浅谈水利工程施工中的混凝土裂缝的防治技术

引言

在我国水利工程建设领域，混凝土作为用量较大的原材料，其应用广泛且至关重要。但在长期使用过程中，混凝土容易受材料性能、温度、湿度及施工等因素的影响而出现裂缝，不仅影响水利工程的外观，还会影响水利工程建设的稳定性和建筑结构的耐久性。因此，本文主要分析水利施工中混凝土裂缝的形成因素，并提出相应的防治措施，以提高水利工程的施工质量，实现水利工程的建设目标。

1 水利工程中的常见混凝土裂缝

（1）温度裂缝。顾名思义因温度变化所引起的裂缝问题，主要指混凝土结构内外温差较大，使得其内部出现应力，当应力远远超出混凝土抗拉强度时，将会诱发裂缝的发生。（2）干缩裂缝。当混凝土处于硬化状态时，水分的快速蒸发会使其体积快速收缩，如果收缩受到外部作用约束，会随之产生裂缝问题。（3）应力裂缝。该类裂缝通常指在长时间内，向混凝土内部施加不超出材料力学性能应力所产生的裂缝问题，一般常见于水利混凝土结构中，具体表现为外部或内部所产生的裂纹现象。

2 水利工程中混凝土裂缝产生的原因

2.1 材料与技术的影响

在水利工程混凝土浇筑施工中，施工材料与施工技术是不可或缺的两项要素，优质材料能够为混凝土浇筑作业夯实基础，规范的技术操作可以保障混凝土浇筑质量。但是，部分施工单位针对水利工程开展混凝土浇筑作业时，存在混凝土材料质量问题。究其原因，在配制混凝土时，选用的原材料性能及规格等不符合施工要求、配比科学性不足、搅拌流程不合理等，这些都是影响混凝土材料配制质量的因素，最终导致混凝土裂缝问题出现。另外，在水利工程混凝土施工中，若是选用的设备不符合施工标准，会产生安全隐患及质量问题。施工人员自身的专业能力不足，没有严格按照施工要求进行技术操作，比如，分层浇筑的速度、振捣力度等不达标，也会导致裂缝问题。

2.2 塑性收缩因素的影响

在混凝土浇筑施工中，当混凝土材料正在凝固，会在水化热反应的影响下产生大量的热量，导致混凝土体积出现收缩、变形现象。就实际来看，混凝土体积越大，其水化热反应造成的影响也就越大。一旦混凝土产生热收缩现象，周围模板及整体环境条件对其约束力就会增大，进而引发混凝土反向收缩应力。与混凝土所承受的抗拉强度相比，若是该收缩应力相对较大，就会使混凝土出现收缩裂缝。

2.3 内外温差因素的影响

在混凝土施工中，温差裂缝问题极为常见，顾名思义，混凝土内外温差就是引发裂缝问题的影响因素。具体来看，浇筑后的混凝土在初凝时，会因为大量水化热造成较大的内外温差，从而产生裂缝。拆除模板后，混凝土表层温度降低速度会加快，内外温差也会增大，造成裂缝问题。混凝土作业若是处在温度变化比较大的环境中，比如，寒冷、高温环境，就会导致混凝土温度迅速下降或是散热速度减慢，致使内外散热效率不平衡，最终出现裂缝问题。

3 水利工程施工中的混凝土裂缝的防治技术

3.1 优化混凝土配合比设计

优化混凝土配合比设计是防治水利工程施工中混凝土裂缝的重要环节。合理的配合比不仅能提高混凝土的强度和耐久性，还能有效降低裂缝的发生率。在优化混凝土配合比时，应考虑水灰比的合理控制。水灰比直接影响混凝土的强度和抗渗性。一般来说，水灰比过高会导致混凝土强度降低、干缩现象加剧，从而使得裂缝风险增加。通过实验确定最佳的水灰比，可以在保证施工工作的可操作性的同时，确保混凝土的性能。选择适合的骨料也是优化配合比的重要因素。骨料的种类、级配和粒径分布都会影响混凝土的工作性和强度。例如，粗骨料的合理级配可以提高混凝土的密实性，进而降低水分的蒸发速度，减少干缩裂缝的产生。细骨料的选用则应保证其洁净度和颗粒级配，以提高混凝土的整体性能。此外，掺加适当的外加剂也是优化设计的一种有效手段。引气剂的使用可以改善混凝土的抗冻性，增强其抵抗温度变化引起裂缝的能力。减水剂能够降低水灰比，同时保持混凝土的流动性，进一步提升混凝土的强度和耐久性。

