水利施工中砼裂缝产生的原因及防治措施

李崇峰

摘要：水利工程中施工的问题会影响水利建设的质量和安全，为了提高工程的质量，需要对裂缝现象进行有效的控制和预防，采取适当的施工方式来进行施工，控制好施工材料的质量和注意要点，这样才能使水利工程的质量有所提高，减少裂缝的问题出现，进而提升水利工程的安全性和作用。

关键词：水利施工工程；砼裂缝；原因；防治措施

一、导致混凝土产生裂缝的因素

（一）荷载因素

荷载作用引起的裂缝主要包括施工和使用阶段的静荷载、动荷載引起的裂缝。一般钢筋混凝土结构，在使用荷载的作用下，截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的，因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。比如施工过程重点的制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等引起的裂缝均属于荷载作用引起的混凝土裂缝。

（二）非荷载因素

1.温度变化

一是混凝土在搅拌、运输、浇筑、凝固、硬化过程中，由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热，造成混凝土构件内外部温差较大，从而导致混凝土膨胀不一致，混凝土表面产生拉应力，而内部产生压应力，当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生裂缝；二是若施工中过早拆模板或冬季施工，构件表面温度不均匀，就会产生温度收缩，这种收缩会受内部混凝土的约束，在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定程度，超过混凝土拉应力时，混凝土表面就形成了裂缝。此外，在混凝土养护期间，若突然受到寒流的侵袭，也会在混凝土表面引起裂缝，但较浅，危害性也较小；三是在施工中人为因素引起的温度变化如新旧混凝土分层分块不合理、养护不及时或养护不到位等均会引起混凝土构件的裂缝，这种裂缝危害性极大。

2.收缩变形

混凝土在空气中凝结硬化时体积要缩小，产生一定的收缩变形，这种变形不同程度地受到边界的约束作用。对于这些受到约束而不能自由伸缩的构件，混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。另外在配筋较高的构件中，即使边界没有约束，由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力，有可能引起构件产生局部裂缝。

3.碱骨料化学反应

碱骨料反应是指混凝土中的碱性物质与骨料中的活性成分发生化学反应，引起混凝土内部膨胀而开裂的现象。发生碱骨料反应需要具有三个条件：首先是混凝土的原材料水泥、混合材、外加剂和水中含碱量高；第二是骨料中有相当数量的活性成分；第三是潮湿环境，有充分的水分或湿空气供应。当混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥，或受到含可溶性硫酸盐的作用时，反应生成物遇水可产生膨胀，但由于各种组成体积变化特性的差异所造成混凝土产生不均匀应力，会破坏其内部结构，并影响水泥石与骨料颗粒之间的胶结，形成裂缝。另外某些介质与水泥结合会形成一种可溶性较低的化合物，由于这种化合物的体积比生成这些化合物的水泥浆的体积大，而使混凝土产生裂缝。

二、水工砼裂缝的防治措施

（一）优化混凝土的设计配合比。采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加I级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。水泥的选择应优先选择水化热较低的矿渣水泥，避免使用刚出厂未经冷却的高温水泥。骨料选择：砂子为Ⅱ区中砂，细度模数在2.4～2.6之间为最佳，含泥量不大于3.0%，泥块含量不大于1.0%，石子为连续级配碎石，含泥量不大于1.0%，泥块含量不大于0.5%，掺合料应选择优质粉煤灰或矿渣粉，掺入一定数量的掺合料替代水泥能降低水化热，保证混凝土的和易性，增加混凝土的密实度，选择与水泥相适应的外加剂，增大混凝土的流动性。

（二）加强混凝土养护措施。在混凝土浇筑振捣完成后，应当在12小时内，对浇筑完成的混凝土加以覆盖，并浇水养护。常温状态下的混凝土，拆模强度应大于1.2MPa，在混凝土施工时掺入了防冻剂的情况下，必须在强度达到4MPa时方可拆模。拆模时，要注意混凝土不粘模、不掉角、不产生裂缝，如果出现缺损，要及时进行修整。拆模后，还需要对混凝土喷水养护，常温时，混凝土养护期不能少于7天，浇水次数应根据混凝土温润状态确定，以保持混凝土有足够的湿润状态为准。止前对混凝土的养护常见的有浸水养护法、围水养护法、覆盖浇水养护法、塑料薄膜养护法、喷膜养护法等几种。

（三）塑性收缩裂缝的预防措施。一般选用干缩值较小、强度好的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。严格控制水灰比例，掺加高效减水剂来增加混凝土的强度，减少水和水泥的分量。在浇注混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。要及时在混凝土的表面覆盖一层薄膜，保证混凝土的湿度。

（四）沉陷裂缝的预防措施。如果想要使混凝土材料构筑的地基保持稳定，需要加固原有的松软土质，同时对工程模板进行改进，着重增强其刚度与强度，使地基保持强打的支撑力，浇筑工作进行时，需要控制好用水量，拆除模板时间不宜过长。

（五）施工管理措施。加强施工管理的措施有：在质量管理上，建立健全监督机制，严格按照质量标准进行监管，无论从施工质量还是材料质量都要进行检验，实行全面质量管理；其次在全面管理中将目标变成现实，从质量预防开始，提高整个工程的质量；在人员管理上，进行人员的全面教育，把之前的分散管理转化为综合管理，以系统的管理理念指导施工人员，强调质量的重要，突出重点，围绕质量工作，将质量提高。

三、总结语

水利工程的建设对我国的水资源管理以及水力发电等有着重要的作用，如果水利工程的质量不能符合标准，会影响国家能源的供应，甚至是灾害产生造成的严重后果。为了提高水利工程的质量和作用，需要加强施工技术的质量，避免水坝的裂缝问题，对施工环节进行细致的操作，注意施工要点，同时加强管理，严格控制工程的质量，使工程的病害得到有效预防，促进我国的水利工程发展。

参考文献：

[1]李志波.水利施工中砼裂缝产生的原因及防治措施[J].建筑工程技术与设计，2016 （1）.

[2]韦凤菊.水利工程施工中砼裂缝产生的原因及防治措施[J].低碳地产，2016，2 （13）.