水工混凝土防裂施工技术研究

水工混凝土防裂施工技术研究

李雪融

中国水利水电第十二工程局有限公司 浙江省杭州市310000

摘要：混凝土施工质量对于水利工程功能效果的稳定发挥具有重要作用，为避免影响水利工程对区域内水资源的优化配置以及洪涝灾害的防治效果，工程单位需要强化对水工混凝土防裂技术的研究，采取适宜的技术方法强化混凝土的运行稳定性。本文对混凝土裂缝的成因进行了分析，认为裂缝的出现主要与温度、原料、配比等存在关联，提出了针对性的防裂技术方法，为水利工程相关施工管理人员提供参考。

关键词：水工混凝土；施工技术；防裂

引言：混凝土裂缝问题对于水利工程的稳定性、耐久性等具有严重的负面影响，裂缝问题出现后往往伴随着钢筋锈蚀、渗漏、混凝土溶蚀碳化、应力状态改变、结构整体性变化等异常情况，最终导致水利工程的使用寿命降低。水工混凝土存在热传导效果不足、环境影响幅度大、结构体积大等特点，在施工过程中极易产生裂缝，水利工程单位有必要从环境温度、混凝土配比、材料、施工条件等多方面的因素入手提升混凝土的抗裂性能，确保水利工程建成后能够持久稳定运行。

1水工混凝土裂缝概述

水工混凝土可能出现干缩、塑性、沉陷、温差等多种类型的裂缝。其中，温差裂缝的出现与混凝土内外温差数值较大存在关联，而温差来源主要为水泥水化反应生热，内部散热慢而表层散热快，多见于大坝或分缝施工；沉陷裂缝与地基的不均匀沉降存在关联，常见于稳定性差、强度低的软土地基区域，此类裂缝宽度、深度相对其他裂缝较为严重，且易受外界因素影响；干缩裂缝与混凝土养护不到位以及外界环境存在关联，在内部水分大量流失的情况下易出现干缩裂缝问题；塑性裂缝与干缩裂缝相似，形成于混凝土凝固前，在混凝土表层在外界环境的影响下水分挥发，由此产生的内外不平衡压力导致裂缝出现，此类裂缝具有中部宽两边窄的特性，一旦出现将对后续工程可靠性造成严重影响。

2水工混凝土裂缝的形成原因分析

2.1内外温差引发裂缝

混凝土材料的膨胀系数存在一定差异性，在外界环境的影响下，成型的混凝土内外将产生一定数值的温差，在水泥水化热控制不到位的情况下，也会导致内部温度过高，由此产生的温差将导致混凝土结构承受较大的温度应力，进而出现结构变形、开裂问题[1]。

2.2材料使用不合理引发裂缝

水泥是混凝土配置的关键原料，该材料质量对于混凝土结构可靠性具有较大影响，在水泥材料采购过程中，如果采购人员对于水泥的标号、特性要求认识不到位，将导致所采购的水泥在实际应用过程中出现强度不合格、抗裂性能差等问题。混凝土原料类型较多，在配比不合格的情况下也容易出现裂缝问题，部分施工人员在水工混凝土浇筑前未能做好配比测试工作，导致材料配置过程中存在水、砂石、添加剂、水泥等材料用量控制不合理的问题，导致含砂率、水灰比等相关参数也存在问题，影响了成型后混凝土的抗裂性能[2]。

2.3混凝土结构受力不均匀

水工混凝土施工过程中，部分施工单位对于软土地基处理不到位，导致混凝土结构成型后因地基不均匀沉降出现结构裂缝。同时，对混凝土结构的受力载荷相关因素管控不到位也是引发结构裂缝的重要因素，相关问题的出现通常与施工人员对现场混凝土结构受力分析不准确存在关联，未能将混凝土结构载荷控制在运行范围内，最终出现裂缝问题。

3水工混凝土防裂施工技术措施

3.1施工前做好水工混凝土相关测试工作

为了避免后续施工工序、技术方法、材料配比等存在质量缺陷，施工单位需要在混凝土施工前做好测试研究工作，提前对所制定的方案、工序技术措施和配比等进行测试，分析混凝土裂缝出现的原因，针对测试结果进行优化改进，同时组织施工人员在测试阶段掌握相关工序要点，确保后续混凝土施工有序开展。