3.2 材料选择与管理

在水利工程建设中，对混凝土开裂进行预防和控制，其核心是选材和控制。首先要注意混凝土的种类和用量，尽量使用低热值的混凝土，以减小混凝土的水化热对混凝土产生的开裂影响。其次，集料的选用也很重要，为了减小收缩速率，必须选用质地较硬、级配较好的集料。外加剂的加入也能有效地改善混凝土的各项指标，如粉煤灰、矿渣粉等，可显著地改善混凝土的抗裂能力。在原材料的管理上，要对原材料进行严格的质量控制，保证满足设计的需要，同时结合项目的具体条件，对所用的混合料进行适当的调节。采取相应的预防和控制措施，可以有效地改善混凝土的抗裂能力，降低混凝土开裂率，保证水利工程的质量与使用年限。

3.3 控制好混凝土温差

针对温差因素所导致的裂缝问题，水利施工现场要注重对混凝土温度的控制，要求正式施工前期，结合现场气候环境和地质条件，确定合适的温度标准，为接下来的混凝土浇筑、振捣、养护等各阶段施工温度控制提供参考，避免因内外温差过大而发生裂缝等质量问题。例如：若在冬季温度偏低的地区中开展水利施工作业，现场要根据混凝土情况，优化施工温度设计，结合当地最低温度确定相适应的加热措施，并在外层覆盖保温材料，从而减少热量的散失，努力将混凝土温差控制在合理范围内。同时，施工现场安排专人进行温度监测，动态了解混凝土内外部的温度差异和变化情况，结合施工现场实际合理调整水灰比，添加防冻剂，将温差控制到最低，从而规避裂缝现象。

3.4 做好日常养护工作

养护是水利混凝土施工中的重点环节，日常养护期间需要保证混凝土表面的湿润度合适，具体可根据现场实际情况，科学选择浇水、覆盖湿布等多种养护方式，使其湿润度始终保持在规定范围内，有助于干燥裂缝问题的有效防范。养护阶段还需定期检查混凝土表面，查看是否存在气泡、起皮等不良现象，表面缺陷要做到及时处理，因为这些缺陷很可能成为裂缝的诱发点，通过及时有效地处理，能够避免问题进一步扩大最终形成裂缝。此外，若水利工程处于炎热地区，养护阶段要对混凝土采取遮阳、浇水降温等多种方法，通过遮阳网的合理设置，对大坝混凝土进行遮阳保护，有效规避因高温暴晒所导致的表面温度裂缝问题。

结束语

混凝土裂缝的防治是一个系统工程，需要从设计、材料、施工等多个方面入手，采取综合性的措施。通过合理的结构设计、优质的材料选择、精细的施工控制以及智能化的监测与管理，我们可以有效地降低混凝土裂缝的产生风险，提高混凝土的耐久性和安全性。同时，随着科技的不断进步和工程技术的持续发展，混凝土裂缝的防治技术也将不断创新和完善，为未来的工程建设提供更加可靠的技术保障。

参考文献

[1]李海涛.水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术探讨[J].水上安全,2024(8):185-187.

[2]米杰.水利工程施工中的混凝土裂缝的防治技术[J].水上安全，2024(6):163-165.

[3]李怀东.水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术要点[J].砖瓦世界，2023(4):184-186.

[4]曹文渊.探究水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术[J].建筑·建材·装饰,2022(7):64-66.

[5]高永立.水利工程施工中混凝土裂缝的防治技术分析[J].建材发展导向(上),2021(4):270-271.