广西河池水利电力建筑工程处 广西河池 547000
摘要：水利工程是国家的基础工程建设，它既是国家的公有财产，也决定了一个地区的社会生产是否能正常运行。在水利施工建设中，或多或少都会存在一些质量问题，比如从常见的裂缝缺陷。混凝土中一旦出现裂缝会对整个的建筑结构产生极为不利的影响，它会降低钢筋混凝土的抗压承载性能，缩短整体结构的使用寿命。为了保证水利施工建筑结构的质量，必须要加强对混凝土中裂缝的重视。本文探讨了水利工程施工中混凝土出现裂缝的原因和对应防治方法，希望能够帮助提高水利工程施工建设的质量。
关键词：水利工程；混凝土裂缝；原因；方法
随着我国社会经济与科学技术的快速发展，国家基础设施建设中的水利工程也不断地在改革和完善。混凝土施工作为水利工程建设的重要环节，对工程施工的质量有着重要的影响。在实际施工过程中，混凝土裂缝极易出现也基本难以避免，裂缝的出现会缩短工程结构的使用寿命，降低其整体结构的抗压、抗腐蚀能力和承载力。因此必须要对裂缝出现的原因进行科学的分析，并能够有的放矢地提出防治解决办法，保障水利工程的质量。
一、混凝土产生裂缝的原因和裂缝类型
1、干缩裂缝
水利施工建设中，混凝土凝固时会蒸发散去热量，根据热胀冷缩原理，混凝土的体积会收缩变小，结构体积大的混凝土尤其明显。在这个收缩过程中，外界环境会对混凝土结构产生一个力的作用，即收缩应力。混凝土与钢筋混合的结构本身具有一定的抗压能力，如果外界产生的收缩应力大于混凝土结构的最大抗压强度，混凝土的内部和表面就会产生裂缝。而混凝土中出现裂缝会对整个工程的质量产生严重影响，这个影响主要体现在钢筋混凝土结构的各项力学性能的降低， 使用寿命的减少，最终牵一发而动全身，水利工程的质量堪忧。一旦出现裂缝，一些有害物质等很容易进入混凝土结构内部造成腐蚀破坏。如果裂缝数量增多，体积变大，那么用于水库蓄水或者灌溉的挡水堤坝结构整体的扬压能力会增大，很容易发生渗漏。而堤坝的稳定性难以保障，严重时甚至会影响到人民群众的生命财产安全。
2、温差型裂缝
钢筋混凝土结构相对复杂，其外表面和内部因为结构差异力学性能不同，也容易产生温度差异，水泥水化热是形成这种温度差异的重要原因。水泥水化热会对混凝土结构造成的最直接影响就是会导致裂缝的产生，这种裂缝叫做温差裂缝。其产生原理如下：在混凝土的内部与外表面正负温度差异下，存在于混凝土微孔中的水分会发生两种变化，第一种，内部水温度过低，容易结成冰，而同等分子量情况下冰的体积比水大，会产生体积膨胀，导致混凝土中出现冻胀应力；第二种，微孔中的水温太低，极易产生一种渗透应力。两种应力在混凝土中共同作用，如果应力小的话还不会造成问题，一旦应力矢量和超出了混凝土结构能够承受的抗压强度之后，裂缝就会随之产生。由于作用力的方向大小不同，混凝土材料和具体结构可能也有所不同，裂缝有不同的表现形式，主要有深度、贯穿式和表面裂缝三种。
3、地质影响导致的裂缝
一般水利工程项目建设的地区比较偏僻，许多都在城市郊区，那里的自然环境普遍接近原生态，地质结构相对人口密集的城市来说会复杂许多，而且那里还缺少人工设施的保护，一些恶劣的气候变化或者地质变动都有可能对混凝土结构的稳定性产生影响。地下水在夏季的活动会比较频繁，这种常见的地质活动在城市等地质结构稳定区域不会产生太大影响，而对于一些诸如水库堤坝的底层结构，则有可能会产生相当大的外界环境载荷，这个载荷一旦超出了底层结构的最大承载力，混凝土的上层结构就会逐渐出现沉降型裂缝，堤坝的抗渗透性能也会被逐渐削弱，致使水库的水渗进堤坝中，日积月累，后果将不堪设想[1]。
4、安定型裂缝
还有一种容易出现但可以在工程施工前人为避免的裂缝是安定型裂缝。这种裂缝的产生原因是所选择的混凝土原材料不达标。如果钢筋混凝土的结构不完全严密，钢筋暴露在外或者在结构内部受到腐蚀，也会导致整体结构中出现裂缝。
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二、水利工程施工中混凝土裂缝的防治方法
1、提高施工和管理水平
水利施工中的裂缝一般都是由一些物理变化或者自然原因导致的，基本上是难以避免的，但是如果施工管理和施工技术达标，混凝土材料也没有问题，依然可以人为降低裂缝出现的概率。技术是施工建设的核心内容，它是水利工程质量好坏的先决条件，因此要在施工建设的整个过程中，加强对施工技术的管理。在工程准备时期，要选择优秀的专业技术人才，提高工程建设技术含金量；在施工阶段，管理人员要加强对工程的质量监控，不断地抽样调查检验；管理部门应当有一套完善的工程施工技术规范，并设置严格的质检监测机构。在施工开始之前，管理人员还要根据施工现场的地形条件和工程设计流程图选择合理的施工原材料和设备，保证硬件设施匹配到位。不仅管理人员要定期抽样检测，施工技术人员也要定期核实自己的工作内容完成情况，根据施工要求开展工作。
2、优化工程施工项目