3.2严格管控混凝土结构内外温差

为了避免因混凝土内外温差数值相差较大引发裂缝问题，施工人员需要在混凝土浇筑、养护等各施工阶段落实温差控制措施，例如，在材料选型过程中，工程单位需要考虑水泥水化反应对混凝土结构稳定性的影响，通过选用低发热量水泥的方式规避此类问题；工程单位在夏季等高温季节中施工时，可以通过夜间进料、骨料堆高、搭棚遮阳等方式降低环境因素的影响，也同时也可以利用冷水为料堆降温、提前进行水泥等原料的进料等方式度温差进行合理控制，在拌和过程中需要避免上料时间超出15分钟，还可以采取冷水拌和的方式控制混凝土出仓问题；在混凝土运输过程中，施工人员也需要采取冲洗、隔热与遮阳等方式避免车辆中混凝土持续升温，确保后续浇筑施工质量不受影响；针对现场施工情况动态调整机械设备与人员管理模式，提升混凝土浇筑施工效率，也能够有效控制温差；此外，在养护阶段，施工人员需要严格按工序流程进行洒水、遮盖等相关养护操作，实现对混凝土结构温差的有效控制。

3.3材料配比

在材料配比测试过程中，施工人员需要重点从性能、质量、型号、用料数量、成本等多个方面综合考虑，实现混凝土结构抗裂性能与成本两方面的同步发展，对于结构载荷、温差等相关容易引发混凝土结构裂缝的问题，施工人员需要合理控制外加剂与原料选型工作，通过优化材料级配、调整粉煤灰比例、选用大粒径骨料等方式强化混凝土的结构性能

[3]。

3.4施工与设计控制

水利工程单位需要针对水工混凝土常见的裂缝问题制定科学合理的工序与施工方案，严格把控大体积混凝土板、梁板柱等结构部件的质量可靠性[4]。例如，在浇筑大体积混凝土期间，施工人员需要对高差进行合理控制，同时也需要避免在高温环境中开展施工，有效规避温差引发的裂缝问题；在施工期间，施工人员需要严格把控浇筑层厚与层间施工间隙，避免间歇时间过长影响结构可靠性；同时，工程单位也需要组织技术人员对现场施工情况进行监督管控，为混凝土浇筑相关施工难题提供技术指导，避免施工进程暂停影响混凝土成型后的质量可靠性。相对而言，科学合理的配筋设计对于改善混凝土抗裂性能具有积极意义，施工人员可以采取双向双层通长配筋等方式提升梁板等混凝土结构的可靠性，同时也需要对钢筋型号与绑扎间距等进行严格控制，有效提升混凝土结构的使用寿命。

4水工混凝土裂缝治理措施

施工人员可以采取注入法、充填法、表面覆盖法等技术方式解决混凝土结构裂缝问题。其中，注入法多用于处理宽度小的深裂缝，通过注入环氧树脂、水泥等浆料的方式将裂缝区域填充固化；充填法多用于解决混凝土结构的大裂缝问题，该技术方法具有成本低、施工方法简单、应用效果良好等性能优势，其对裂缝的处理关键在于利用适宜的填充料对裂缝部位进行加固处理；表面覆盖法借助特质薄膜修复混凝土结构裂缝，需经过周边碎石、杂质清理、树脂处理表面、薄膜覆盖等工序完成裂缝治理工作。

结语：综上所述，水工混凝土裂缝问题的出现对于水利工程防洪排涝相关功能的稳定发展具有重要影响，常见的裂缝问题主要与温差控制不到位、材料配比测试不到位、载荷设计与控制不合理等存在关联，工程单位需要强化对防裂技术措施的方式，在施工前通过测试的方法掌握现有工序、设计要求等方面存在的缺陷不足，提前做好相关问题整改与技术方法培训落实工作，在施工过程中需要严格控制混凝土材料温差并做好配比控制工作，严格按工序方案完成各项施工，有效规避混凝土裂缝问题。

参考文献：

[1]任玉平,赵立志.微膨胀混凝土防裂技术在水工结构中的应用[J].现代商贸工业,2017(32):193-194.

[2]董芸,周泽聪,李鹏翔,刘畅.锦屏一级大坝混凝土骨料碱活性抑制措施的长期有效性研究[J].长江科学院院报,2022,39(05):140-144+152.

[3]“西部高寒地区水利水电工程混凝土防裂技术推广示范项目”在拉洛工程现场顺利开展示范应用[J].长江科学院院报,2019,36(11):26.

[4]高大鹏.基于水工混凝土防裂技术的研究[J].黑龙江水利科技,2021,49(08):102-104.