水利工程中混凝土裂缝的成因与施工控制

【摘 要】现代水利工程中使用最多的建筑材料是混凝土，虽然其诞生不过100年，但是已在现代建筑行业发挥着不可替代的作用。不过由于混凝土受到温度以及在工程结构或构件产生的作用等因素的影响下，经常会产生一些缝隙，而导致混凝土在水利工程中所有的承受能力、防水能力和使用寿命下降。现代水利工程中最常见的问题就是由于出现混凝土裂缝而引起的质量问题，尽管在水利工程中采用了很多先进的技术和设备，但混凝土裂缝依然是制约水利工程质量的最大因素。因此，必须要高度重视混凝土裂缝这个问题。本文通过对出现混凝土裂缝的原因和一些应对的施工措施，希望对水利工程建设提供一定的参考作用。

【关键词】水利工程；混凝土裂缝；成因；施工控制

在现代水利工程中混凝土在施工过程中是用量最多的一种材料，早已取代水泥的地位。但是由于混凝土本身具有不稳定的特点，又在施工过程中容易受到其他因素的影响，导致在水利工程建设中出现很多裂缝。因为使用混凝土不当会产生一些缝隙。这些缝隙破坏了在建筑结构中的稳定性，并且会减少建筑物的使用周期，所以在水利工程施工中一些建筑物被水渗透过之后，会对建筑物产生不安全的因素，对水利工程的质量形成了严重的挑战。所以通过对水利工程施工中如何使用混凝土会减少缝隙的产生，混凝土缝隙的产生又是如何应对的讨论。对我国水利工程建筑在保证质量的前提下，如何正确使用混凝土有着及其重要的作用[1]。

1.水利工程中混凝土产生裂缝的原因

水利工程中混凝土产生裂缝的原因虽然有很多，但归根结底可以分为荷载作用导致的裂缝和非荷载作用而导致的裂缝两种原因。具体如下[2]。

1.1水利工程结构受到温度的影响

水利工程建筑物的主要结构就是混凝土，而混凝土经常作为地基或一个承受面来支撑其他建筑材料，在受到挤压之后，混凝土在受挤压之后所产生的力的作用下开始变化，当混凝土的表面无法承受太大的外在力量，所以就会发生变形，但由于混凝土的周围比较狭小而且没有向外扩张的空间，所以只能从中间裂开。此外水利工程建筑结构件一般都会受温度的影响，产生伸缩的变化，当水利工程建筑周围的温度升高或者降低时，结构也会随着温度的升高而变大，随着温度的降低而缩小。当这些变化受到一定的阻挡时，结构表面受到一定压力的作用，当压力的作用越来越大，超出结构件所能承受的范围，就会产生裂变的缝隙，而这些裂缝随着温度的变化而扩张或合拢。

混凝土由于物理化学作用而产生反应，当混凝土在空气中产生化学反应慢慢成型的时候，往往会使混凝土的体积缩小。而且在构件中存在太多的钢筋时，钢筋对混凝土的固定作用会增加，对混凝土的结构产生一定的作用力，另外当建筑物的结构超出一定的承受力时，结构就会产生变形，所以会出现一些缝隙。由于没有重视地基的下降和上升，选择的施工地点没有选在坚实、稳定的地面，而是处在松软的地面，导致土地受力不均匀，下降幅度也不同，所以也会产生一些缝隙。

1.3水泥与水在搅拌过程中释放热量导致的裂缝

在施工过程中，水泥与水在搅拌的过程中，发生化学反应，会释放出大量的热量，进而引起温度的急速升高，在施工过程中，由于混凝土内外温度相差很大，是建筑的结构或构件产生伸缩反应，所以导致混凝土在刚开始凝结时，由于内外温差而引起的变化，进而导致裂缝的产生[3]。