合理科学的水利工程施工项目是保障整个工程进度正常、高效完成的基础。在水利工程的混凝土施工中，混凝土工程项目是必不可少且十分重要的工作内容。工程负责人、施工技术总工程师以及现场管理负责人要在水利工程建设之前根据工程建设场地的实际情形、工程流程设计图、各个施工项目以及流程中的细节内容有一个总览规划，根据以往经验设计一个最贴合工程实际、最高效实用、最经济合理的施工项目。对于混凝土施工内容，要事先实地勘探，掌握一份地质检测的详细报告，分析混凝土施工中可能会出现的裂缝类型和原因，并随时监控混凝土施工过程，出现了问题要及时解决，从整体管理监测上确保混凝土工程质量，提升施工效率，从而降低混凝土结构中产生裂缝的几率。如果出现了细小裂缝，工程技术人员要及时采用钢结构加固裂缝出现部位，防止裂缝不断变大变深，产生更加严重的影响。因此，施工管理人员要事先做好勘探工作，合理设计方案，优化施工项目，并加强对混凝土的施工管理[2]。
3、加强混凝土养护力度
混凝土从最初浇注到自然风干形成特定钢筋混凝土的整体结构，需要细致的人工养护工作。在将混凝土浇注完成并拆模之后，一定要在混凝土表面铺设草席，避免在混凝土的结构在还未完全定型时就受到日光暴晒或者暴雨浇淋，导致其结构不稳定。同时，还要定期不断地对盖在混凝土上面的草席均匀浇水，这样既可以对混凝土结构进行锁水保持其湿润度，还能够防止混凝土结构内部和表面的水分在日照下自然蒸发，出现结构不严密紧实、力学性能被削弱的情况。混凝土施工修建人员一定要加强对初期浇筑完成的混凝土养护工作的意识，他们需要明白这时候的混凝土的质地较脆，结构也尚未定型，很容易受到外界自然环境和人为无意识的破坏。这时候的保养工作可以确保混凝土结构在前期不会出现裂缝，后期性能也可以一直保持在稳定良好的状态中。混凝土的养护工作是提升混凝土整体施工质量的关键,它能够保证混凝土结构的抗压、抗承载力，有效防止裂缝产生，隔绝外界气体进入，保障混凝土的施工质量，增强钢筋混凝土的抗氧化性能。
4、精心设计混凝土配比
混凝土施工建设的原材料选购可以保证施工工作有效开展，在选择好混凝土原材料之后，要对其进行配比搅拌。混合搅拌时各物质的用量对新拌水泥混凝土的工作性的具体影响如下：水泥用量保持不变，每增加10％的用水量，新拌混凝土的强度会下降20％，同时，钢筋与混凝土的整体粘结性会下降10％；如果用水量保持不变，每增加 10％的水泥用量，其收缩率会增大5％。为了使搅拌工作合理，在后续的运输、浇筑和捣实工序之后能够获得流动性、粘聚性和保水性能优越的混凝土，在试搅拌所有原材料时，应当减少水泥的使用量，并加入适量的I级粉煤灰，严格控制水胶比，使其保持在合理范围内。同时，粉煤灰比例要适宜，以降低混凝土的整体温度和结构收缩比率，增加混凝土的抗腐蚀能力，提升混凝土的和易性。另外，还要混凝土周围加放在斜筋，以钢筋托起混凝土，在一定程度上替代混凝土，增加它的承载拉应力，从而有效控制住裂缝的产生。
5、合理采取降温方法
干缩裂缝主要就是因为混凝土内部散热导致热胀冷缩，产生收缩应力而引起的。如果在施工过程中合理降温将会降低这种裂缝产生的几率。比如，在对新浇注的混凝土上面铺设草席并定期浇水，既是一种保湿养护工作，也是对混凝土进行降温的一种方式。混凝土结构密实紧凑，一般很难自行降温，其散热能力比较差，因此施工人员要加强对混凝土降温工作的认识，采取合理的降温方法。运用温和且不伤混凝土结构性能的方法，在质地较厚实致密的部位进行人工疏导，降温散热，避免太阳暴晒而影响混凝土的稳定性，有效减少裂缝数量[3]。
6、预防不均匀性沉降和沉陷
合理的搅拌施工工序能够获得质量均匀密实的混凝土，使混凝土具有优良的的结构，并能够防止出现混凝土基础不均匀的现象，形成沉降裂缝。如果想要依靠传统的降低结构载重的方法避免出现沉降现象，反而会费力不太好，混凝土的结构重量反而会因此增加，结构的稳定性也会下降，出现不均匀沉降裂缝。在混凝土施工之前，需要派遣地质勘测的技术人员在施工场地勘探地基的组成结构和周围的地形条件，要确保地基具有稳定性和受力均匀性。另外，在混凝土浇注之后，混凝土需要依靠模板来完成定型，过了这段时间就要及时拆除模板，避免混凝土在水中浸泡过久而影响其力学性能。
结语
水利工程是国家基础建设的重要内容，在施工过程中会因为许多自然和人为因素导致裂缝产生，而钢筋混凝土中出现裂缝之后会直接影响到结构整体的各种力学性能，降低钢筋混凝土的使用寿命，造成水利工程的施工质量没有保证。水利施工建设的企业一定要加强对混凝土中裂缝的认识，积极找出裂缝的形成原因并采取针对性措施，促进水利工程事业的良性发展。
参考文献：
[1]蔡安顺.水利施工中的混凝土裂缝的原因分析及防治措施[J].中华民居(下旬刊),2013,08(05):326-327.
[2]邓丽,王展,张雅.水利施工中的混凝土裂缝的原因和防治对策解析[J].河南科技,2014,01(18):62+70.
[3]李太平.水利施工中的混凝土裂缝的原因及防治措施[J].四川水泥,2016,07(26):214.
论文作者:何敏姿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月下
论文发表时间:2017/7/13
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