水利工程混凝土裂缝产生的原因及防治措施

水利工程混凝土裂缝产生的原因及防治措施

闫军

身份证号码：640221198903064813

摘要：当前，我国处于高速、高质发展阶段，水利工程数量大幅增多、规模迅速扩大，社会大众逐渐意识到水利工程建设的重要性。而混凝土是水利工程建设中的主要材料，而混凝土裂缝问题也是一种较为常见的并直接影响工程质量的问题，混凝土裂缝问题不仅会影响混凝土的承载力，还会降低防水性，其耐久性也会受到影响，这些都会对水利工程的正常运行造成影响。只有加强对混凝土裂缝控制技术的研究，提升混凝土裂缝控制技术水平，才能更进一步促进我国水利事业的健康发展。

关键词：水利工程；混凝土裂缝；原因；防治措施

引言

在水利工程施工过程中，混凝土裂缝作为普遍存在的一种常见病害，会对水利工程的建设质量造成较大影响，因为它不仅会使混凝土结构存在一定的安全隐患，同时也可能影响到整个水利工程的施工质量。鉴于此，在制定水利工程质量管理策略时应当充分考虑工程施工过程中出现混凝土裂缝的可能性、产生裂缝的原因以及防治措施，以避免产生混凝土裂缝或对产生的裂缝进行有效的修复，使水利工程施工质量维持在比较高的水平，从而使整个水利工程的质量得到保障。

1 混凝土裂缝原因

1.1 设计

设计的合理性影响着混凝土施工的质量，在设计之前需要考虑到本地区的地理气候条件等因素，在前期考察阶段如果设计人员没有精确了解到相应数据，在设计阶段就会埋下安全隐患，例如在设计箱式梁桥的过程中，没有更加精确与完善的数据作为参考，造成横梁的长度与支撑的数量设计存在不合理，在施工过程中容易出现混凝土裂缝问题。设计人员如果没有进行现场考察，仅仅依靠设计理论进行设计，影响适用性，导致施工过程出现混凝土裂缝问题。

1.2 温度因素

外部温度是影响混凝土结构的又一重要因素，混凝土会因外部温度的变化而产生内部结构温度的变化，在这样的温度变化环境下，混凝土会由于内外部温差的问题而出现热胀冷缩的现象，这种现象会使混凝土内外部结构进行相互的拉动，从而出现裂缝。另外，在水泥进行水化的过程中会出现大量的热量，在这时若内外部结构之间的温差高于25摄氏度时，就会出现温度拉应力，从而造成裂缝的出现，对水利工程的质量也会造成影响。

1.3 收缩应力影响

当结构变形时，不同结构之间或同一结构的不同部分之间的不同变形会产生制约和相互作用，称为约束。约束大致可以分为两类，分别为外约束和内约束。在混凝土冷却阶段，新浇混凝土的体积会减小，由于这个基本限制而产生的温度应力就是拉应力。内约束是在降温状态下混凝土的内外温度存在差异，这就造成了混凝土内外收缩率的差异，在混凝土外部形成了一道坚固的屏障，防止外收缩，因此，收缩混凝土也受到一定的拉应力。此时，如果内外边界处的拉应力大于混凝土的抗拉强度，就会出现裂缝或裂缝扩大。因此，混凝土裂缝形成的原因是混凝土在浇筑阶段所承受的热应力和在冷却阶段所承受的收缩应力。

2 水利工程混凝土裂缝防治措施

2.1 施工材料质量

混凝土制作所需要的材料主要有水、砂石、水泥、细骨沙以及外加剂等，只有将这些材料按照一定的比例进行混合，才能制作出工程所需的符合标准质量的混凝土。而这些材料的质量对混凝土的质量具有最直接的影响，因此，要想使整个工程的质量得到保障，首先要加强对混凝土制作材料质量的把关工作。要充分了解市场上多个品种及标号的水泥，并结合施工方案的要求及工程的需求对水泥材料进行选择，一般情况下会选择标号较高的水泥；砂子材料在选择时，要注意其含泥量及有害物质等的含量，要选择含泥量以有害物质含量低的优质砂子；细骨砂材料选择时，要考虑细骨砂中杂质的含量，细骨砂的质量以及强度等条件；粗骨料的选择要注意其含泥量、粒径、颗粒含量、类别以及质地等因素；针对受力部位的石子材料选择，一定要避开白云石以及石灰石等煅烧过的石子，同时石子的直径以2cm上下为宜；外加剂的选择要对其性能、质量、合格证书等进行严格的检查，还要考虑其性能是否适合水泥的需求，只有选择合适的外加剂材料，才能保证混凝土在凝固过程中更加的快速、安全，对裂缝的产生起到一定的预防作用。总之，混凝土的制作过程中其材料的选择至关重要，不仅能保证其本身的质量，也能为整个水利工程的质量提供保障，施工单位及施工人员要对其加强重视。

2.2 加强技术控制

要选择合适的裂缝处理方法，第一，修补方法。想要控制混凝土裂缝、提高处理水平，应选择修补方法。此方法操作简单、效果好，但是仍具有一定限制。修补法仅适用于未对土木工程结构产生影响的裂缝，以结构安全为前提。运用修补法能提高裂缝修复效果，既能维持土木工程结构的稳定性，也能提高美观性，非常简单实用。第二，加固方法。此种方法对技术提出较高层次的要求，需要操作人员具备专业知识与丰富经验。运用时，操作人员必须掌握工程方案并提交加固申请，通过审核后才能处理裂缝。加固法既能提高裂缝修复水平，还能增强混凝土结构的可靠性、稳固性。能提高土木工程施工质量，符合施工要求。第三，灌浆方法。相比于上述两类方法，此种方法的复杂性、系统性更强。操作方法繁琐，要求多。运用此种方法前，需要先确定裂缝位置以及影响程度。进行混凝土配比前，需要前后两种材料相同，制作修复浆液，利用压力设备将其输入到裂缝中，凝固后快速处理表层。此种方法效果极佳，能推动后续施工有序进行。

2.3 重视后期保养

在日常保养的过程中，检查的各个结构是否存在病害问题，当发生裂缝问题时，及时进行修补并压实，避免混凝土裂缝问题扩大。分析裂缝产生的原因，当简单的修补并不能彻底解决问题时，需要使用玻璃纤维网等措施进行修补，将发生裂缝的混凝土表面压实压平，修补结束后刮去多余的修补材料，达到养护的目的。引发混凝土裂缝问题的原因之一为支撑的不规则沉降，因此，在混凝土表面增加一层细石薄水泥能够提高混凝土构件的平整度，提高混凝土构件的质量与防水功能，降低水的侵蚀与腐蚀作用，提高混凝土构件的使用年限。在养护过程中，当发现混凝土出现裂缝问题时要提高工作效率，及时上报并采取维护措施，首先将裂缝内的碎石等杂质清除，避免后期对混凝土的摩擦伤害，清洁结束后进行封孔作业，保障混凝土裂缝部分的紧密连接，提高混凝土构件的稳定性。制定完善的养护工作制度，规定养护工作的频率与内容，提高对养护人员的工作要求。

3 结束语

综上所述，在水利工程施工中，混凝土裂缝是常见的质量问题需要引起重点关注。由于混凝土裂缝的类型、产生原因有很多，因此要从多方面进行监控，施工前做好准备工作，加强施工过程监测，尽可能避免混凝土结构出现裂缝。针对已产生的裂缝及时修复，防止裂缝持续发展，确保整个水利工程的安全与质量。

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