2.针对混凝土产生缝隙的办法

2.1合理的配筋和控制温度变化

在水利工程建筑中，防止荷载作用引起的裂变最好的措施在施工中加入适当的钢筋，。至于控制温度的办法就是在进行建筑设计时，要充分考虑到施工所在地的温度，选择温度差变化小的时候进行施工。如果选择在温度差较大条件下进行施工，一定要保证混凝土温度的稳定，尽量避免温差的急剧变化。特别在夏季和冬季温差变化特别大的季节要注意保持温度的稳定。夏季时，浇筑时间尽量安排在早上和晚上，如果是白天中午施工一定要搭设简易遮阳装置，免得温度过高导致产生缝隙。冬季如果温度太低时，尽量选择白天温度稍高的时间段进行施工。一定要对混凝土进行保护，比如在刚刚浇筑完的混凝土上面加盖一些塑料，防止温度过低产生裂变[4]。

2.2防止和减少收缩裂缝，合理安排施工程序

在水利工程建筑过程中，第一，收缩缝需要规范使用、设置；第二，水泥在使用中，水灰比也是非常重要的一个指标，其直接决定了水泥最终的使用量，只有将水灰比合理调整下降到正常范围，才能有效改善水泥土性能，提升其利用率和效率；第三，优化钢筋使用量，混凝土建筑物中会出现收缩裂缝，合理利用钢筋，就能够避免出现过多建筑裂缝，影响建筑物的质量；第四，混凝土建筑后期养护很重要，例如提升其保暖时间，或利用保护涂料对表面进行保养、防护，以免出现安全事故。此外，在对混凝土进行浇筑的过程中，相关施工人员应将施工顺序合理分配，错误的施工顺序，可能只是单方面的降低了施工成本、缩短了工期，但极大影响了建筑物的结构稳定和质量安全。因此可知，在实际施工过程中，要确保建筑物质量，降低开裂率，合理安排施工顺序，避免不均匀沉降。若混凝土结构突变，应力集中，那么合理的施工环节安排也能够有效保护建筑物薄弱处受到的损伤。

2.3适当减少水泥用量，预防混凝土产生的裂缝

在施工的过程中，我们可以使用热能比较低的水泥，例如（如矿渣水泥、粉煤灰水泥）等配制的混凝土，或者在施工的过程中，我们可以在混凝土当中适当的添加一些外加剂，以此来降低在施工过程中水泥的用量，减少水泥与水在搅拌的过程中所产生的热量，我们也可以选择一些比较好的骨料，并且在施工的过程中，我们严格控制好砂、石子含的泥量，降低水灰比，在搅拌的过程中增加振捣次数，因此可以提高混凝土的密度和抗拉强度，也可以在混凝土当中适当的添加一些缓凝剂，这样在施工的过程中，可以适当的减慢混凝土的凝结的速速，有利于混凝土释放热量，这样就可以减少水泥的用量[5]。

3.结束语

混凝土缝隙是水利工程建筑物经常遇到的一个情况，缝隙的出现不仅会使水渗透到水利工程内部结构中，导致水利工程内部构件的老化和功能降低，还会使钢筋的使用周期减少，考验着水利工程内部的承载能力，时刻威胁着水利工程的安全。而水利工程建筑的安全问题直接关系到水利工程日后在防洪防汛、、抗旱救灾、居民生活用水、农业灌溉用水、工业供电用水等方面发挥的作用。千里之堤毁于蚁穴，不要小看那一条条小小的缝隙，有时候它决定了一个水利工程的使用周期和质量安全，关系到人民生活水平的提高、经济的发展以及社会的进步，也关系到人民生命财产的安全。所以本文就是对水利工程建筑中出现裂缝的原因进行分析，并且根据实际情况提出了解决方案。希望对预防和减少裂缝的提供一定的参考。 [科]

【参考文献】

[5]程海洋，周启萍.浅析水利工程中混凝土裂缝的成因与防治[J].黑龙江科技信息，2009，36：423.