泥混凝土裂缝产生原因分析

相比其他工程建筑，水利工程比较显著的特征是其与水接触面积大，在该环境下也一定程度上促进了水泥混凝土问题的产生。混凝土裂缝产生的原因多种多样，复杂程度很高，很多时候都需要工程相关工作人员做现场的勘察工作，以确定形成的具体原因，为后续工程建设参考。本文主要从以下几点进行分析。

(1)混凝土材料及配比问题。混凝土材料质量出现问题或者浇筑时配比不当都会直接导致裂缝的产生，因此不容忽视。在混凝土进行浇筑之前，对其所涉及的材料，如水泥、砂石等进行严格把关，水泥强度是否满足要求、水泥质量如何、有没有受潮等都应该提前检验妥当，否则后期再好的施工技术或者维护手段都是徒劳。在水泥混凝土制作过程中，混凝土配比确定也是比较重要的环节，水泥用量不当、含砂量不足或者水灰比未符合要求都可能影响混凝土成型后抗压强度，需要结合经验以及理论知识，根据具体环境严格分析设计;(2)地质变化。通常水利工程修建的位置都在比较偏僻的地方，地质条件比较复杂，在特别的时期会产生不同程度的变动。比如说:在夏季来临时，降水量大地下水运动多，增大了对水利工程地基的冲击力。一旦对水利工程地基荷载过大，就会造成其稳固程度的直线下滑，引起沉陷裂缝或者直接渗水，对于水利工程施工质量构成不良影响;(3)受力不均衡。在水利工程建筑使用中，结构所受的力学作用，尤其是横向或者纵向的作用力对于混凝土结构的破坏力十分大。比如说在对老水利工程进行加固过程中，上部的施工无疑大幅度增加了中下部结构的荷载，表现为纵向荷载;横向上荷载则主要由水流冲击产生，在此环境下，受力作用的不均衡很容易造成混凝土裂缝;(4)维护不当引起。在混凝土材料进行浇筑后，需要经过一段时间才能进行完成成型，投入使用。在混凝土结构凝固期间，如未做好维护工作，很有可能因为混凝土长时间暴露在空气中，受外界温度变化或者空气流通的影响产生塑性收缩裂缝、温度裂缝等，造成不良后果。

3水利工程中水泥混凝土裂缝防治方法

3.1优化配比，合理设计

在混凝土结构施工中，应提前设计好所需各种材料的比例，在已知水利工程允许的裂缝宽度范围后，能更好地指导混凝土结构施工工作的设计，将裂缝宽度严格控制在适当范围。在对原材料进行施工之前，可以进行提前试验，可以适当采用粉煤灰来代替水泥，能够有效改良混凝土内外温差问题，并降低混凝土出现收缩裂缝的可能性。同时，在混凝土中适当加入钢筋也是收效较好的方法，在控制好钢筋的直径及钢筋在混凝土中间隔后，能在很大程度上增加混凝土抗拉防裂能力。

3.2保证原材料质量，加强养护

在实际施工中，应该根据混凝土强度要求选择合适的水泥种类、尽可能好的砂石，原材料的各项指标都应达到国家相关规范要求，同时符合水利实际工程需要。

水利工程中，混凝土结构养护也扮演着重要的角色，能减少很多混凝土成型过程中或者成型后裂缝的产生，其主要表现在对新浇筑的混凝土湿润养护上。对于体积较大的混凝土，需考虑水化热的问题，尽可能减少混凝土内外温差，采取措施减小温差峰值。混凝土在成型后最后进行必要的储水保温，如用薄膜、湿润的麻袋等进行覆盖养护。另外对于地下的混凝土结构，尽快填入地下，也能有效减少裂缝的产生。

3.3避免沉降裂缝，加强施工管理

在混凝土结构施工过程中，经常会出现结构的不均匀沉降，究其原因，就是整个结构的重要超过混凝土结构的承受强度时，那么就会产生不均匀沉降，因此在施工过程中，一定要控制整个结构的重量但是又不能单纯地依靠减轻结构重量来实现控制不均匀沉降，如果这样做了，那么就会造成自身重量加大，稳定性降低，更加重了不均匀沉降的产生。在工程实践中，要以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。

混凝土沉降裂缝相对来说威胁较大，因此需要引起重视。对于水利工程地基中软土地部分应进行适当加强加固，增加其紧实度，在混凝土结构施工中，保证其不会被水渗透甚至浸泡，另外在拆除地基模板时，应该把握快准狠的原则，严格按照顺序迅速拆离。对于地基上所用的混凝土结构，由于其需要承担整个工程建筑的力荷载，甚至保证在建筑进行其他施工的动荡环境下能保持其稳定性，因此

对于其抗压抗拉能力要求很高，需要合理结合实际情况设计。在整个混凝土施工中，应该对于施工的每一个环节都做好控制管理工作，保证施工效果达到标准，通过检验，从而保证整个工程建设的质量。

4结论

裂缝在混凝土结构中出现得十分频繁，其会使混凝土的各方面性能都大打折扣，影响到整个工程建筑的质量安全、耐久性。因此在水利工程中，应该对于不同情况下产生的裂缝进行不同看待，认真研究分析其产生原因，采用适当的方法进行预防治理，保证建筑物及其构件安全、稳固工作。